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2026-03-20 16:25:11 +09:00

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PhotonCloud 単体運用と統合アーキテクチャのバランス設計

概要

本設計書は、PhotonCloudシステムにおいて「各コンポーネントが単体で完全に動作すること」を基本原則としつつ、必要に応じて統合機能を追加できるアーキテクチャを定義します。

設計の核心:

単体運用時は外部依存なしで完全に動作
統合時は段階的に機能を追加可能
設定のみでモード切り替えが可能
データフローの明確な分離

1. コンポーネントの分類と依存関係

1.1 コンポーネント分類マトリクス

カテゴリ	コンポーネント	単体運用	最小依存	統合時の依存
独立系	lightningstor	◎ 完全独立	なし	chainfire（オプション）
	flashdns	◎ 完全独立	なし	chainfire（オプション）
	fiberlb	◎ 完全独立	なし	flashdns, chainfire（オプション）
	nightlight	◎ 完全独立	なし	chainfire（オプション）
準独立系	chainfire	○ 準独立	なし（自己完結）	クラスター形成時に他chainfireノード
	flaredb	○ 準独立	chainfire	chainfire
	creditservice	○ 準独立	chainfire（推奨）	chainfire, photonauth
統合系	photonnet	△ 統合設計	chainfire	chainfire, 各ネットワークコンポーネント
	photonauth	△ 統合設計	chainfire	chainfire, iam, mtls-agent
コントロールプレーン	API Gateway	× 統合専用	photonauth, chainfire	全サービス
	Resource Manager	× 統合専用	chainfire, EventBus	全エージェント
	Scheduler	× 統合専用	chainfire	Resource Manager

1.2 依存関係詳細図

graph TB
    subgraph 独立系_Standalone[独立系: 単体完全動作]
        LS[lightningstor]
        FD[flashdns]
        FL[fiberlb]
        NL[nightlight]
    end

    subgraph 準独立系_Quasi[準独立系: 最小依存]
        CF[chainfire]
        FDB[flaredb]
        CS[creditservice]
    end

    subgraph 統合系_Integration[統合系: 統合前提]
        PN[photonnet]
        PA[photonauth]
    end

    subgraph コントロールプレーン_CP[コントロールプレーン]
        AG[API Gateway]
        RM[Resource Manager]
        SCH[Scheduler]
    end

    FDB -.->|メタデータ保存| CF
    CS -.->|状態保存| CF

    PN -.->|状態保存| CF
    PA -.->|状態保存| CF

    AG -->|認証| PA
    AG -->|リソース管理| RM
    RM -->|スケジューリング| SCH
    RM -.->|状態保存| CF
    SCH -.->|状態保存| CF

    style LS fill:#90EE90
    style FD fill:#90EE90
    style FL fill:#90EE90
    style NL fill:#90EE90
    style CF fill:#FFD700
    style FDB fill:#FFD700
    style CS fill:#FFD700
    style PN fill:#FFA500
    style PA fill:#FFA500

1.3 各コンポーネントの依存詳細

lightningstor（オブジェクトストレージ）

単体運用時:

ストレージ: ローカルファイルシステム
メタデータ: ローカルRocksDB
認証: ローカルアクセスキー
設定: ローカル設定ファイルのみ

統合運用時（オプション）:

メタデータ: chainfire分散KV
認証: photonauth統合
マルチテナント: Resource Manager経由

flashdns（DNSサーバー）

単体運用時:

ゾーン管理: ファイルベース（BIND形式互換）
API: DNSプロトコルのみ（TCP/UDP 53）
設定: ゾーンファイル

統合運用時（オプション）:

ゾーン管理: chainfireバックエンド
API: gRPC管理API + DNS
統合: photonnet VPC内DNS連携

fiberlb（ロードバランサー）

単体運用時:

設定: ローカル設定ファイルまたはREST API
データプレーン: 直接動作（iptables/IPVS/ebpf）
ヘルスチェック: 組み込み

統合運用時（オプション）:

設定: Resource Manager経由
サービスディスカバリ: flashdns連携
証明書管理: photonauth統合

chainfire（分散KV）

単体運用時:

動作: 単一ノードRaft（自己完結）
用途: ローカルアプリケーションの状態保存

統合運用時:

動作: マルチノードRaftクラスター
用途: PhotonCloud全体の状態保存基盤

2. 各コンポーネントの単体運用モード設計

2.1 lightningstor単体運用モード

提供機能:

S3互換API（PUT/GET/DELETE/LIST等）
バケット管理
アクセスキー認証（シンプル）
ローカルファイルシステムストレージ

設定例（TOML）:

[photon]
mode = "standalone"
component_id = "lightningstor-01"

[photon.standalone]
# ストレージバックエンド
storage_backend = "filesystem"
metadata_backend = "rocksdb"
auth_backend = "local"

[standalone.server]
grpc_addr = "0.0.0.0:9000"
s3_addr = "0.0.0.0:9001"
log_level = "info"

[standalone.storage]
data_dir = "/var/lib/lightningstor/data"

[standalone.metadata]
path = "/var/lib/lightningstor/meta"
cache_size_mb = 256

[standalone.auth]
# シンプルなアクセスキー認証
type = "access_key"
access_key = "AKIAIOSFODNN7EXAMPLE"
secret_key = "wJalrXUtnFEMI/K7MDENG/bPxRfiCYEXAMPLEKEY"
# またはファイルから読み込み
# credentials_file = "/etc/lightningstor/credentials"

[standalone.features]
# 単体時は基本機能のみ
versioning = false
lifecycle = false
replication = false

起動コマンド:

lightningstor-server --config /etc/lightningstor/standalone.toml
# または環境変数でモード指定
PHOTON_MODE=standalone lightningstor-server

API提供状況:

API	単体運用時	備考
S3 PutObject	◎	完全サポート
S3 GetObject	◎	完全サポート
S3 ListBuckets	◎	完全サポート
S3 ListObjectsV2	◎	完全サポート
S3 DeleteObject	◎	完全サポート
S3 MultiPartUpload	◎	完全サポート
gRPC Admin API	◎	基本機能のみ
IAM連携認証	×	単体時はローカル認証
マルチテナント	×	単体時はシングルテナント

2.2 flashdns単体運用モード

提供機能:

権威DNSサーバー機能
ゾーンファイル管理
DNSSEC（オプション）
キャッシュ機能

設定例（TOML）:

[photon]
mode = "standalone"
component_id = "flashdns-01"

[photon.standalone]
zone_backend = "file"

[standalone.server]
dns_addr = "0.0.0.0:53"
dns_tcp_addr = "0.0.0.0:53"
admin_api_addr = "127.0.0.1:8053"

[standalone.zones]
zone_dir = "/etc/flashdns/zones"
auto_reload = true
reload_interval_sec = 300

[[standalone.zones.zone]]
name = "example.com"
file = "/etc/flashdns/zones/example.com.zone"
ttl = 3600

[[standalone.zones.zone]]
name = "internal.local"
file = "/etc/flashdns/zones/internal.local.zone"
type = "master"

[standalone.features]
dnssec = false
dynamic_update = false
axfr_allow = ["127.0.0.1"]

ゾーンファイル例:

$ORIGIN example.com.
$TTL 3600

@       IN      SOA     ns1.example.com. admin.example.com. (
                        2024010101      ; Serial
                        3600            ; Refresh
                        1800            ; Retry
                        604800          ; Expire
                        86400 )         ; Minimum TTL

@       IN      NS      ns1.example.com.
@       IN      NS      ns2.example.com.

ns1     IN      A       192.168.1.1
ns2     IN      A       192.168.1.2

@       IN      A       192.168.1.10
www     IN      A       192.168.1.10
api     IN      A       192.168.1.11

API提供状況:

機能	単体運用時	備考
DNSクエリ（UDP）	◎	完全サポート
DNSクエリ（TCP）	◎	完全サポート
ゾーンファイル管理	◎	ファイルベース
AXFR	◎	設定可能
動的更新	×	単体時は非サポート
REST API	△	読み取りのみ
gRPC管理API	×	単体時は非サポート
VPC連携	×	統合時のみ

2.3 fiberlb単体運用モード

提供機能:

L4ロードバランシング（TCP/UDP）
L7ロードバランシング（HTTP/HTTPS）
ヘルスチェック
セッション維持

設定例（TOML）:

[photon]
mode = "standalone"
component_id = "fiberlb-01"

[photon.standalone]
config_backend = "file"
dataplane = "iptables"

[standalone.server]
grpc_addr = "0.0.0.0:50052"
admin_api_addr = "0.0.0.0:8080"
metrics_addr = "0.0.0.0:9090"

[standalone.dataplane]
type = "iptables"
# または "ipvs", "ebpf", "userspace"

# ロードバランサー定義
[[standalone.loadbalancers]]
name = "web-lb"
vip = "10.0.0.100"
port = 80
protocol = "tcp"
method = "roundrobin"

[[standalone.loadbalancers.backends]]
name = "web-1"
address = "10.0.0.11"
port = 8080
weight = 100

[[standalone.loadbalancers.backends]]
name = "web-2"
address = "10.0.0.12"
port = 8080
weight = 100

[standalone.loadbalancers.healthcheck]
type = "http"
interval_sec = 10
timeout_sec = 5
path = "/health"

[[standalone.loadbalancers]]
name = "api-lb"
vip = "10.0.0.101"
port = 443
protocol = "tcp"
method = "leastconn"
tls_termination = true

[standalone.loadbalancers.tls]
cert_file = "/etc/fiberlb/certs/api.crt"
key_file = "/etc/fiberlb/certs/api.key"

API提供状況:

機能	単体運用時	備考
L4ロードバランシング	◎	完全サポート
L7ロードバランシング	◎	完全サポート
ヘルスチェック	◎	HTTP/TCPカスタム
セッション維持	◎	Cookie/IPベース
REST API管理	◎	完全サポート
TLS終端	◎	証明書ファイル指定
gRPC管理API	◎	基本機能
サービスディスカバリ	×	統合時のみ
自動スケーリング	×	統合時のみ

2.4 nightlight単体運用モード

提供機能:

メトリクス収集（Prometheus形式）
ローカル時系列データベース
基本ダッシュボード
アラート（ローカル実行）

設定例（TOML）:

[photon]
mode = "standalone"
component_id = "nightlight-01"

[photon.standalone]
storage_backend = "local"

[standalone.server]
http_addr = "0.0.0.0:9090"
grpc_addr = "0.0.0.0:9091"

[standalone.storage]
type = "local"
data_dir = "/var/lib/nightlight"
retention_days = 30

[standalone.collection]
scrape_interval_sec = 15
scrape_timeout_sec = 10

[[standalone.scrape_targets]]
name = "local"
static_configs = ["localhost:9090"]

[standalone.alerting]
enabled = true
# 単体時はローカルアラートのみ
local_webhook = "http://localhost:5000/alerts"

3. 単体運用と統合モードの切り替え設計

3.1 モード検出メカニズム

各コンポーネントは以下の優先順位で運用モードを検出します：

enum OperationMode {
    Standalone,
    Integrated,
}

fn detect_mode() -> OperationMode {
    // 1. 環境変数（最優先）
    if let Ok(mode) = env::var("PHOTON_MODE") {
        return match mode.as_str() {
            "integrated" => OperationMode::Integrated,
            _ => OperationMode::Standalone,
        };
    }

    // 2. 設定ファイル
    if let Ok(config) = load_config() {
        return config.photon.mode;
    }

    // 3. 自動検出（統合コントロールプレーンへの接続試行）
    if can_connect_to_control_plane() {
        return OperationMode::Integrated;
    }

    // デフォルト: 単体運用
    OperationMode::Standalone
}

3.2 設定の違い

単体運用時の設定構造:

[photon]
mode = "standalone"
component_id = "unique-component-id"

[photon.standalone]
# 各コンポーネント固有の単体運用設定
storage_backend = "local"
auth_backend = "local"
config_source = "file"

統合運用時の設定構造:

[photon]
mode = "integrated"
component_id = "unique-component-id"
cluster_id = "cluster-identifier"

[photon.integrated]
# 統合基盤への接続設定
control_plane_endpoint = "http://photon-cp:8080"
chainfire_endpoints = ["http://chainfire:2379"]
auth_service_endpoint = "http://photonauth:50051"
event_bus_endpoint = "http://events:4222"

[photon.integrated.registration]
auto_register = true
heartbeat_interval_sec = 30
metadata = { region = "tokyo", zone = "az-1" }

3.3 段階的統合フロー

graph LR
    A[単体運用開始] --> B{chainfire追加?}
    B -->|Yes| C[chainfire統合]
    B -->|No| A
    C --> D{photonauth追加?}
    D -->|Yes| E[認証統合]
    D -->|No| C
    E --> F{photonnet追加?}
    F -->|Yes| G[ネットワーク統合]
    F -->|No| E
    G --> H{コントロールプレーン追加?}
    H -->|Yes| I[完全統合]
    H -->|No| G

3.4 統合コントロールプレーンへの接続方法

// 統合モード初期化フロー
async fn initialize_integrated_mode(config: &IntegratedConfig) -> Result<()> {
    // 1. 統合基盤への接続確認
    let cp_client = ControlPlaneClient::new(&config.control_plane_endpoint);
    cp_client.health_check().await?;

    // 2. chainfire接続
    let chainfire_client = ChainfireClient::new(&config.chainfire_endpoints).await?;

    // 3. 認証サービス接続（必要に応じて）
    let auth_client = if let Some(endpoint) = &config.auth_service_endpoint {
        Some(AuthClient::new(endpoint).await?)
    } else {
        None
    };

    // 4. イベントバス接続
    let event_bus = EventBusClient::new(&config.event_bus_endpoint).await?;

    // 5. コントロールプレーンへの登録
    let registration = ComponentRegistration {
        component_id: config.component_id.clone(),
        component_type: ComponentType::LightningStor,
        endpoint: get_local_endpoint(),
        capabilities: vec![Capability::S3Api, Capability::ObjectStorage],
        metadata: config.metadata.clone(),
    };
    cp_client.register(&registration).await?;

    // 6. ハートビート開始
    start_heartbeat(cp_client.clone(), config.heartbeat_interval_sec);

    Ok(ComponentContext {
        cp_client,
        chainfire_client,
        auth_client,
        event_bus,
    })
}

3.5 段階的機能有効化

機能	単体運用	+chainfire	+photonauth	+コントロールプレーン
ローカル認証	◎	◎	→ 統合認証	→ 統合認証
ローカルメタデータ	◎	→ 分散メタデータ	→ 分散メタデータ	→ 分散メタデータ
ローカル設定	◎	◎	◎	→ 集中管理
ローカルモニタリング	◎	◎	◎	→ 集中モニタリング
イベント発行	×	△（chainfire経由）	△	◎（Event Bus）
マルチテナント	×	△	◎	◎
リソーススケジューリング	×	×	×	◎

4. 最小構成と推奨構成パターン

4.1 構成パターンマトリクス

パターン	コンポーネント	用途	データフロー
レベル0	単一コンポーネント	特定機能のみ必要	完全独立
レベル1	ストレージ + DNS	静的サイトホスティング	独立（DNS手動設定）
レベル2	+ LB	Webアプリケーション	独立（LB→DNS連携あり）
レベル3	+ photonnet + photonauth	マルチテナント	統合開始
レベル4	+ コントロールプレーン	プライベートクラウド	完全統合

4.2 レベル0: 最小構成（単一コンポーネント）

用途: 特定の機能のみが必要な場合

構成例A: S3互換ストレージのみ

# docker-compose.yml
version: '3'
services:
  lightningstor:
    image: photoncloud/lightningstor:latest
    environment:
      PHOTON_MODE: standalone
    volumes:
      - ./lightningstor.toml:/etc/lightningstor/config.toml
      - lightningstor-data:/var/lib/lightningstor
    ports:
      - "9000:9000"  # S3 API
      - "9001:9001"  # gRPC

構成例B: DNSサーバーのみ

services:
  flashdns:
    image: photoncloud/flashdns:latest
    environment:
      PHOTON_MODE: standalone
    volumes:
      - ./zones:/etc/flashdns/zones
    ports:
      - "53:53/udp"
      - "53:53/tcp"

構成例C: ロードバランサーのみ

services:
  fiberlb:
    image: photoncloud/fiberlb:latest
    environment:
      PHOTON_MODE: standalone
    volumes:
      - ./fiberlb.toml:/etc/fiberlb/config.toml
    network_mode: host  # VIP割り当てに必要

4.3 レベル1: 基本構成（ストレージ + DNS）

用途: 静的サイトホスティング、カスタムドメインでのファイル配信

services:
  lightningstor:
    image: photoncloud/lightningstor:latest
    environment:
      PHOTON_MODE: standalone
    volumes:
      - lightningstor-data:/var/lib/lightningstor
    ports:
      - "9000:9000"

  flashdns:
    image: photoncloud/flashdns:latest
    environment:
      PHOTON_MODE: standalone
    volumes:
      - ./zones:/etc/flashdns/zones
    ports:
      - "53:53/udp"
      - "53:53/tcp"

連携方法:

DNSゾーンにlightningstorのIPをAレコードとして手動登録
例: assets.example.com → 192.168.1.100

4.4 レベル2: 標準構成（ストレージ + DNS + LB）

用途: Webアプリケーション基盤

services:
  chainfire:
    image: photoncloud/chainfire:latest
    volumes:
      - chainfire-data:/var/lib/chainfire

  lightningstor:
    image: photoncloud/lightningstor:latest
    environment:
      PHOTON_MODE: standalone
      CHAINFIRE_ENDPOINT: http://chainfire:2379
    depends_on:
      - chainfire

  flashdns:
    image: photoncloud/flashdns:latest
    environment:
      PHOTON_MODE: standalone
      CHAINFIRE_ENDPOINT: http://chainfire:2379
    depends_on:
      - chainfire

  fiberlb:
    image: photoncloud/fiberlb:latest
    environment:
      PHOTON_MODE: standalone
    network_mode: host

連携:

chainfireでサービスレジストリを共有
fiberlbがバックエンド変更時にflashdnsに通知（オプション）

4.5 レベル3: 統合構成（+ photonnet + photonauth）

用途: マルチテナント環境、統一認証

services:
  chainfire:
    image: photoncloud/chainfire:latest
    command: --cluster-mode

  photonauth:
    image: photoncloud/photonauth:latest
    environment:
      PHOTON_MODE: integrated
      CHAINFIRE_ENDPOINTS: http://chainfire:2379

  photonnet:
    image: photoncloud/photonnet:latest
    environment:
      PHOTON_MODE: integrated
      CHAINFIRE_ENDPOINTS: http://chainfire:2379
      AUTH_ENDPOINT: http://photonauth:50051

  lightningstor:
    image: photoncloud/lightningstor:latest
    environment:
      PHOTON_MODE: integrated
      CHAINFIRE_ENDPOINTS: http://chainfire:2379
      AUTH_ENDPOINT: http://photonauth:50051

4.6 レベル4: 完全構成（+ コントロールプレーン）

用途: プライベートクラウド、マルチテナントクラウド

services:
  chainfire:
    image: photoncloud/chainfire:latest
    command: --cluster-mode --bootstrap-cluster

  eventbus:
    image: nats:latest

  photonauth:
    image: photoncloud/photonauth:latest
    environment:
      PHOTON_MODE: integrated
      CHAINFIRE_ENDPOINTS: http://chainfire:2379

  photonnet:
    image: photoncloud/photonnet:latest
    environment:
      PHOTON_MODE: integrated
      CHAINFIRE_ENDPOINTS: http://chainfire:2379
      AUTH_ENDPOINT: http://photonauth:50051

  resource-manager:
    image: photoncloud/resource-manager:latest
    environment:
      CHAINFIRE_ENDPOINTS: http://chainfire:2379
      EVENT_BUS: http://eventbus:4222

  scheduler:
    image: photoncloud/scheduler:latest
    environment:
      CHAINFIRE_ENDPOINTS: http://chainfire:2379
      RESOURCE_MANAGER: http://resource-manager:8080

  api-gateway:
    image: photoncloud/api-gateway:latest
    environment:
      CHAINFIRE_ENDPOINTS: http://chainfire:2379
      AUTH_ENDPOINT: http://photonauth:50051
      RESOURCE_MANAGER: http://resource-manager:8080
    ports:
      - "8080:8080"

5. 設定・構成の標準化

5.1 共通設定スキーマ

すべてのコンポーネントは以下の共通設定構造を持ちます：

[photon]
# 必須: 運用モード
mode = "standalone"  # or "integrated"

# 必須: コンポーネント識別子
component_id = "unique-id"

# オプション: クラスター識別子（統合時）
cluster_id = "cluster-1"

[photon.logging]
level = "info"
format = "json"

[photon.metrics]
enabled = true
endpoint = "0.0.0.0:9090"

[photon.standalone]
# 単体運用時の設定（mode = "standalone"時に有効）

[photon.integrated]
# 統合運用時の設定（mode = "integrated"時に有効）
control_plane_endpoint = "http://cp:8080"
chainfire_endpoints = ["http://cf:2379"]
heartbeat_interval_sec = 30

5.2 環境変数マッピング

環境変数	設定パス	説明
`PHOTON_MODE`	`photon.mode`	運用モード
`PHOTON_COMPONENT_ID`	`photon.component_id`	コンポーネントID
`PHOTON_CLUSTER_ID`	`photon.cluster_id`	クラスターID
`PHOTON_LOG_LEVEL`	`photon.logging.level`	ログレベル
`PHOTON_CONTROL_PLANE_ENDPOINT`	`photon.integrated.control_plane_endpoint`	CPエンドポイント
`PHOTON_CHAINFIRE_ENDPOINTS`	`photon.integrated.chainfire_endpoints`	chainfireエンドポイント（カンマ区切り）
`PHOTON_AUTH_ENDPOINT`	`photon.integrated.auth_service_endpoint`	認証サービスエンドポイント

5.3 設定ロード優先順位

コマンドライン引数（最優先）
環境変数
設定ファイル
デフォルト値

pub fn load_config<T: DeserializeOwned>(component_name: &str) -> Result<T> {
    let config = Config::builder()
        // デフォルト
        .set_default("photon.mode", "standalone")?
        // 設定ファイル
        .add_source(File::with_name(&format!("/etc/photon/{}/config", component_name)).required(false))
        .add_source(File::with_name(&format!("{}-config", component_name)).required(false))
        // 環境変数
        .add_source(
            Environment::with_prefix("PHOTON")
                .separator("__")
                .try_parsing(true)
        )
        .build()?;

    config.try_deserialize().map_err(Into::into)
}

5.4 コンポーネントのモード検出実装例

use serde::{Deserialize, Serialize};

#[derive(Debug, Clone, Serialize, Deserialize)]
#[serde(rename_all = "lowercase")]
pub enum OperationMode {
    Standalone,
    Integrated,
}

pub struct ModeDetector;

impl ModeDetector {
    pub fn detect() -> OperationMode {
        // 環境変数チェック
        if let Ok(mode) = std::env::var("PHOTON_MODE") {
            return match mode.to_lowercase().as_str() {
                "integrated" => OperationMode::Integrated,
                _ => OperationMode::Standalone,
            };
        }

        // 設定ファイルチェック
        if let Ok(config) = Self::load_mode_from_config() {
            return config;
        }

        // 自動検出: 統合基盤への接続を試行
        if Self::can_connect_to_control_plane() {
            log::info!("Control plane detected, switching to integrated mode");
            return OperationMode::Integrated;
        }

        OperationMode::Standalone
    }

    fn can_connect_to_control_plane() -> bool {
        // CP_HEALTH_ENDPOINTが設定されていれば接続試行
        if let Ok(endpoint) = std::env::var("PHOTON_CONTROL_PLANE_ENDPOINT") {
            let health_url = format!("{}/health", endpoint);
            return reqwest::blocking::get(&health_url)
                .map(|r| r.status().is_success())
                .unwrap_or(false);
        }
        false
    }
}

6. データフローの分離設計

6.1 単体運用時のデータフロー

graph TB
    Client[Client] -->|API Request| API[Component API]
    API -->|Authenticate| LocalAuth[Local Auth]
    API -->|Process| Logic[Business Logic]
    Logic -->|Read/Write| LocalStorage[Local Storage]
    Logic -->|Emit| LocalMetrics[Local Metrics]

    subgraph Component[Component Container]
        API
        LocalAuth
        Logic
        LocalStorage
        LocalMetrics
    end

特徴:

すべての処理がコンポーネント内部で完結
外部サービスへの依存なし
シンプルな設定で即座に動作

6.2 統合運用時のデータフロー

graph TB
    Client[Client] -->|API Request| APIGateway[API Gateway]
    APIGateway -->|Authenticate| PhotonAuth[photonauth]
    APIGateway -->|Resource Ops| ResourceManager[Resource Manager]

    ResourceManager -->|Read/Write| Chainfire[chainfire]
    ResourceManager -->|Publish| EventBus[Event Bus]

    EventBus -->|Notify| ComponentAgent[Component Agent]
    ComponentAgent -->|Execute| Component[Component]
    Component -->|Report State| Chainfire
    Component -->|Emit Metrics| Nightlight[nightlight]

    ResourceManager -->|Schedule| Scheduler[Scheduler]
    Scheduler -->|Select Node| ComponentAgent

特徴:

コントロールプレーンが中心
イベント駆動アーキテクチャ
状態はchainfireで集中管理
スケジューラがリソース配置を最適化

6.3 切り替えの仕組み

アダプターパターンによる実装:

// ストレージバックエンド抽象化
trait MetadataBackend: Send + Sync {
    async fn get(&self, key: &str) -> Result<Option<Value>>;
    async fn put(&self, key: &str, value: Value) -> Result<()>;
    async fn delete(&self, key: &str) -> Result<()>;
}

// 単体運用時: ローカルRocksDB
struct LocalMetadataBackend {
    db: Arc<rocksdb::DB>,
}

#[async_trait]
impl MetadataBackend for LocalMetadataBackend {
    async fn get(&self, key: &str) -> Result<Option<Value>> {
        Ok(self.db.get(key)?.map(|v| serde_json::from_slice(&v)).transpose()?)
    }
    // ...
}

// 統合運用時: chainfire
struct ChainfireMetadataBackend {
    client: ChainfireClient,
}

#[async_trait]
impl MetadataBackend for ChainfireMetadataBackend {
    async fn get(&self, key: &str) -> Result<Option<Value>> {
        Ok(self.client.get(key).await?)
    }
    // ...
}

// ファクトリー
fn create_metadata_backend(mode: OperationMode, config: &Config) -> Box<dyn MetadataBackend> {
    match mode {
        OperationMode::Standalone => Box::new(LocalMetadataBackend::new(&config.local.db_path)),
        OperationMode::Integrated => Box::new(ChainfireMetadataBackend::new(&config.integrated.chainfire)),
    }
}

6.4 ハイブリッドモード

一部の機能のみ統合する「ハイブリッドモード」もサポート：

[photon]
mode = "hybrid"

[photon.hybrid]
# 認証のみ統合
auth_backend = "integrated"
auth_endpoint = "http://photonauth:50051"

# メタデータはローカル
metadata_backend = "local"

# イベント発行は統合
events_backend = "integrated"
event_bus_endpoint = "http://events:4222"

7. 実装上の注意点と落とし穴

7.1 よくある落とし穴

問題	原因	対策
認証の不整合	単体運用時のローカル認証と統合時のIAM認証の互換性なし	アクセスキー形式を統一。移行ツールを提供
データ移行の失敗	メタデータのスキーマ違い	マイグレーションスクリプトを用意。バックアップ必須
ネットワーク分離	統合時のサービス間通信設定ミス	ヘルスチェックエンドポイントを統一。接続テストツール提供
状態の二重管理	単体→統合移行時の状態同期漏れ	移行ガイドに明確な手順を記載。検証スクリプト提供
パフォーマンス低下	統合時のネットワーク遅延	キャッシュ戦略を実装。非同期処理を徹底

7.2 ベストプラクティス

1. 段階的移行の推奨

単体運用 → chainfire追加 → photonauth追加 → コントロールプレーン追加

2. 設定バージョニング

[photon]
config_version = "1.0"
mode = "integrated"

3. ヘルスチェックの統一 すべてのコンポーネントは /health エンドポイントを提供：

{
  "status": "healthy",
  "mode": "standalone",
  "component": "lightningstor",
  "version": "0.1.0",
  "checks": {
    "storage": "ok",
    "metadata": "ok"
  }
}

4. グレースフルデグラデーション 統合コンポーネントへの接続失敗時は、自動的に単体モードにフォールバック（設定可能）：

[photon.integrated]
fallback_to_standalone = true
fallback_timeout_sec = 30

7.3 デバッグとトラブルシューティング

モード検出の確認:

# 環境変数の確認
curl http://localhost:8080/health | jq '.mode'

# ログでの確認
tail -f /var/log/lightningstor.log | grep "operation_mode"

統合状態の確認:

# 統合基盤への接続テスト
photonctl check-connection --endpoint http://chainfire:2379

# 全コンポーネントの状態確認
photonctl status

8. まとめ

8.1 設計の核心

本設計の核心は「選択肢を与える」ことです：

単体で動かしたい → 単体運用モード
段階的に統合したい → 段階的統合パス
完全なクラウド基盤が欲しい → 完全統合モード

8.2 主要な設計決定

項目	決定事項
モード検出	環境変数 > 設定ファイル > 自動検出
状態管理	単体: ローカル、統合: chainfire
認証	単体: ローカル、統合: photonauth
設定形式	TOML（共通スキーマ）
データフロー	アダプターパターンで抽象化

8.3 移行パス図

graph LR
    A[レベル0: 単体] -->|+chainfire| B[レベル1: 状態共有]
    B -->|+photonauth| C[レベル2: 認証統合]
    C -->|+photonnet| D[レベル3: ネットワーク統合]
    D -->|+コントロールプレーン| E[レベル4: 完全統合]

    style A fill:#90EE90
    style B fill:#FFD700
    style C fill:#FFD700
    style D fill:#FFA500
    style E fill:#FF6347

8.4 次のステップ

共通設定ライブラリの実装: photon-configクレートの作成
モード検出ロジックの実装: 各コンポーネントへの統合
移行ツールの開発: 単体→統合のデータ移行スクリプト
ドキュメント整備: 各構成パターンのデプロイガイド

本設計書はPhotonCloudアーキテクチャの「単体運用と統合のバランス」について定義したものです。実装時には本設計に従いつつ、実際のユースケースに応じた調整を行ってください。

31 KiB Raw Blame History Unescape Escape

PhotonCloud 単体運用と統合アーキテクチャのバランス設計

概要

1. コンポーネントの分類と依存関係

1.1 コンポーネント分類マトリクス

1.2 依存関係詳細図

1.3 各コンポーネントの依存詳細

lightningstor（オブジェクトストレージ）

flashdns（DNSサーバー）

fiberlb（ロードバランサー）

chainfire（分散KV）

2. 各コンポーネントの単体運用モード設計

2.1 lightningstor単体運用モード

2.2 flashdns単体運用モード

2.3 fiberlb単体運用モード

2.4 nightlight単体運用モード

3. 単体運用と統合モードの切り替え設計

3.1 モード検出メカニズム

3.2 設定の違い

3.3 段階的統合フロー

3.4 統合コントロールプレーンへの接続方法

3.5 段階的機能有効化

4. 最小構成と推奨構成パターン

4.1 構成パターンマトリクス

4.2 レベル0: 最小構成（単一コンポーネント）

4.3 レベル1: 基本構成（ストレージ + DNS）

4.4 レベル2: 標準構成（ストレージ + DNS + LB）

4.5 レベル3: 統合構成（+ photonnet + photonauth）

4.6 レベル4: 完全構成（+ コントロールプレーン）

5. 設定・構成の標準化

5.1 共通設定スキーマ

5.2 環境変数マッピング

5.3 設定ロード優先順位

5.4 コンポーネントのモード検出実装例

6. データフローの分離設計

6.1 単体運用時のデータフロー

6.2 統合運用時のデータフロー

6.3 切り替えの仕組み

6.4 ハイブリッドモード

7. 実装上の注意点と落とし穴

7.1 よくある落とし穴

7.2 ベストプラクティス

7.3 デバッグとトラブルシューティング

8. まとめ

8.1 設計の核心

8.2 主要な設計決定

8.3 移行パス図

8.4 次のステップ

31 KiB

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