見出し画像

GCP / Cloud Pub Subの概要 (2023.MAY.17th, with ChatGPT-4)

noise

Google Cloud Platform (GCP)は、Googleが提供するクラウドサービスの一つで、その中には様々なサービスが含まれています。今回はその中から、Cloud Pub/Subに焦点を当てて解説します。

Cloud Pub/Subとは？

Cloud Pub/Subは、Google Cloud Platformが提供するリアルタイムのメッセージングサービスです。Pub/SubはPublish/Subscribeの略で、メッセージを発行（Publish）する側と、それを購読（Subscribe）する側の間で情報をやり取りする仕組みを提供します。

このサービスは、大規模なデータのストリーミングや、非同期のタスクのキューイング、イベント駆動型のマイクロサービスの通信など、様々な用途で利用されます。

Cloud Pub/Subの特徴

Cloud Pub/Subの主な特徴は以下の通りです：

  1. グローバルなスケーリング：Cloud Pub/SubはGoogleのグローバルネットワークを利用しており、どこからでもアクセス可能で、データの配信を自動的にスケールアップ・ダウンします。

  2. リアルタイムのメッセージ配信：メッセージはリアルタイムで配信され、遅延は通常数秒以内です。

  3. 耐久性と信頼性：メッセージはデータセンター間で複製され、消費されるまで保存されます。これにより、システムの障害が発生してもメッセージの損失を防ぎます。

  4. セキュリティ：Cloud Pub/Subは、データの暗号化、アクセス制御、監査ログなど、Google Cloudの厳格なセキュリティ基準を満たしています。

Cloud Pub/Subの基本的な概念

Cloud Pub/Subの基本的な概念を理解するためには、以下の3つの要素を把握する必要があります：

  1. トピック：メッセージが発行される場所。発行者はトピックにメッセージを送信します。

  2. サブスクリプション：トピックのメッセージを受け取るための設定。購読者はサブスクリプションを通じてメッセージを受け取ります。

  3. メッセージ：トピックに発行され、サブスクリプションを通じて購読者に配信されるデータの単位。

以下に、これらの概念を図解します：

Publisher (発行者) ---(メッセージ)---> Topic (トピック)
                                                |
                                                |
                                                V
                                      Subscription (サブスクリプション)
                                                |
                                                |
                                                V
                                      Subscriber (購読者)

Cloud Pub/Subの利用例

Cloud Pub/Subは、以下のような多様なシナリオで利用されます：

  1. ユーザーインタラクションやサーバーイベントの取り込み：エンドユーザーアプリケーションからのユーザーインタラクションイベントや、システムからのサーバーイベントをPub/Subに転送し、ストリーム処理ツール（例：Dataflow）を使用してデータベースにイベントを配信します。

  2. リアルタイムのイベント配信：イベント（生データまたは処理済み）を、リアルタイムで処理するための複数のアプリケーションに提供します。

  3. データベース間でのデータ複製：データベースからの変更イベントを配信するためによく使用されます。これらのイベントは、BigQueryや他のデータストレージシステムでデータベースの状態と状態履歴を構築するために使用できます。

  4. 並列処理とワークフロー：Pub/Subのメッセージを使用して、Cloud Functionsなどに多数のタスクを効率的に分散できます。

  5. エンタープライズイベントバス：ビジネスイベント、データベースの更新、分析イベントを組織全体で配信するためのリアルタイムのデータ共有バスを作成できます。

  6. アプリケーション、サービス、IoTデバイスからのデータストリーミング：例えば、SaaSアプリケーションはリアルタイムのイベントフィードを公開できます。

  7. 分散キャッシュの更新：例えば、アプリケーションは無効化イベントを公開して、変更されたオブジェクトのIDを更新できます。

  8. 信頼性のためのロードバランシング：例えば、サービスのインスタンスがCompute Engineの複数のゾーンにデプロイされ、共通のトピックを購読することができます。サービスが任意のゾーンで失敗した

場合でも、他のゾーンのインスタンスがメッセージを引き続き受信できます。

Cloud Pub/Subの主な特性

Cloud Pub/Subは以下のような特性を持っています：

  1. グローバルなスケーリング：Pub/SubはGoogleのグローバルネットワークを利用して、メッセージの配信を世界中のどこからでも行うことができます。これにより、アプリケーションがどこにあっても、メッセージは迅速かつ信頼性高く配信されます。

  2. リアルタイムメッセージング：Pub/Subはリアルタイムでメッセージを配信します。これにより、アプリケーションは即座に反応し、ユーザーにリアルタイムの体験を提供することができます。

  3. 高い信頼性と耐久性：Pub/Subはメッセージを複数のデータセンターに複製し、メッセージが失われることなく配信されることを保証します。また、メッセージは購読者がそれを確認するまで保存されます。

  4. 大量のメッセージ配信：Pub/Subは1秒あたり数百万のメッセージを配信する能力があります。これにより、大規模なアプリケーションでもPub/Subを利用することができます。

  5. セキュリティ：Pub/SubはGoogle CloudのIAMを利用して、メッセージのアクセスを制御します。これにより、メッセージが適切なユーザーやサービスのみに配信されることを保証します。

Cloud Pub/Subの基本的な操作

以下に、Cloud Pub/Subでの基本的な操作を示します。

トピックの作成

まず、メッセージを送信するためのトピックを作成します。以下のコマンドは、my-topicという名前のトピックを作成します。

bashCopy codegcloud pubsub topics create my-topic

サブスクリプションの作成

次に、トピックからメッセージを受信するためのサブスクリプションを作成します。以下のコマンドは、my-topicというトピックに対して、my-subscriptionという名前のサブスクリプションを作成します。

gcloud pubsub subscriptions create my-subscription --topic my-topic

メッセージの発行

次に、トピックにメッセージを発行します。以下のコマンドは、my-topicというトピックに、Hello, Worldというメッセージを発行します。

gcloud pubsub topics publish my-topic --message "Hello, World!"

メッセージの受信

最後に、サブスクリプションからメッセージを受信します。以下のコマンドは、my-subscriptionというサブスクリプションからメッセージを受信します。

gcloud pubsub subscriptions pull my-subscription --auto-ack

Cloud Pub/Subのサブスクリプションタイプ

Cloud Pub/Subでは、以下の3つのサブスクリプションタイプが提供されています：

  1. Pull subscription：購読者クライアントがPub/Subサーバーにリクエストを送り、メッセージを取得します。このタイプのサブスクリプションは、購読者がメッセージの取得タイミングを自由に制御できるため、メッセージの取得を効率的に行うことができます。

  2. Push subscription：Pub/Subサーバーが購読者クライアントにリクエストを送り、メッセージを配信します。このタイプのサブスクリプションは、購読者がメッセージの取得タイミングを制御する必要がないため、リアルタイム性が求められる場合に適しています。

  3. BigQuery subscription：メッセージをBigQueryのテーブルに直接書き込むことができます。これにより、メッセージをデータベースに保存するための追加の処理が不要になります。

これらのサブスクリプションタイプは、それぞれ異なるユースケースに適しています。例えば、大量のメッセージを効率的に処理する必要がある場合はPull subscriptionが、リアルタイム性が求められる場合はPush subscriptionが、メッセージをデータベースに保存する必要がある場合はBigQuery subscriptionが適しています。

まとめ

Cloud Pub/Subは、リアルタイムのメッセージングを実現するための強力なツールです。その特性と機能を理解し、適切に利用することで、アプリケーションのパフォーマンスとスケーラビリティを向上させることができます。

以上が、GCP / Cloud Pub/Subの概要についての解説です。この記事が、Cloud Pub/Subの理解と利用に役立つことを願っています。

参考リンク：

おわりに

Cloud Pub/Subは、リアルタイムのメッセージングを実現するための強力なツールです。その特性と機能を理解し、適切に利用することで、アプリケーションのパフォーマンスとスケーラビリティを向上させることができます。

以上が、GCP / Cloud Pub/Subの概要についての解説です。この記事が、Cloud Pub/Subの理解と利用に役立つことを願っています。

参考リンク：

これらの情報を活用し、Cloud Pub/Subを最大限に活用してください。それでは、Happy Pub/Subbing!

この記事が気に入ったらサポートをしてみませんか？