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Atlas Stream Processingの操作

このガイドでは、Atlas Stream Processingを管理するためのベストプラクティスと、重要なワークフローの具体的な手順について説明します。

各ストリームプロセッサーは、データソースとシンクへの接続を利用します。Atlas Stream Processing は TLS/SSL を使用して転送中のすべてのデータを暗号化された状態にしますが、基本的な接続では、データは引き続きパブリック インターネットを介して転送されます。Atlas Stream Processing で最適なパフォーマンスとセキュリティを達成するには、このセクションで説明されているプラクティスを検討してください。

Atlas Stream Processingと、自己管理型のApache KafkaクラスターやプライベートAPIなどのプライベートな外部システムとの間で安全な通信を確保するには、VPCまたはVNetピアリング接続を使用します。これらの接続により、データがパブリックインターネットにさらされるのを防ぐことができます。ピアリング接続の確立に加えて、アプリケーションのVPCのルートテーブルを明示的に構成し、トラフィックをAtlas VPC CIDRブロックにルーティングする必要があることに注意してください。ルートテーブルの構成方法の詳細については、外部プロバイダーのVPCドキュメントを参照してください。

同じ組織内の異なる Atlas プロジェクト間でストリーミング データをルーティングするには、Atlas Stream Processing は Cross Project Connections をサポートしています。Cross プロジェクト Connections は、クラスターをプライベートインターネットに公開することなくデータを送信し、VPC ピアリングを手動で構成する必要なくプライバシーを確保します。

Atlas Stream Processing は、次の AWS 統合をサポートしています。

  • S3

  • Kinesis Data Streams

  • Lambda ($externalFunction として)

これらの統合はそれぞれ、Unified AWS Access と互換性があります。統合アクセスを設定すると、MongoDB に静的アクセス ID やシークレット認証情報を保存する必要がなくなり、すべての Amazon Web Services 統合における推奨の認証モデルとなります。

Atlas Stream Processingは、 OIDC と JSON Web Tokens を使用して、 Apache Kafka ブローカーへの認証をサポートしています。ただし、この機能は現在、パブリックネットワーク経由で到達できるIdPのみをサポートしています。この機能は、カスタマーのVPC内のIdPではサポートされていません。

Atlas Stream Processingは、チェックポイント、デッドレターキュー (DLQ)、フェイルオーバープロセッサなど、一般的な障害シナリオにおいて信頼性が高く堅牢なサービスを保証するためのさまざまなメカニズムを提供します。

Atlas Stream Processing は、30 秒のハートビートを使用して stream processor の状態をモニターします。ストリーム プロセッサーが 30 秒以上ハートビートの送信に失敗した場合、Atlas Stream Processing はプロセッサーを自動的に再起動します。

Atlas Stream Processing は、Amazon Web Services Kinesis のようなシャーディングされた統合のトポロジーの変更を自動的に管理します。

Atlas Stream Processingを構成して、未処理のデータをデッドレターキュー (DLQ)にルーティングできます。その後、DLQ内の未処理レコードを表示して、プロセシングの失敗を修正できます。

DLQ はドキュメントごとの処理失敗のみをキャプチャします。その他のエラーがある場合はプロセッサの実行中が妨げられ、DLQ レコードは生成されません。このようなエラーには、無効なパイプライン構文または構成と、Atlas Stream Processing システム内のエラーが含まれます。これらのエラーに対して、Atlas Stream Processing はエラー処理と再試行ポリシーを適用します。

ドキュメントの処理に失敗し、ストリーム プロセッサにDLQが構成されていない場合、Atlas Stream Processing はドキュメントを削除します。 などのDLQstats.dlqMessageCount sp.processor.sample()統計では、引き続き失敗がレコード。 でプロセッサをサンプルと、失敗したドキュメントは引き続きサンプル結果に表示されます。

一部のパイプラインステージは、失敗したドキュメントがDLQに到達するかどうかを決定する独自のエラー処理動作を定義します。

ステージ
フィールド
エラー処理の動作

validationAction

  • "discard": デフォルトの動作。 DLQ に書き込まずにドキュメントを破棄します。

  • "dlq":ドキュメントをDLQに書き込みます。

onError

  • "dlq": デフォルトの動作。ドキュメントをDLQに書込みます。

  • "ignore":ドキュメントを次のパイプラインステージに渡します。

  • "fail": により、DLQ を構成してもストリーム プロセッサが停止します。

onError

  • "dlq": デフォルトの動作。ドキュメントをDLQに書込みます。

  • "ignore":ドキュメントを破棄します。

  • "fail": により、DLQ を構成してもストリーム プロセッサが停止します。

DLQを調査する際は、以下のような一般的なプロセシングエラーがないか確認してください。

  • ペイロードの解析

    受信したレコードの形式が正しくないため、解析に失敗しました。これは多くの場合、無効なJSONが原因です。

  • 式評価

    プロセシングパイプライン内の式が正しく評価されません。

    例

    あなたのパイプラインには、Kafka レコードを削除するための $emit.config.tombstoneWhen 設定フィールドが含まれています。そして、所定のドキュメントには評価するフィールドがありません。

  • サイズ制限

    出力レコードが、ターゲット シンクのサイズ制限(例えば、Amazon Web Services Kinesis の 1 MB など)を超えています。

  • キー生成

    シンクのパーティションキーを生成する際に、プロセッサでエラーが発生しました。

  • 遅延データ

    プロセッサーは ウィンドウ を使用します。そして、設定された 許容された遅延期間が終了した後に指定されたドキュメントが到着しました。

各DLQレコードには、失敗したドキュメントと失敗の詳細が含まれています。完全なDLQドキュメントスキーマについては、 「監視ガイド」を参照してください。

プロセシングの失敗の原因を分析するした後、アップストリームのデータソースを修正してAtlas Stream Processingパイプラインに入る前にデータを修正するか、エッジケースを取り扱うするようにパイプラインを修正します。

Atlas Stream Processingの設定を修正するためのガイドとしてDLQ内のレコードを使用した後は、以下の修正オプションを検討してください。

  • 破棄

    レコードに大幅な形式不備があるか、または関連性がない場合(例えば、時間に対して高度な敏感性を持つシステムで大幅に遅れているデータなど)は、コレクションから削除します。

  • 手動修正

    軽微なJSONエラーがあるレコードや、ミッションクリティカルなレコードの場合は、フィールドを手動で調整し、ターゲットシンクに直接挿入します。

  • 自動再処理:

    復旧可能で関連性の高いデータが大量にある場合は、DLQから読み取り、既知の障害条件に対して変換を適用してから、クリーンアップされたデータをターゲットシンクにルーティングするセカンダリスクリプトまたは追加のストリームプロセッサを作成します。

Atlas Stream Processingは、リージョン全体のシステム障害が発生した場合のサービス停止時を防ぐために、フェイルオーバープロセッサを提供します。

以下の原則は、Atlas Stream Processing ワークロードを保護するための強固なフェイルオーバー構成を定義します。

  • Atlas クラスターを複数のリージョンに配置する。

    リージョンフェイルオーバーイベントでストリームプロセッサーの継続的な操作を確保するには、ストリームプロセッサーが接続するすべての Atlas クラスターにマルチリージョンクラスターを使用します。Atlas Stream Processing は単一リージョン クラスターのフェイルオーバーをブロックしません。しかし、この原則により、プライマリ リージョンが停止している場合でも、ソースまたはシンク接続はアクティブな状態を維持します。

  • Atlas Stream Processing ワークスペースをリージョンごとに作成します。

    マルチリージョンクラスターを配置後、各リージョンに対してワークスペースを作成します。この原則により、ストリーム プロセッサとそれらをサポートする Atlas データベース間の接続のレイテンシが最小限に抑えられます。

  • 接続レジストリにバックアップ接続を追加します。

    各リージョンのワークスペースで、各ソースとシンクの接続を構成します。基本的な接続だけでなく、VPCやプライベートエンドポイントの接続も設定してください。

  • 接続固有の障害復旧を設定する

    ストリームプロセッサーのサービス継続性を確保するには、ストリームプロセッサーが依存する外部プロバイダーもフェイルオーバーを有効にする必要があります。各外部プロバイダーのソースまたはシンクが、そのドキュメントに従って正しく構成されていることを確保します。

    例

    ストリームプロセッサがKafkaクラスターをソースまたはシンクとして使用している場合は、コンシューマーオフセットの保持用にクラスターを構成して、Atlas Stream Processingがコンシューマーグループのオフセットから処理を再開できるようにします。

  • 定期的にドライランを実行してください。

    フェイルオーバーのドライランを定期的に実行して、フェイルオーバー構成を検証します。これらのドライランは、構成がネットワークに接続され、チェックポイントが正しく読み込まれることを確認するだけでなく、必要に応じて実行しやすくするためにフェイルオーバーワークフローをトレーニングする役割も果たします。フェイルオーバーのドライランを定期的に実行することを検討し、フェイルオーバー構成を変更するたびにドライランを実行してください。

ベストプラクティスが適用されていることを確認した後、 ストリームプロセッサーを作成してください、そしてフェイルオーバー構成を確認してください。

Atlas Stream Processing は、次の構成を持つプロセッサに対してのみ、自動リージョン間フェイルオーバーをサポートしています。

  • Atlas ソースとシンク

  • Atlas ソースと Apache Kafka シンク

自動フェイルオーバーの詳細については、「フェイルオーバー Processor」を参照してください。

ただし、ソースとシンクのあらゆる組み合わせに対応してマニュアル フェイルオーバーをサポートする Atlas Stream Processing アーキテクチャを構成できます。

インターフェース
フェイルオーバー タイプ

ワークスペースレベルまたはストリームプロセッサーレベルのいずれかで、強制フェイルオーバーを開始できます。

Stream Processing ワークスペースのフェイルオーバーを開始するには、Stream Processing ワークスペースのフェイルオーバーをトリガーするに記述されている手順に従ってください。

個別のストリーム プロセッサーのフェイルオーバーを開始するには、1 つのストリーム プロセッサーのフェイルオーバーを開始するに記述されている手順に従ってください。

リージョナルサービス停止時イベントが発生した場合:

1

サービス停止時の兆候が見られた場合は、優先ステータスレポートを確認してイベントを検証してください。この情報は、MongoDB Cloud Statusページ、またはクラウドプロバイダーのステータスページで確認できます。Atlas Stream Processing アラートを設定できます。障害イベントのタイムスタンプをメモします。

2

1 つの Stream Processor のフェイルオーバーを開始する に記述されている手順に従ってください。サービスが最後に消費されたストリーム イベントから再開することを確保するには、以前メモしたタイムスタンプを startAtOperationTime パラメータとして渡します。

Apache Kafkaをソースとして使用するプロセッサは、コンシューマーグループのオフセットに従って再開されます。

3

プライマリリージョンがオンラインに戻ると、プライマリプロセッサが自動的に再起動し、重複したプロセシングが発生します。スクリプトを作成して実行し、プライマリリージョンのステータスを継続的にチェックし、オンラインに戻ったときにそのリージョン内のすべてのプロセッサを停止します。

4

フェイルオーバーが完了したら、ワークスペースのプライマリリージョンのステータスを定期的に確認してください。この情報は、MongoDB Cloud Statusページ、またはクラウドプロバイダーのステータスページで確認できます。Atlas Stream Processing アラートも設定できます。自動プライマリプロセッサ抑制を使用している場合、プライマリプロセッサが自動的に再起動したことを検出したときに通知を返すようにスクリプトを構成できます。

5

フェイルオーバー ストリーム プロセッサを停止します。各停止のタイムスタンプを記録します。

6

プライマリ リージョンでストリーム プロセッサを再起動します。サービスが最後に消費されたストリーム イベントから再開することを確保するには、以前メモしたタイムスタンプを startAtOperationTime パラメータとして渡します。

Apache Kafkaをソースとして使用するプロセッサは、コンシューマーグループのオフセットに従って再開されます。

リージョンフェイルオーバーまたはマニュアルフェイルオーバーをトリガーするためにシステムを構成する際は、次の点を考慮してください。

  • リージョンフェイルオーバーが発生すると、Atlas Stream Processing はフェイルオーバーリージョンの非アクティブなフェイルオーバープロセッサーをアクティブなプロセッサーに昇格させます。これらのプロセッサーは、最後に利用可能な チェックポイント から Stream Processing を再開します。

  • Atlas Stream Processingのチェックポイントは、最大10分前までのものが保証されます。ただし、フェイルオーバープロセッサは、開始時に最後のチェックポイント以降にプライマリプロセッサが処理したデータを再処理します。フェイルオーバーは、少なくとも1回のプロセシングセマンティクスを保証します。

  • リージョンフェイルオーバーイベント中にフェイルオーバープロセッサの起動が失敗した場合でも、そのプロセッサはアクティブプロセッサのロールを引き継ぎます。その後、フェイルオーバーリージョンで基礎の原因をトラブルシューティングし、通常どおりプロセッサを再起動できます。

Atlas Stream Processingは、ワークスペース、接続、プロセッサのパフォーマンスと健全性を評価するためのさまざまなオブザーバビリティツールを提供します。さらに、リージョナルサービスのステータスや停止時を追跡するには、MongoDB クラウド Statusページにアクセスしてください。

Atlas Stream Processing は、ストリーム プロセッサー ごとにリソースをプロビジョニングします。学ぶには 「階層選択ガイド」をご覧ください。

Atlasクラスターで動作するAtlas Stream Processingプロセッサーの場合、パイプラインのI/Oニーズに合わせて、プロセッサーとクラスターの両方を増やすようにしてください。特に、大量の$lookup操作または$merge操作を実行するプロセッサは、クラスターのアップスケーリングの候補として評価してください。

Atlas Stream Processingは、Atlasクラスター $source を使用して変更ストリームイベントを消費できます。このようなストリームプロセッサの最適なパフォーマンスと信頼性を確保するために、次の考慮事項を検討してください。

  • oplog windowサイズ

    ストリームプロセッサは、$source クラスターの oplog を活用して、停止後にサービスを再開します。プロセッサが oplog の保持期間を超えてダウンした場合、レジュームトークン が切り捨てられたデータを指し、ChangeStreamHistoryLost エラーが発生する可能性があります。

    Stream Processingシステムの許容ダウンタイムに合わせてoplogのサイズを調整することで、このリスクを軽減できます。

  • 再開オプション

    Atlas Stream Processing は、startAtOperationTime を使用して変更ストリーム $source``s from either the last stored checkpoint with ``resumeFromCheckpoint の再開または特定の時間の再開をサポートしています。処理されたデータの欠落や重複を避けるため、特定のシナリオでどの再開オプションを使用するかに関する標準化されたポリシーを定義します。

  • バックログ取り込み

    大規模な名前空間で動作するストリームプロセッサーでは、長い初期のキャッチアッププロセシングが発生する可能性があります。ストリーム プロセッサーの名前空間の範囲を縮小するか、より新しい開始点を選択することで、この初期の追いつき期間を縮小してください。

  • Change Stream Images

    監査すること、補償トランザクション、および取り消し操作には、プロセシング前のドキュメント状態へのアクセスが必要です。Atlasをソースとして使用する場合は、ドキュメントの事前および事後イメージを有効にして、これらの操作をサポートしてください。ドキュメントの事前または事後イメージのサポートを展開する際は、システム全体でカバレッジと安定性を検証してください。

  • 「$replaceRoot」ステージ

    チェンジ ストリーム ソースは、影響を受けたドキュメントのコンテンツとともにオペレーション メタデータをバンドルしたドキュメントを返します。これらのドキュメントをシンクに書き込むことは、コンシューマにソース ドキュメントのビジネスロジックではなく、変更イベント スキーマと連携することを要求します。メタデータが必要ない限り、$replaceRoot ステージを使用して、その後のプロセシングを行う前にソース コンテンツ サブドキュメントをプロモートします。

  • 結合指向パイプライン

    Atlas Stream Processing は、ストリーミング データのジョインのようなエンリッチメントを可能にするために、$lookup ステージをサポートしています。これらの操作は、プロセシング レイテンシを増加させる可能性があります。Atlas Stream Processing パイプラインを、シンクに書き込む前に実行する必要がある$lookup 操作のみに限定することを検討してください。より複雑なエンリッチメントは事前計算されたビューに残しておきます。

  • 古いチェックポイント

    チェックポイントにはイベント履歴のみが含まれ、プロセシングロジックは含まれません。チェックポイントから操作を再開すると、ストリームプロセッサーは現在のパイプラインのロジックを古いイベントに適用する。これにより、既存のダウンストリーム状態と新しい出力の間に不一致が生じる可能性があります。プロセシングセマンティクスが大幅に異なる場合は、チェックポイントから再開するのではなく、新しいストリームプロセッサーの導入を検討してください。

  • 再開始プランニング

    再起動中は、ストリーム プロセッサーでは新しいイベントのスループットが低下する可能性があります。システムの強韌性を向上させるには、一時的に低下したキャパシティーに合わせて再起動を予定します。

  • フェイルオーバー計画

    リージョン間でストリーム プロセッサーのチェックポイントを共有し、安全な再開点を選択し、出力の整合性を検証するための標準手順を確立します。これにより、リージョンのフェイルオーバー イベントによるデータ品質の問題を防止できます。