Synapse

SOA を接続するための透過的なサービスディスカバリフレームワーク
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ByIgor Serebryany

Synapse は、Airbnb の新しいサービスディスカバリシステムです。Synapse は、ネットワーク再構成によるフェイルオーバーが不可能なクラウド環境における自動フェイルオーバーの問題を解決します。その結果、内部サービスをスケーラブルでフォールトトレラントな方法で接続できるようになります。

動機

Synapse は、クラウドで高可用性アプリケーションを維持する必要性から生まれました。PacemakerのようなCRMを使用する従来の高可用性技術は、エンドユーザーがネットワークを制御できない環境では機能しません。Amazon の EC2 のような環境では、利用可能な回避策はすべて最適ではありません。

  • ラウンドロビンDNS：収束が遅く、アプリケーションがDNSルックアップをキャッシュする場合（頻繁にあります）、機能しません。
  • Elastic IP：収束が遅く、数が限られており、パブリック向けのみであるため、内部サービスにはあまり役に立ちません。
  • ELB：これもパブリック向けのみであり、HTTP にのみ役立ちます。

この問題に対する1つの解決策は、Apache Zookeeperのようなディスカバリサービスです。しかし、Zookeeper や同様のサービスには独自の問題があります。

  • サービスディスカバリはすべてのアプリケーションに組み込まれており、多くの場合、統合は簡単ではありません。
  • ディスカバリレイヤー自体が故障する可能性があります。
  • 追加のサーバー/インスタンスが必要です。

Synapse は、これらの困難をシンプルでフォールトトレラントな方法で解決します。

Synapse の動作方法

Synapse はアプリケーションサーバー上で動作します。Airbnb では、デプロイするすべてのボックスで実行しています。Synapse の中核は実際にはHAProxyであり、安定していて実績のあるルーティングコンポーネントです。アプリケーションが通信する外部サービスごとに、localhost 上に Synapse のローカルポートを割り当てます。Synapse はローカルポートからサービスへのプロキシを作成し、プロキシと通信するようにアプリケーションを再構成します。

Synapse には、サービスディスカバリを担当する多数のwatcher が付属しています。Synapse の watcher は、プロキシが常に使用可能なサーバーを指すようにプロキシを再構成します。Zookeeper をクエリするウォッチャーや AWS API を使用するウォッチャーなど、いくつかのデフォルトのウォッチャーを含めました。ユースケースに合わせて独自のウォッチャーを作成するのは簡単で、プロジェクトへの提出を推奨します。

移行例

Rails アプリケーションが Postgres データベースインスタンスに依存しているとします。database.yaml ファイルには、DB のホストとポートがハードコードされています。

production:
  database: mydb
  host: mydb.example.com
  port: 5432

元のデータベースが停止した場合に、別のデータベースにフェイルオーバーできるようにしたいとします。インスタンスが AWS で実行されており、プロダクション DB を示すためにタグ 'proddb' が 'true' に設定されているとします。synapse.conf.yaml ファイルで、DB 接続をlocalhost:3219 でプロキシするように Synapse を設定します。次のような services の下にハッシュを追加します。

---
 services:
  proddb:
   default_servers:
    -
     name: "default-db"
     host: "mydb.example.com"
     port: 5432
   discovery:
    method: "awstag"
    tag_name: "proddb"
    tag_value: "true"
   haproxy:
    port: 3219
    server_options: "check inter 2000 rise 3 fall 2"
    frontend: mode tcp
    backend: mode tcp

そして、database.yaml ファイルを次のように変更します。

production:
  database: mydb
  host: localhost
  port: 3219

Synapse を起動します。AWS API を使用して DB を検索しようとします。それが機能しない場合は、default_servers で指定された DB を使用します。最悪の場合、AWS API がダウンしていて、アプリケーションが通信する DB を変更する必要がある場合は、synapse.conf.json ファイルを編集し、default_servers を更新して Synapse を再起動します。HAProxy は透過的に再ロードされ、アプリケーションは中断することなく実行を続けます。

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