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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
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## 概要
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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。
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**設計の核心:**
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- 単体運用時は外部依存なしで完全に動作
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- 統合時は段階的に機能を追加可能
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- 設定のみでモード切り替えが可能
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- データフローの明確な分離
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## 1. コンポーネントの分類と依存関係
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### 1.1 コンポーネント分類マトリクス
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| 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 |
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|---------|--------------|---------|---------|-------------|
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| **独立系** | lightningstor | ◎ 完全独立 | なし | chainfire（オプション） |
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| | flashdns | ◎ 完全独立 | なし | chainfire（オプション） |
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| | fiberlb | ◎ 完全独立 | なし | flashdns, chainfire（オプション） |
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| | nightlight | ◎ 完全独立 | なし | chainfire（オプション） |
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| **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 |
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| | flaredb | ○ 準独立 | chainfire | chainfire |
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| | creditservice | ○ 準独立 | chainfire（推奨） | chainfire, photonauth |
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| **統合系** | photonnet | △ 統合設計 | chainfire | chainfire, 各ネットワークコンポーネント |
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| | photonauth | △ 統合設計 | chainfire | chainfire, iam, mtls-agent |
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| **コントロールプレーン** | API Gateway | × 統合専用 | photonauth, chainfire | 全サービス |
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| | Resource Manager | × 統合専用 | chainfire, EventBus | 全エージェント |
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| | Scheduler | × 統合専用 | chainfire | Resource Manager |
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### 1.2 依存関係詳細図
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```mermaid
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graph TB
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subgraph 独立系_Standalone[独立系: 単体完全動作]
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LS[lightningstor]
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FD[flashdns]
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FL[fiberlb]
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NL[nightlight]
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end
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subgraph 準独立系_Quasi[準独立系: 最小依存]
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CF[chainfire]
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FDB[flaredb]
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CS[creditservice]
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end
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subgraph 統合系_Integration[統合系: 統合前提]
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PN[photonnet]
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PA[photonauth]
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end
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subgraph コントロールプレーン_CP[コントロールプレーン]
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AG[API Gateway]
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RM[Resource Manager]
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SCH[Scheduler]
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end
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FDB -.->|メタデータ保存| CF
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CS -.->|状態保存| CF
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PN -.->|状態保存| CF
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PA -.->|状態保存| CF
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AG -->|認証| PA
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AG -->|リソース管理| RM
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RM -->|スケジューリング| SCH
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RM -.->|状態保存| CF
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SCH -.->|状態保存| CF
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style LS fill:#90EE90
|
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style FD fill:#90EE90
|
||
style FL fill:#90EE90
|
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style NL fill:#90EE90
|
||
style CF fill:#FFD700
|
||
style FDB fill:#FFD700
|
||
style CS fill:#FFD700
|
||
style PN fill:#FFA500
|
||
style PA fill:#FFA500
|
||
```
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### 1.3 各コンポーネントの依存詳細
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#### lightningstor（オブジェクトストレージ）
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**単体運用時:**
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- ストレージ: ローカルファイルシステム
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- メタデータ: ローカルRocksDB
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- 認証: ローカルアクセスキー
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- 設定: ローカル設定ファイルのみ
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**統合運用時（オプション）:**
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- メタデータ: chainfire分散KV
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- 認証: photonauth統合
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- マルチテナント: Resource Manager経由
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#### flashdns（DNSサーバー）
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**単体運用時:**
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- ゾーン管理: ファイルベース（BIND形式互換）
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- API: DNSプロトコルのみ（TCP/UDP 53）
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- 設定: ゾーンファイル
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**統合運用時（オプション）:**
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- ゾーン管理: chainfireバックエンド
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- API: gRPC管理API + DNS
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- 統合: photonnet VPC内DNS連携
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#### fiberlb（ロードバランサー）
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**単体運用時:**
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- 設定: ローカル設定ファイルまたはREST API
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- データプレーン: 直接動作（iptables/IPVS/ebpf）
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- ヘルスチェック: 組み込み
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**統合運用時（オプション）:**
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- 設定: Resource Manager経由
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- サービスディスカバリ: flashdns連携
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- 証明書管理: photonauth統合
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#### chainfire（分散KV）
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**単体運用時:**
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- 動作: 単一ノードRaft（自己完結）
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- 用途: ローカルアプリケーションの状態保存
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**統合運用時:**
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- 動作: マルチノードRaftクラスター
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- 用途: PhotonCloud全体の状態保存基盤
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## 2. 各コンポーネントの単体運用モード設計
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### 2.1 lightningstor単体運用モード
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**提供機能:**
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- S3互換API（PUT/GET/DELETE/LIST等）
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- バケット管理
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- アクセスキー認証（シンプル）
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- ローカルファイルシステムストレージ
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**設定例（TOML）:**
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```toml
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[photon]
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mode = "standalone"
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component_id = "lightningstor-01"
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||
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[photon.standalone]
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# ストレージバックエンド
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storage_backend = "filesystem"
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metadata_backend = "rocksdb"
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auth_backend = "local"
|
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[standalone.server]
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grpc_addr = "0.0.0.0:9000"
|
||
s3_addr = "0.0.0.0:9001"
|
||
log_level = "info"
|
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[standalone.storage]
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data_dir = "/var/lib/lightningstor/data"
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[standalone.metadata]
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path = "/var/lib/lightningstor/meta"
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cache_size_mb = 256
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[standalone.auth]
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# シンプルなアクセスキー認証
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type = "access_key"
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access_key = "AKIAIOSFODNN7EXAMPLE"
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secret_key = "wJalrXUtnFEMI/K7MDENG/bPxRfiCYEXAMPLEKEY"
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# またはファイルから読み込み
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# credentials_file = "/etc/lightningstor/credentials"
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||
[standalone.features]
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||
# 単体時は基本機能のみ
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versioning = false
|
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lifecycle = false
|
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replication = false
|
||
```
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||
**起動コマンド:**
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```bash
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||
lightningstor-server --config /etc/lightningstor/standalone.toml
|
||
# または環境変数でモード指定
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||
PHOTON_MODE=standalone lightningstor-server
|
||
```
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||
**API提供状況:**
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| API | 単体運用時 | 備考 |
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|-----|-----------|------|
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| S3 PutObject | ◎ | 完全サポート |
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||
| S3 GetObject | ◎ | 完全サポート |
|
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| S3 ListBuckets | ◎ | 完全サポート |
|
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| S3 ListObjectsV2 | ◎ | 完全サポート |
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| S3 DeleteObject | ◎ | 完全サポート |
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| S3 MultiPartUpload | ◎ | 完全サポート |
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| gRPC Admin API | ◎ | 基本機能のみ |
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| IAM連携認証 | × | 単体時はローカル認証 |
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| マルチテナント | × | 単体時はシングルテナント |
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### 2.2 flashdns単体運用モード
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**提供機能:**
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- 権威DNSサーバー機能
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- ゾーンファイル管理
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- DNSSEC（オプション）
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- キャッシュ機能
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**設定例（TOML）:**
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```toml
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||
[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"]
|
||
```
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|
||
**ゾーンファイル例:**
|
||
```
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||
$ORIGIN example.com.
|
||
$TTL 3600
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||
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||
@ IN SOA ns1.example.com. admin.example.com. (
|
||
2024010101 ; Serial
|
||
3600 ; Refresh
|
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1800 ; Retry
|
||
604800 ; Expire
|
||
86400 ) ; Minimum TTL
|
||
|
||
@ IN NS ns1.example.com.
|
||
@ IN NS ns2.example.com.
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||
|
||
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 |
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||
| AXFR | ◎ | 設定可能 |
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||
| 動的更新 | × | 単体時は非サポート |
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| 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 |
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### 2.3 fiberlb単体運用モード
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||
**提供機能:**
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||
- 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）:**
|
||
```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 |
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||
| 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 |
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### 2.4 nightlight単体運用モード
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||
**提供機能:**
|
||
- メトリクス収集（Prometheus形式）
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||
- ローカル時系列データベース
|
||
- 基本ダッシュボード
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||
- アラート（ローカル実行）
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||
|
||
**設定例（TOML）:**
|
||
```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"
|
||
```
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||
|
||
---
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||
## 3. 単体運用と統合モードの切り替え設計
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### 3.1 モード検出メカニズム
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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：
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||
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```rust
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||
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:**
|
||
```toml
|
||
[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:**
|
||
```toml
|
||
[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
|
||
|
||
```mermaid
|
||
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
|
||
|
||
```rust
|
||
// 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(®istration).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**
|
||
```yaml
|
||
# 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**
|
||
```yaml
|
||
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**
|
||
```yaml
|
||
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
|
||
|
||
```yaml
|
||
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
|
||
|
||
```yaml
|
||
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
|
||
|
||
```yaml
|
||
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
|
||
|
||
```yaml
|
||
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：
|
||
|
||
```toml
|
||
[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
|
||
|
||
1. コマンドライン引数（最優先）
|
||
2. 環境変数
|
||
3. 設定ファイル
|
||
4. デフォルト値
|
||
|
||
```rust
|
||
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
|
||
|
||
```rust
|
||
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
|
||
|
||
```mermaid
|
||
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
|
||
|
||
```mermaid
|
||
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:**
|
||
|
||
```rust
|
||
// 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：
|
||
|
||
```toml
|
||
[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**
|
||
```toml
|
||
[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：
|
||
```json
|
||
{
|
||
"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）：
|
||
```toml
|
||
[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:**
|
||
```bash
|
||
# 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:**
|
||
```bash
|
||
# 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：
|
||
|
||
1. **単体で動かしたい** → 単体運用モード
|
||
2. **段階的に統合したい** → 段階的統合パス
|
||
3. **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
|
||
|
||
```mermaid
|
||
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
|
||
```
|
||
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### 8.4 次のステップ
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1. **共通設定ライブラリの実装**: `photon-config`クレートの作成
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2. **モード検出ロジックの実装**: 各コンポーネントへの統合
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3. **移行ツールの開発**: 単体→統合のデータ移行スクリプト
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4. **ドキュメント整備**: 各構成パターンのデプロイガイド
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*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。*
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