WEB問題集
あなたのチームはステートレスな REST API を構築しており、HTTPS、カスタムドメイン、リクエスト単位課金で、ゼロから毎秒数千リクエストまで自動スケールさせたいと考えています。コードはコンテナイメージとして配信されます。どの Google Cloud サービスを採用すべきですか。
解説
【正解: B】の理由
ステートレスな REST API をコンテナイメージのまま動かし、ゼロから毎秒数千リクエストまで自動で追随させたいという要件に Cloud Run が過不足なく合致します。Cloud Run はコンテナイメージをビルドできる言語であればそのままデプロイでき、受信リクエスト数に応じてインスタンスを水平に増減させます。リクエストが途切れれば最後の 1 インスタンスも削除されるゼロスケールが既定動作のため、待機分の費用が発生しません。各サービスには run.app のサブドメイン上に HTTPS エンドポイントが自動付与され、カスタムドメインも割り当てられます。課金はリクエスト単位の料金に加えて、割り当てた CPU とメモリを 100 ミリ秒粒度で計上する従量制です。
【サービス比較】
| サービス | 配信単位 | ゼロスケール | 課金の粒度 |
|---|---|---|---|
| Cloud Run | コンテナイメージ | 既定で対応 | リクエストと秒課金 |
| App Engine Standard | 言語ランタイム | 対応 | インスタンス時間 |
| Compute Engine MIG | 仮想マシン | 不可 | VM 稼働時間 |
| Cloud Run functions 第 1 世代 | 関数ソース | 対応 | 呼び出しと実行時間 |
【他の選択肢が不適切な理由】
- A: App Engine スタンダード環境はサポート言語のランタイムを使うサンドボックス内でインスタンスを実行する方式で、任意のコンテナイメージをそのまま配信する要件を満たしません。
- C: マネージド インスタンス グループと HTTPS ロードバランサは仮想マシン単位の課金で、常時稼働とウォームアップが前提となるためリクエスト単位課金の条件から外れます。
- D: 第 1 世代の Cloud Run functions は関数のソース単位でデプロイする実行環境で、任意のコンテナイメージを持ち込んで動かす配信形態には対応しません。
【参考】
プロデューサーサービスからイベントを発行し、複数のコンシューマーへファンアウト配信したいと考えています。要件は at-least-once 配信、キー単位の順序保証、再試行とデッドレターキューのマネージド管理です。どのサービスを選ぶべきですか。
解説
【正解: A】の理由
1 つのトピックに複数のサブスクリプションを作れば、発行された 1 件のイベントがそれぞれの購読者へ複製されて届くため、Pub/Sub だけでファンアウト配信が成立します。配信保証は at-least-once で、確認応答が返らないメッセージは再配信されます。順序キーを付けて発行すると、同じキーを持つメッセージは発行された順に届き、サブスクリプション側で順序指定を有効にすることで受信側にも順序が保たれます。確認応答できないメッセージは配信試行の上限を超えた時点でデッドレター トピックへ転送され、再試行ポリシーとあわせてマネージドに扱えます。
【サービス比較】
| 要件 | Pub/Sub での実現方法 |
|---|---|
| ファンアウト | 1 トピックに複数サブスクリプション |
| 配信保証 | at-least-once (再配信あり) |
| キー単位の順序 | 順序キー + サブスクリプションで順序指定を有効化 |
| 未達メッセージ | デッドレター トピック (既定の試行上限 5 回) |
| サービス | 本来の役割 | 要件 (ファンアウト・順序・DLQ) への適合 |
|---|---|---|
| Pub/Sub | トピックへ発行しサブスクリプションへ配信する | 3 つの要件をいずれも満たす |
| Cloud Tasks | 個々のタスクを 1 つの宛先ワーカーへ引き渡す | 同一イベントを複数の購読者へ複製できない |
| Cloud Scheduler | 指定した時刻にジョブを起動する | イベントの保持と購読者への配信を行わない |
| Firestore のドキュメント トリガー | データベースへの書き込みを起点に通知する | 任意の発行者からのイベントを扱えない |
【他の選択肢が不適切な理由】
- B: Cloud Tasks は個々のタスクを 1 つの宛先ワーカーへ引き渡すキューで、同じイベントを複数の購読者へ同時に届けるファンアウト構成には向きません。
- C: Cloud Scheduler は指定した時刻にジョブを起動するスケジューラであり、イベントを保持して購読者へ配信する経路や順序保証の仕組みを持ちません。
- D: Firestore のドキュメント トリガーはデータベースの書き込みを起点とする通知で、任意の発行者からのイベントを扱う汎用の配信基盤にはなりません。
【参考】
モバイルアプリのユーザープロファイルドキュメントを格納する必要があります。要件は低レイテンシ読取、モバイルクライアントへのリアルタイム同期、オフラインキャッシュ対応です。最も適したデータベースはどれですか。
解説
【正解: C】の理由
モバイル クライアントとの同期が中心となる要件では、Firestore の Native モードが最も適合します。モバイルとウェブの SDK はドキュメントやクエリに対してリスナーを登録でき、初回にスナップショットを受け取ったあとサーバー側の変更が起きるたびに差分が push されます。ローカル書き込みは遅延補償によって即座にリスナーへ反映されます。さらにオフライン キャッシュを使うと、端末が接続を失っている間でもキャッシュ済みデータの読み取り、書き込み、クエリを継続でき、復帰時に同期されます。ドキュメント指向のため、項目が利用者ごとに異なるプロファイルの保持にも向きます。
【サービス比較】
| 要件 | Firestore Native モードの機能 |
|---|---|
| リアルタイム同期 | スナップショット リスナーで変更を push |
| オフライン対応 | ローカル キャッシュ (Android と Apple は既定で有効、ウェブは明示的に有効化) |
| データモデル | スキーマ柔軟なドキュメント |
| 選択肢 | 端末の SDK から直接読み書き | 変更のリアルタイム受信 | オフライン キャッシュ |
|---|---|---|---|
| Firestore (Native モード) | できる | スナップショット リスナー | 端末側で保持できる |
| Cloud SQL for PostgreSQL | サーバー経由が前提 | 仕組みが無い | 無い |
| Spanner (マルチリージョン) | サーバー経由が前提 | 端末向けの API は無い | 無い |
| Bigtable (HDD) | サーバー経由が前提 | 端末向けの API は無い | 無い |
【他の選択肢が不適切な理由】
- A: Cloud SQL はサーバー側から使うリレーショナル エンジンで、モバイル端末が直接つなぐ SDK も変更通知を受け取る仕組みも備えていません。
- B: Spanner は広域でも強整合を保つトランザクション処理が強みですが、端末側のオフライン キャッシュや変更リスナーの API は提供していません。
- D: Bigtable は大量の時系列やワイドカラム データ向けの NoSQL で、クライアント端末と直接同期するモバイル SDK を持ちません。
【参考】
Cloud Run で稼働するアプリケーションが、Cloud SQL データベースへインターネットを介さずプライベートにアクセスする必要があります。どの構成を採用すべきですか。
解説
【正解: C】の理由
公衆インターネットを経由せずに接続するには、経路そのものを VPC の内部アドレス空間に閉じる必要があります。Cloud Run の Direct VPC egress を構成すると、指定したサブネットから内部 IP アドレスが割り当てられ、コネクタを追加しなくても VPC 内のリソースへ直接送出できます。接続先の Cloud SQL インスタンスをプライベート IP で構成しておけば、通信は Google のネットワーク内で完結します。さらに Cloud SQL Auth Proxy やコネクタ ライブラリを併用すると、経路の暗号化と IAM に基づく認可が加わり、パスワードだけに依存しない接続にできます。
【サービス比較】
| 構成要素 | 役割 |
|---|---|
| Direct VPC egress | サブネットの内部 IP で VPC へ直接送出する |
| Cloud SQL のプライベート IP | インスタンスに VPC 内アドレスだけを持たせる |
| Cloud SQL Auth Proxy とコネクタ | 暗号化と IAM ベースの認可を付与する |
| Cloud NAT | 外向き通信に公開 IP を割り当てる。宛先へは公衆インターネット経由で到達する |
| パブリック IP と承認済みネットワーク | 送信元アドレスを絞るだけで、通信自体はパブリック IP を経由する |
| Cloud VPN | VPC と外部拠点を結ぶトンネル。サーバーレスで動く Cloud Run は終端にできない |
【他の選択肢が不適切な理由】
- A: Cloud NAT は外向き通信に公開 IP を割り当てる仕組みで、宛先へは公衆インターネット経由で到達するためプライベート接続という前提と逆になります。
- B: 承認済みネットワークで送信元アドレスを絞り込んでも、通信自体はパブリック IP を経由するので、インターネットを介さないという条件を満たしません。
- D: Cloud VPN は VPC と外部拠点を結ぶトンネルであり、サーバーレスで実行される Cloud Run をトンネルの終端として構成することはできません。
【参考】
GKE 上のマイクロサービスを Blue/Green 戦略でデプロイし、エラー率が 1% を超えた場合に自動でロールバックさせたい場合、ベストプラクティスに合致する設計の組み合わせを 2 つ選んでください。
解説
【正解: AB】の理由
要件は、段階的にリリースを切り替える仕組みと、切り替えの可否を判断するシグナルの 2 つに分かれます。前者は Cloud Build でイメージをビルドし、Cloud Deploy にデリバリー パイプラインを定義する構成が該当します。Cloud Deploy はレンダリングとデプロイに Skaffold を用い、マニフェストを対象環境ごとに描画してから適用し、すべてのデプロイ戦略でロールバックに対応します。後者は Cloud Monitoring のアラート ポリシーが担い、エラー率のしきい値条件が満たされるとインシデントが作成され通知チャネルへ送られるため、これを契機に旧リビジョンへ戻す運用を自動化できます。
【サービス比較】
| 役割 | 担当するサービス |
|---|---|
| ビルドと成果物生成 | Cloud Build |
| マニフェストの描画と適用 | Cloud Deploy と Skaffold |
| リリースの昇格とロールバック | Cloud Deploy のパイプライン |
| エラー率の検出と通知 | Cloud Monitoring のアラート ポリシー |
| 単発処理の起動のみで昇格や差し戻しは扱えない | Cloud Source Repositories と Cloud Run functions トリガー |
| バッチの依存関係の実行でリリース管理は担えない | Cloud Composer DAG と kubectl operator |
【他の選択肢が不適切な理由】
- C: リポジトリと関数トリガーの組み合わせは単発の処理を起動できるだけで、環境ごとの昇格や失敗時のロールバックを含むリリース管理を統制できません。
- D: Cloud Composer はバッチ処理の依存関係を並べるワークフロー基盤で、リリースの段階的な切り替えと差し戻しを扱うデリバリー基盤としては設計されていません。