WAP-発-01-017

PostgreSQLPostgreSQLを活用したを活用したWebWebシステム構築の実際システム構築の実際

2002年2月14日

NECソフト株式会社

佐藤克

大規模ミッションクリティカルシステム屋のPostgre活用

2

目次目次

■自己紹介■WebシステムにおけるPostgreSQLの利用■PostgreSQLの業務への利用■今後の方向性■Q&A■適用モデル■事例紹介■Q&A■実機によるデモ■全体Q&A

自己紹介自己紹介

4

私の会社　私の会社　NECNECソフト株式会社ソフト株式会社

大中規模システムを手がけることの多い会社

中央官庁自治体文教・病院

官庁・自治体系官庁・自治体系

電子政府/電子自治体

ＩＴＳ、土木積算社会保険、自治体財務警察/防衛業務

学校教務病院医療事務、介護

銀行・証券信金・信組消費者金融保険

金融業系金融業系

勘定系・情報系印鑑照会手形管理顧客管理渉外支援ＡＴＭ

電気・機械食品・化学建設

製造業系製造業系

生産管理販売管理財務・会計物流

ｽｰﾊﾟｰ・卸

倉庫

流通業系流通業系

スーパー本部システムスーパー店舗システム

物流財務会計

ﾎﾃﾙ、旅行

ｱﾐｭｰｽﾞﾒﾝﾄ

ｻｰﾋﾞｽ業系ｻｰﾋﾞｽ業系

ホテルシステム予約システム財務・会計

通信キャリア放送､ＣＡＴＶ新聞、鉄道

運輸・通信業系運輸・通信業系

通信料金管理番組編成新聞版管理

ビジネスソリューション

ＩＴソリューション

パーソナルソリューション

ＥＲＰ ＣＴＩ/ＳＦＡ/ＣＲＭ エンジニアリングワークフロー グループウェア 環境・安全管理

インターネット ＥＣ／ＥＤＩ ＪＡＶＡセキュリティ ＤＷＨ ＸＭＬ

モバイルｉ モードターミナル

ＰＯＳターミナル

ＰＣ応用

Ｍａｔｒｉｘ

サーバソリューションミッションクリティカルシステム ミドルウェア

ＰＣサーバ ＵＮＩＸ、Ｌｉｎｕｘ メインフレーム

業種別ｿﾘｭｰｼｮﾝとﾃｰﾏ軸ｿﾘｭｰｼｮﾝのＭａｔｒｉｘ型ＳＩ事業

業種別ｿﾘｭｰｼｮﾝとﾃｰﾏ軸ｿﾘｭｰｼｮﾝの業種別ｿﾘｭｰｼｮﾝとﾃｰﾏ軸ｿﾘｭｰｼｮﾝのＭａｔｒｉｘ型ＳＩ事業Ｍａｔｒｉｘ型ＳＩ事業

私

5

ちょっと前までの私ちょっと前までの私

業務データ層

DatabaseｻｰﾊﾞビジネスサーバWebサーバ

Enterpriseｻｰﾊﾞ

ビジネス層プレゼンテーション層

Inte

rnet

Hubｻｰﾊﾞ

基幹業務システム

■大規模Webシステムの設計支援等を本業

– 下記の様な業務色の強いWebシステムを構築

– 高価な各種製品を基盤として活用

– Javaベースであること、J2EE準拠に向かっていたことが特徴

WebサーバiPlanetApacheZEUSIIS…

ServletiPlanetJRUNWeblogic

APサーバWeblogicWebOTXIAS/OAS

DBサーバOracle

大規模ミッションクリティカルシステム屋

6

昨年春からの私昨年春からの私■ NECソフトはWebシステム構築の標準基盤を選定(中)

これによりノウハウ/部品の流通/再利用を推進– Servletエンジン：Lutris Enhydra– APサーバ(EJBエンジン)：EAS4(Enhydra Application Server)– 特に指定の無い場合にはこれらを採用

■ この一環としてオープンソースソフトの見直しを実施– Apache/Tomcat/Enhydra/PostgreSQL Server等のOSSの活用を検討

大規模ミッションクリティカルシステム屋がPostgreを考える時代

業務データ層

DatabaseｻｰﾊﾞビジネスサーバWebサーバ

Enterpriseｻｰﾊﾞ

ビジネス層プレゼンテーション層

Inte

rnet

Hubｻｰﾊﾞ

基幹業務システム

WebサーバApache

ServletEnhydra

APサーバEAS4

DBサーバPostgreSQLOracle/DB2

WebWebシステムにおけるシステムにおけるPostgreSQLPostgreSQLの利用の利用

8

活用形態活用形態

■メインDBとしての活用

– 業務システムのマスタDBとしてPostgreSQLを活用する形態

– 現時点では小規模/非基幹領域に絞られる

■サブDBとしての活用

– 業務システムのマスタDBはOracle等に譲り、GUI支援、AP動作支援等を目的として利用

– 現時点でもPostgreSQLの有効性大

9

WebWebシステムをめぐる市場動向システムをめぐる市場動向

■インターネットの大普及→Web化加速

■電子商取引の大爆発→Web化加速

■イントラネット内業務処理ですらWeb化中心

　　大多数の案件はWebシステムがらみに！

当然Postgreの利用もWebがらみ中心に

0

20

40

60

80

100

120

2000年 2003年

◆◆企業対個人企業対個人(B to C) (B to C) ＥＣ市場ＥＣ市場

（出典）アドバンスト・マネジメント社 ２０００年版 「エレクトロニックコマースの全体像」

20002000年年→→ 20032003年年

０．６０．６ ３．５３．５ ＝＝ 5.85.8倍倍

３．９３．９ １４．４１４．４ ＝＝ 3.73.7倍倍

日本日本

米国米国

◆◆企業対企業企業対企業(B to B)(B to B)ＥＣ市場ＥＣ市場

20002000年年→→ 20032003年年

２０２０ ６０６０ ＝＝ 33倍倍

５０５０ １１７１１７ ＝＝ 2.32.3倍倍

日本日本

米国米国

117兆

米国米国

日本日本

6060兆兆

(兆円)

Ｂ to Ｂ

0

2

4

6

8

10

12

14

16

2000年 2003年

(兆円)

Ｂ to Ｃ

日本日本

米国米国

2020兆兆

50兆

0.60.6兆兆

3.53.5兆兆3.9兆

14.4兆

日本では５．８倍に拡大！

日本では３倍に拡大！

（単位：兆円）（単位：兆円）

（単位：兆円）（単位：兆円）

国内電子商取引国内電子商取引20032003年には６４兆円規模年には６４兆円規模

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002

米国

日本

日米のインターネット普及率

日本経済新聞 2/9

日本経済新聞 2/19

インターネットインターネット

ﾊﾟｰｿﾅﾙｺﾝﾋﾟｭｰﾀﾊﾟｰｿﾅﾙｺﾝﾋﾟｭｰﾀ

携帯・自動車電話携帯・自動車電話

ファクシミリファクシミリ

無線呼出し無線呼出し

電話電話

55年年

1313年年

1515年年

1919年年

2424年年

1010年年 2020年年 3030年年 4040年年 5050年年 6060年年

インターネットはこれまでインターネットはこれまで普及したどのメディア普及したどのメディア

よりも急速に普及（商用）よりも急速に普及（商用）

平成平成1111年通信白書年通信白書

世帯普及率世帯普及率10%10%までの所要期間比較までの所要期間比較

(%)

0

10

30

40

50

60

70

80

90利用人口

(万人)

100

20

0

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

7,000

8,000日本におけるインターネットの普及状況

1995年 1996年 1997年 1998年 1999年 2005年

11.7

50.468.2

80.0

88.6%

3.36.4 11.0

19.1%1,1551,694

2,706万人

7,670万人

企業普及率

世帯普及率

(%)

0

10

30

40

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80

90利用人口

(万人)

100

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0

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

7,000

8,000日本におけるインターネットの普及状況

1995年 1996年 1997年 1998年 1999年 2005年

11.7

50.468.2

80.0

88.6%

3.36.4 11.0

19.1%1,1551,694

2,706万人

7,670万人

企業普及率

世帯普及率

※ 企業は全国の(農業、林業、漁業及び鉱業を除く。)従業者数300人以

上の企業。 ｢通信白書２０００｣郵政省

インターネットの普及状況インターネットの普及状況

10

メインメインDBDBとしての活用としての活用　　　　　　　　CGICGIからの利用からの利用

■ 「リクエスト毎にプロセス起動→低速」が従来の評価– 最近はApache内で動作することも可能であり、この問題は払拭

■ システム構築が容易、開発が簡易、そして軽快な動作が売り■ いわゆるJ2EE系の機能は持たない

– トランザクション管理等の信頼性を保証する機構をもたない– サーバサイドJavaの流れからはずれている

ApacheApache業務データ層

Databaseｻｰﾊﾞ

Webサーバ

プレゼンテーション層

Inte

rnet

DBサーバPostgreSQL

PHP

Perl

Perl

PHP

私の領域では、ほとんど登場し

ない構成

11

メインメインDBDBとしての活用　としての活用　Servlet/JSPServlet/JSPからの利用からの利用

■ Java標準機能内で動作– セッション管理、コネクションDBコネクションプール等非常に有効– プロセス起動オーバヘッド、コネクション生成オーバヘッド等無く高速

■ システム構築が複雑(Java環境構築)だが、開発は各種ツールの整備により容易– 各種APフレームワークの提唱もこのモデル上

■ いわゆるDMZの構成が可能– ApacheのみをDMZに配置し、ServletをMZ内に配置

■ 負荷分散装置をフロントにおいた負荷分散システム事例も多

ApacheApache 業務データ層

Databaseｻｰﾊﾞ

Webサーバ

プレゼンテーション層

Inte

rnet

DBサーバPostgreSQL

Servlet

JSP

JSP

Servlet

JavaVMJavaVM

小規模システムでの採用例多し

負荷分散事例も多

12

メインメインDBDBとしての活用　　としての活用　　EJBEJBからの利用からの利用

■ J2EE環境下で動作– いわゆるEJBプログラミングによる利用– 本格的なトランザクション管理を活用可能

■ 本格的なミッションクリティカルシステムを構築可能– 現状、大規模システムになる傾向大→Oracle/DB2中心

■ 負荷分散装置をフロントにおいた負荷分散システムEJBの負荷分散実行も可能

この形態は次第にライトな領域にも広がりつつある。ここへの適用を目指す

業務データ層

DatabaseｻｰﾊﾞビジネスサーバWebサーバ

ビジネス層プレゼンテーション層

Inte

rnet

WebサーバApache

ServletEnhydra

APサーバEAS4

DBサーバPostgreSQLOracle/DB2

13

メインメインDBDBとしての活用　　としての活用　　クラスタシステムの構築クラスタシステムの構築

■ DBサーバシステムの二重化– 高信頼性システムでは必須機能

■ クラスタ管理ソフトとの連携によりホットスタンバイシステムを構築(稼働/待機型)

■ 事例も増加しつつある

RAID DISK

稼働系Posｔgre

待機系Posｔgre

クラスタ管理

クラスタ管理

相互監視

APサーバ

障害発生時には点線のパスで業務を続行

14

サブサブDBDBとしての活用　　としての活用　　ServletServlet検索用検索用DBDB

■ マスタDBはOracle等を利用■ Servletが処理上必要な「検索系の情報」を保持するDBとして

活用■ マスタDBの負荷軽減と画面生成のスループットの確保■ 必要データの配信の仕組みが必要

業務データ層

DatabaseｻｰﾊﾞビジネスサーバWebサーバ

ビジネス層プレゼンテーション層

Inte

rnet

WebサーバApache

ServletEnhydra

APサーバEAS4

DBサーバOracle/DB2

PosgreSQLServer

DB

15

サブサブDBDBとしての活用　　としての活用　　WebWebサービス連携用サービス連携用DBDB

■Webサービス+Web Startの登場によりRichクライアントが復権

■高度なRichクライアント用の検索用DBとしての活用

業務データ層

DatabaseｻｰﾊﾞビジネスサーバクライアントAP

ビジネス層プレゼン

テーション層

APサーバEAS4

DBサーバOracle/DB2

PosgreSQLServer

DB

業務システムへの採用レベル業務システムへの採用レベル

17

NECNECソフトの現状ソフトの現状

■社内SE向けの展開を開始– 試用評価　完

– 社内システム適用　完

– 社内SEによるSI案件への適用　実施中

– 社外販売　未着手

社内システム

適用試用評価

弊社SI案件への適用

社内SE向け

社外販売

社内向けの製品保証を実施

安心して利用可能な製品の一角に

18

今後の方向性と必要機能今後の方向性と必要機能

■社外販売の実施を検討– 「Packageでないソフトは適用できない」への対処

• 多数事例あり

– ただし「保証範囲」の問題があり容易ではない

■社内SI案件への適用は強力に推進

■以下の強化は必要– 自動バキューム、ロールフォワード

– 性能のさらなるチューン

– Windows環境への適用

– なによりも多数の事例

適用モデル適用モデル

20

小規模システム構成小規模システム構成

■スタンドアロンシステム– 負荷の比較的軽いイントラシステム構築用基盤

• すべてオープンソース製品で構築(PP費だけなら30万弱) – OS Linux

– WWWサーバ：Apache 　APサーバ：Enhydra　DBサーバ：PostgreSQL

– 廉価ではあるが、いずれも領域でトップシェア

• All in oneでWeb業務システムを構築可能→30万弱のPakageとして販売

Webブラウザ

Webブラウザ

Intranet

Ｌｉｎｕｘ on Express5800

VALWAY Server

Ａｐａｃｈｅ

DB

PostgreSQL

Html受け取り

業務処理

DBアクセス

HTML出力

Enhydra

AP従来はCGI, Servlet, JSP上に実装

…

21

中・大規模システム構成中・大規模システム構成■負荷分散/縮退運転モデル性能 n 倍　信頼性 n 倍

– 最も負荷のかかるWebサーバ / APサーバを並列動作させることにより処理能力を確保

– APサーバ障害時には該当APサーバの利用を停止し無停止で続行

– HW負荷分散装置により負荷分散 / 障害検出 / 縮退を実現

VALWAY Server

Ｌｉｎｕｘ on Express5800

Enhydra

VALWAY Server

ＡｐａｃｈｅAP

Enhydra・EAS

VALWAY ServerＬｉｎｕｘ on Express5800

DB Serverモデル

DBPostgreSQL

負荷分散装置

負荷分散

22

高信頼性システムモデル高信頼性システムモデル

■本格インターネットWebサイトモデル– 2重Firewallによる、より安全性の高い大規模Webサイトモデル

• DMZ / MZの実装、スケーラブル性の保証

– EJBサーバをBackendサーバとし、業務処理を実装

– EnhydraはFront-endサーバとしプレゼンテーション処理を実装

負荷分散装置

Presentation Server

Fire

wall

Serv

er DB

Serv

er

Fire

wall

Serv

erPresentation Server

Presentation Server

Ｌｉｎｕｘ on Express5800

EJBモデル

EAS EJB AP

EJBモデル

DB

Serv

er

プレゼンテーション処理 業務処理

Internet

DMZ MZ

PosgreSQLDB

PosgreSQLDB

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大規模大規模EAIEAIシステムモデルシステムモデル■ BackendにEAIサーバを置き、全社システムを統合

Standby Node

HP-UX

Oracle

Active Node

MC/ServiceGuardEMC

DBサーバ

Ｌｉｎｕｘ

EnhydraPresentation ServerＡｐａｃｈｅ AP

Presentation Server

…Presentation Server

PosgreSQLServer

DB

プレゼンテーションサーバ

Business Server

Linux/ＨＰ－ＵＸ

Business Server

EAS

AP

CORBA3.1/J2EE

…

ビジネスサーバ

EAI Server

Ｗｉｎ2000/ＨＰ－ＵＸ

EAI Server

WebOTX

AP

CORBA3.1

コネクタ

MQ

EAIサーバ

リアルタイム接続

非同期接続

プロプラプロトコル接続

CORBA接続

SQL接続

CORBA/RMI接続

DB

負荷分散装置

国外/インターネット端末

Fire Wall

Webブラウザ

http/https

http/https

http/https

http/https

イントラ端末

Java Applet

Java/VB AP

CORBA接続

PosgreSQLDB

実機によるデモ実機によるデモ

デモ環境業務処理性能

2層モデル対3層モデルモバイル対応

PostgreSQLの製品性

25

デモ環境デモ環境■ サーバマシン：ノートPC(750Mhz 256M)

■ WWWサーバ、APサーバ、DBサーバを実装

Java VM

Enhydra

PC2

DBサーバAP

サーバAP

Intranet

PC1

管理コンソール

HTTP

ブラウザ(HTML)

HTTPVB

プログラム

APA

CH

E

PostgreSQL7.11

Linux Redhat6.2J

DB

Oracle 8i

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業務処理性能業務処理性能

■負荷評価ツール（WebStress）による評価

■実業務の遂行に十分堪え得る性能を実現– Web経由での重い発注処理を約12.3件/秒達成

→20万件/日の業務量(5H/日と計算)

– 処理内容• パソコン発注業務の連続投入

– 某オフコンディーラ殿における実システムベース

– 検索16回更新26回の重い処理• 伝票番号入手(伝票番号データ更新)

• (在庫表からの引き落とし、取引明細表への追加)＊10回

• その他管理表5個の検索更新

27

22層モデル対層モデル対33層モデル層モデル(1) (1)

■ 2層モデル　EnhydraもWebも利用しないモデル– ビジネスロジックがVBクライアント上に存在– サーバ上にはOracleのみでユーザロジック無し– 繰り返しをVB上に実装

■ 3層モデル　Enhydraを利用しWeb化したモデル– ビジネスロジックがサーバ上に存在– クライアント上にはユーザロジック無し– プレゼンテーションロジックが分離していないため疑似3層– 繰り返しをJava Scriptで実装

■クライアント1台によるレスポンスを測定

■ 結果　　2層　5件/秒　3層　7件/秒のレスポンス性能

– Web化による処理量低下の不安を払拭– さらに、ネットワークが低速な場合には3層が圧倒的に高速

• 社内ビル間(1.5M)での測定時には20倍程度の差

28

22層モデル対層モデル対33層モデル層モデル(2)(2)

クライアントマシン電源ダウンの評価

■2層モデルの致命的欠点

– ビジネスロジックがクライアント上に存在し、DB排他をクライアントマシン上で実行

– DB排他中(更新/参照)のクライアント障害発生はシステム障害に直結

■3層モデルにはこの心配なし

2AP実行中、一方のAP処理中に処理停止

他方のＡＰは無応答状態となる

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モバイル対応モバイル対応

■i modeからのPC発注業務

■各種モバイル端末への容易な対応

– ＸＭＬＣにより各種ワイヤレスプロトコルの差異を吸収

– ユーザＡＰはビジネスロジックに集中• デモＡＰの修正は少量

– 多様なワイヤレスプロトコルへ対応

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PostgreSQLPostgreSQLの製品性の製品性

■Oracleを利用するAPとPostgreSQLを利用するAPの性能比較– PostgreSQL　 レスポンス　7件/秒　スループット　12件/秒

– Oracle レスポンス　8件/秒　スループット　17件/秒– 両者共に未チューン。チューンにより改善される可能性大

■1ホスト7万円でNECソフト社内提供– 多重実行時の性能問題は最新版でかなり解決– 機能不足は否めないが十分な性能を確保– 以下の問題点はあるが、実用可能範囲に

• DBのゴミ掃除を定期的に実行しないと速度低下(Vacuumコマンド)

• Roll forward処理、レプリケーション等高度な機能なし

今後ともNECソフト、Lutris Enhydra、Enhydra AP Serverをよろしくお願いいたします

問い合わせ先NECソフト　サーバソリューション事業部Web APサーバG

マネージャ　佐藤克 　　 Web APサーバ全般

E-mail: satou-m@mxv.nes.nec.co.jpPhone: 03-5569-3250　Fax: 03-5569-3308

マネージャ　熊本千昭　　Enhydra/EAS

E-mail: kumamoto@mxf.nes.nec.co.jp

Phone: 042-333-9744　Fax: 042-333-9745

http://www.necsoft.com/soft/enhydra/