分散型台帳技術
Orb DLTのご紹介とOracle
Cloudにおける当該ソフトウェアの性能評価
株式会社
Orb CTO 山田 浩之 氏
日本オラクル株式会社 山本 祐介
Oracle Cloud Platform Summit Tokyo 2017
クラウドで描く未来と 選ぶべき現実解
•
以下の事項は、弊社の一般的な製品の方向性に関する概要を説明する
ものです。また、情報提供を唯一の目的とするものであり、いかなる契約
にも組み込むことはできません。以下の事項は、マテリアルやコード、機
能を提供することをコミットメント(確約)するものではないため、購買決定
を行う際の判断材料になさらないで下さい。オラクル製品に関して記載さ
れている機能の開発、リリースおよび時期については、弊社の裁量により
決定されます。
OracleとJavaは、Oracle Corporation 及びその子会社、関連会社の米国及びその他の国における登録商標です。
文中の社名、商品名等は各社の商標または登録商標である場合があります。
Agenda
•
Oracle Cloud Platform
概要
•
Orb 様ご講演
「分散型台帳技術
Orb DLTのご紹介とOracle Cloudにおける当該ソフトウェ
アの性能評価」
•
Question & Answer
Oracle Cloud
ビジネスを差別化する
多様なビジネス・アプリケーション
オラクルが提供する
クラウド・ソリューション
オンプレミスと全く同じ
ソフトウェアとテクノロジ・スタック
⾼いTCO実現する
ミッションクリティカル・クラウド基盤
Oracle SaaS
モダンHR
サプライチェーン
ERP/EPM
マーケティング
セールス
サービス
• 最新のビジネストレンドに応じた最⾼⽔準のモダンなクラウド・アプリケーション
• すべてのビジネス領域を網羅する完全なスイート
• 企業内のビジネス・プロセスの統合、社員間連携を実現
• すべてのチャネルで、顧客の趣向を把握し、エンパワーメントし、パーソナライズされたやり取りを実現
• オペレーション効率の改善:洞察をアクションへと結びつける
これらのツールを⼀元化、強化、拡張する事によりお客様の変⾰を⽀援
Oracle PaaS
アプリ
開発
インテグレーション
エンタープライズ
データ
管理
インテグレーション
データ
アナリティクス
ビジネス
セキュリティ
コンテンツ管理
ビックデータ
IT 運⽤管理
• すべての主要なカテゴリで広範な提案:クラウドとオンプレミスは同⼀の仕組み
• 変⾰のためのプラットフォーム:イノベーション、インテグレーション、セキュリティ、ビックデータ探索
• すべてのアプリケーションとデータを⽤い、拡張、開発し洞察を導きだす
• クラウド・ツールによる⾃動化:運⽤管理ではなく成果にフォーカスできる様に
Oracle IaaS
コンピュート
ネットワーク
ストレージ
• 業界最⾼⽔準のストレージ、ネットワーク、拡張性のあるコンピュート
• 様々なユースケースを処理する広範なコンピュートを提供
• セキュリティ、信頼性、業界をリードする拡張性
IaaS/
PaaS/SaaSにま
たがる
シームレスな統合
業界をリードする
SaaS
アプリケーション
統合された
PaaSの
包括的なセット
他に類をみない
全てのジャーニーを
サポート
パブリック/プライ
ベートクラウドにまた
がる全てのワーク
ロードとポータビリ
ティ
柔軟なクラウド配置
の選択肢:パブリッ
ク/オンプレミス(@
Customer)
Integrated Platform
Oracle Cloud Platform
Integrated Cloud:エンタープライズ向けの統⼀化されたプラットフォーム
開発 / 情報系
基幹系 / 本番
IaaS
PaaS
SaaS
Java
Java EE
Document
GoldenGate
DB Backup
Database
Integration
Management
IoT
Big Data
Discovery
Mobile
Node
Container
Data
Visualization
BI
Developer
NoSQL
Big Data
Preparation
ERP
Sales
Human Capital Management
Service
Marketing
Exadata
Big Data
Storage
Network
Compute
Oracle Cloud Platform
= IaaS + PaaS
Oracle Cloud Platform
Integrated Cloud:エンタープライズ向けの統⼀化されたプラットフォーム
開発 / 情報系
基幹系 / 本番
PaaS
SaaS
Java
Java EE
Document
GoldenGate
DB Backup
Database
Integration
Management
IoT
Big Data
Discovery
Mobile
Node
Container
Data
Visualization
BI
Developer
NoSQL
Big Data
Preparation
ERP
Sales
Human Capital Management
Service
Marketing
Exadata
Big Data
Storage
Network
Compute
Oracle Cloud Platform
= IaaS + PaaS
既存
ミッションクリティカル
資産のクラウド化
クラウド
連携
イノベーション
の実現
差別化を実現する業務アプリケーション
エンタープライズレベルのTCO最適化された基盤
Oracle Cloud Platform の特徴
•
統合されたクラウド
–
SaaS/PaaS/IaaS フルスタックでの提供
–
SaaS + PaaS や PaaS + IaaS 等の連携を容易に行うことで、
クラウド上での
SIを軽減してシステム構築することが可能
•
コストパフォーマンス
–
競合他社と比較して、性能とコストのバランスに優れたインフラを提供
•
エンタープライズ
–
オンプレミス同等もしくは上回る性能を実現するインフラを提供
–
お客様データセンターに配備する
at Customer モデルの提供
New:
Oracleʼs Infrastructure Services
⾼いコストパフォーマンスと他社にはないユニークなサービスを提供
+
Cloud
Machine
Compute
Storage
Ravello
@Customer
Oracle Cloud Platform
Ravello
Archive
Storage
Container
Dedicated
(x86, SPARC)
Elastic
Compute
Network, etc
Storage
BareMetal
New:
Oracleʼs Infrastructure Services
⾼いコストパフォーマンスと他社にはないユニークなサービスを提供
+
Cloud
Machine
Compute
Storage
Ravello
@Customer
Oracle Cloud Platform
Ravello
Archive
Storage
Container
Dedicated
(x86, SPARC)
Elastic
Compute
Network, etc
Storage
BareMetal
オラクルのIaaS
1. ⾼いコストパフォーマンス
2. 他社にはないユニークなサービス
3. クラウドをお客様DCでも展開可能に
+
他社を圧倒する次世代インフラ基盤の登場
¥
2,211,840
/ 年
¥
6,436,454
/ 年
顧客ケース
: Oracle Cloud vs. AWS (Windows インスタンス)
16 CPU * 4
台の
Windows
環境を
1
ヶ月当たり
10
日間利用した場合
Oracle Compute Cloud Service
AWS EC2
Accenture による”なぜ Oracle IaaS はコスパに優れるか?”
•
オラクル
は、標準ディスクでも性能に優れるため、処理当たりの単価が一定
•
競合他社
は、性能を出すために上位ディスクを利用するとコスパが悪化する
トランザクション
(Tx)性能とTx当たりの費用
Accenture による”なぜ Oracle IaaS はコスパに優れるか?”
TPS
$/Tx
Tx単価を変
えずに性能
向上
同⼀CPU数
でもTPSが
⼤きい
性能を上げ
るために上
位ディスクを
利⽤すると
Tx単価が上
がってしまう
Accenture による”なぜ Oracle IaaS はコスパに優れるか?”
•
理由
1:オラクルは物理コアを顧客に割り当てる
•
理由
2:オラクルは性能に優れたディスクを標準で提供
•
結果として、
CPUの利用が効率化され、処理当たりのコストに優れた IaaS となっている
•
さらにオラクルは大規模処理用に、
Bare Metal Cloud/Exadata Cloud を用意している
考察
ディスク処理
待ちが発⽣
Oracle Cloud Platform の特徴
•
統合されたクラウド
–
SaaS/PaaS/IaaS フルスタックでの提供
–
SaaS + PaaS や PaaS + IaaS 等の連携を容易に行うことで、
クラウド上での
SIを軽減してシステム構築することが可能
•
コストパフォーマンス
–
競合他社と比較して、性能とコストのバランスに優れたインフラを提供
•
エンタープライズ
–
オンプレミス同等もしくは上回る性能を実現するインフラを提供
–
お客様データセンターに配備する
at Customer モデルの提供
第一世代の
IaaSとオンプレミスのより良い部分を統合
オラクルの次世代
IaaS基盤の基本コンセプト
最新のクラウドインフラストラクチャ
• 瞬時にBare Metalサーバを活⽤可能
• 利⽤した分を課⾦
• ハイパーバイザーのオーバーヘッドなしの本来のパフォーマンス
• お客様のプライベートネットワークに統合されたコンピュート、ストレー
ジ、データベースを柔軟に追加
• 全ての⾃動化された機能、コンソールとAPIでの柔軟な操作性
• エンタープライレベルのガバナンス
第⼀世代 IaaS
(e.g. AWS, Azure)
• 容量の素早い追加
• 利⽤した分のみ課⾦
オンプレミス もしくは
マネージド・ホスティング
(e.g. Rackspace)
• 本来のパフォーマンス
• 専有のハードウェア
Bare Metal Cloud Services
オンプレミスからの大規模ワークロード移行に完全対応する次世代インフラ基盤
3つの Availability Domain (AD) から構成
リージョン内外を⾼速ネットワークで結び
⾼い可⽤性と性能を両⽴
リージョン
サーバ/ストレージ/ネットワークが最適に構成され、
⾼い性能とセキュリティを実現
データセンター
ネットワーク
最⾼レベルのサーバ、ストレージ(Local NVMe SSD)を配備
ベアメタルでありながら、⾼いコストパフォーマンスを実現
(1時間 ¥9/OCPU〜, 最初の10TBネットワーク無償)
コスト
パフォーマンス
Enable faster results and improved
Oracle database application experience
with Bare Metal Cloud Services
230K TPS
on-demand
ORACLE DATABASE 12C ON
ORACLE BARE METAL CLOUD SERVICES
• ベアメタル・サーバ
1台で
230,000 TPS を達成
•
AWS 最大インスタンスに比べ、
17倍高速
23 billion+
1日のリクエスト
ベアメタル・サーバ
1台当たり15万IOPS を処理
IBM’s Infrastructure
から
Oracle Bare Metal Cloud Services
へ移行
• 世界最大級のクラウド型データマネジ
メントプラットフォーム(
DMP)である
BlueKai は7億プロファイルを保有
•
200以上のデータ・プロバイダーと連
携し、
B2C, B2B企業のパーソナライ
ズ・マーケティングを支援
•
1,000台を超えるサーバ群で Big Data
Application (using Kafka and Hadoop)
を稼働
Spin up real-time streaming data
processing on-demand
*Qubole TPC-DS benchmark 9/16
115% Faster
than on-premises
QUBOLE DATA SERVICE (QDS) SPARK SQL
ON ORACLE BARE METAL CLOUD SERVICES
• オンプレミス環境
(Cloudera Impala)に
比べ、レポーティング・クエリーで
115%、分析クエリーで50%の高速化
を実現
*
Bare Metal vs ODA X6のDBトランザクション性能検証
•
Bare Metal Database Cloud - Dense I/O は、
オンプレミスのODA(Oracle Database Appliance)
と同等かそれ以上の性能
• 某OLTPベンチマークを使⽤
• コア数制御で6コアに統⼀
• 初期化パラメータ、隠しパラメータを統⼀
• 検証データ量 約150GB
(表、索引などセグメントの合計サイズ)
• ベンチマークはローカル実⾏
• 3回実⾏の平均値を取得
Bare Metal Compute Cloud Standard ODA X6-2 M Bare Metal Database Cloud Dense I/OODAを
数%上回る
•
Portability of workload across
on-premises and public
•
Same behavior of application
on-premises/public
•
Single point of accountability
•
Delivered and consumed as a
service even on premises
CUSTOMER
DATA CENTER
FIREWALL
PUBLIC CLOUD
Cloud at
Custome
r
Oracle Cloud at Customer
お客様サイトにOracle Public Cloudを展開
どちらでも同じ開発・運⽤
高度な管理性を備えたクラウドの機能をお客様
DC内で
ネットワーク
ストレージ
コンピュート
ア
イ
デ
ン
テ
ィテ
ィ管
理
ク
ラ
ウ
ド
OS
Java
Cloud Service
Cloud Service
Developer
Cloud Service
Database
Integration Cloud Service
オ
ー
ト
メ
ー
シ
ョン
Op
en
AP
I
On Premise
(お客様DC内)
C
C
C
Oracle Cloud Machine
ネットワーク
低い通信遅延と
既存システムへの
柔軟な接続
コスト効果
パブリックと同じ
定額課⾦モデルを
提供
セキュリティ
⼤切なデータを
DCの外に持ち出
し不要
俊敏性
Oracle Cloudが
お客様のデータ
センターで稼働
Oracle Cloud Machineのメリット
Oracle Public Cloudをそのままお客様DCへ
ゲスト講演:
分散型台帳技術
Orb DLTのご紹介とOracle
Cloudにおける当該ソフトウェアの性能評価
株式会社
Orb CTO 山田 浩之 氏
分散型台帳技術
Orb DLTの紹介と
Oracle Cloudにおける当該ソフトウェアの性能評価
25 Apr, 2017
Hiroyuki Yamada
CTO at Orb
自己紹介
•
山田浩之
(情報理工学博士 東京大学)
•
専門:データベースシステム、並列分散システム
•
東京大学生産技術研究所
‒
高性能・スケーラブルな次世代並列分散データ管理システムの研究開発
•
経産省未踏ソフトウェア
クリエータ
‒
次世代分散データベースシステムの研究開発
‒
(スーパークリエータに認定)
•
Yahoo! Japan, IBM Japan
Orbの事業内容の紹介
Orb DLTの技術的な方向性
(Distributed)
Transaction
1980
1970
1990
2000
2010
2020
Blockchain
Nakamoto論文 Ethereum Sidechain Transaction (Jim Gray – Turing Award Winner) Paxos Consensus (Lamport –
Turing Award Winner)
Distributed Transaction Spanner (Google) Raft Orb1
Orb DLT
Private CP Public A(P)Secure
Decentralized
Transaction
X
DecentralizationTamper Evidence Private/
Consortium CP No Finality No Scalability No Availability Oracle Performance Scalability Availability
Orb DLT : Orb Distributed Ledger Technology
ブロックチェーン技術と分散トランザク
ション技術を融合
非中央管理型アーキテクチャ
高い改ざん耐性
ファイナリティ
、
強い一貫性
高いスケーラビリティ
高い可用性
コンソーシアム型
、
プライベート型のユー
スケースにフォーカス
Orb DLT Orb DLT Orb DLT Orb DLTNode
Data Center
高い改ざん耐性を有する非中央管理型分散トランザクションシステム
From
Blockchain
From
Distributed
Transaction
ユースケース例:
Visaネットワーク
分散
型
台帳技術による非中央集権的な決済の実現
イシュア (カード発行会社) アクワイアラ (加盟店契約会社) 利用代金請求 代金支払い 売上データ 支払い 売上データ 代金支払い 決済履歴台帳 カード会社の台 帳をもとに伝票 を取り回す 地域通貨発行事業体 (地方銀行、商店街、 商工会議所など) 地域通貨精算業 (地方銀行)Wallet App POS/CCT
台帳 台帳
台帳 台帳
Orb DLT アーキテクチャ
TOOLBOX
for domain-specific solutions
:
入金
、
決済
、
クリアリング
、
清算等のライブラ
リ/SDK群
CORE
for complex use cases
:
通貨および契約等におけるトランザクションを
管理するミドルウェア
APOLLO
for platform innovation
:
データの管理・処理を特定の計算機に依らずに
実行する非中央管理型のデータオペレーティン
グシステム
Apollo : Decentralized Data Operating System
CoinCore
ContractCore
Etc…
Wallet App Smart
Coin Custom App Custom App
Storage
Transaction
Analytics
Toolbox
O
rb
D
LT
Orb DLTとその他の分散型台帳技術との比較
コンソーシアム・プレイベート型トランザクション技術における比較
Blockchain (Ethereum) HyperLedger (Fabric) Orb1 (2015) Orb DLT Oracle Decentralized Control○
○
△
○
-
Tamper Evidence○
○
○
○
-
ConsistencyX
○
△
○
○
Finality (Atomicity)X
○
○
○
○
PerformanceX
X
X
○
◎
ScalabilityX
X
X
○
○
ブロックチェーンの課題と
Orb DLTでの解決方法:Finality, Consistency
不特定多数のノードにおける過半数合意
特定多数のノードにおける過半数合意
ブロックチェーンの課題と
Orb DLTでの解決方法:Performance
TX TX TX TX TX TX TX TX TX TX TX TX TX TX TX TX TX TX TX TXブロックの単一リスト構造による原理的に
低い並列性
T X A T X B T X C T X D T X A T X C T X B T X D T X A T X B T X C T X DTXレコードのDAG構造による
高い並列性
Blockchain
Orb DLT
ブロックチェーンの課題と
Orb DLTでの解決方法:Scalability
TX TX TX TX TX TX TX TX TX TXBlockchain
Orb DLT
ブロックチェーンの課題と
Orb DLTでの解決方法:Availability
1ノードで検証後にクライアントに応答
Quorum(定足数)への書き込み完了後に
TX TX TX TX TX TX TX TX TX TXBlockchain
Orb DLT
1
2
3
1
2
3
O
racle C
loud
における
Orb DLTの性能評価システム
•
48 x Oracle Compute Cloud
–
OC3 (w/ Oracle Linux)
–
2 vCPU, 7.5 GB DRAM
–
128GB (-1TB) SSD
–
Cost : 15000 yen/month
SSD Storage
Orb DLT Orb DLT Orb DLT・・・
SSD Storage
Orb DLT Orb DLT Orb DLT・・・
SSD Storage
Orb DLT Orb DLT Orb DLT・・・
•
6 x Amazon EC2
(for comparison purpose)
–
m3.large (w/ Amazon Linux)
–
2 vCPU, 7.5 GB DRAM
–
32GB SSD instant storage
–
Cost : 15980 yen/month
支払いトランザクション処理を用いたベンチマーク
• データ
– 6千万ユーザレコード / ノード(データ量:約10GB/ノード)
–
ユーザ
ID
、
残高等からなるレコード
– 事前に十分な残高をチャージ
– レプリケーション数:3
• 支払いトランザクション処理
– ユーザから別のユーザへの支払い(ユーザは一様乱数で選択)
– ACIDを保証して実行
マイクロベンチマーク
CPU
Storage
0
500
1000
1500
2000
2500
Inde
x
Sc
or
e
fr
om
Unix
Be
nc
h
Oracle
AWS
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
90000
100000
IO
PS
トランザクションスループット
@ Oracle Cloud
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0
12
24
36
48
TPS
# of nodes
Multi-DCによる若干
の性能低下を確認
Amazon EC2との比較
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0
12
24
36
48
TPS
# of nodes
Oracle AWSトランザクションあたりのコストの比較
0
0.00002
0.00004
0.00006
0.00008
0.0001
0.00012
0.00014
3
6
Ye n / Tr ansac 9on# of nodes
Oracle AWS32%
48%
© 2017 orb, inc.