Google Cloud でのサーバーレスアーキテクチャの設計パターン

サーバーレスアーキテクチャの基本概念

サーバーレスアーキテクチャは、インフラストラクチャの管理を最小限に抑えながら、ビジネスロジックの開発に集中できる近代的なアプローチです。Google Cloud では、Cloud Functions、Cloud Run、App Engine などの様々なサーバーレスプラットフォームを提供しています。

イベント駆動型アーキテクチャパターン

Cloud Storage トリガーパターン

Cloud Storage のファイルアップロードをトリガーとして Cloud Functions を実行する、最も一般的なパターンの一つです。

def process_file(event, context):
    file_name = event['name']
    bucket_name = event['bucket']
    
    # ファイル処理ロジック
    process_uploaded_file(bucket_name, file_name)

Pub/Sub メッセージングパターン

非同期処理やマイクロサービス間の通信に最適な、Pub/Sub を使用したパターンです。

マイクロサービスパターン

Cloud Run を使用したコンテナベースのサービス

Cloud Run は、コンテナ化されたアプリケーションをサーバーレスで実行できる強力なプラットフォームです。

FROM python:3.9-slim
WORKDIR /app
COPY . .
RUN pip install -r requirements.txt
CMD ["python", "main.py"]

APIゲートウェイパターン

複数のマイクロサービスを単一のエンドポイントで提供する場合に有効なパターンです。

データ処理パターン

ETLパイプライン

Cloud Functions と Cloud Pub/Sub を組み合わせた効率的なETLパイプラインの構築が可能です。

def etl_process(event, context):
    pubsub_message = base64.b64decode(event['data']).decode('utf-8')
    
    # データ変換処理
    transformed_data = transform_data(pubsub_message)
    
    # BigQueryへの保存
    save_to_bigquery(transformed_data)

セキュリティとベストプラクティス

サーバーレスアーキテクチャにおいても、適切なセキュリティ設定は不可欠です。Cloud IAM を使用した細かなアクセス制御や、Secret Manager での機密情報の管理を推奨します。

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コスト最適化

サーバーレスアーキテクチャでは、以下の点に注意してコストを最適化します：

• 適切な同時実行数の設定
• Cold Start の影響を考慮したインスタンス設定
• メモリ割り当ての最適化

参考資料

• Cloud Functions Documentation
• Cloud Run Documentation
• Serverless Computing Documentation