金融機関は1秒間に大量のトランザクションを処理する必要がある。これらのトランザクションには通常、非常に機密性の高いデータが含まれているため、セキュリティ、レイテンシー、一貫性に関して、通常よりもさらに厳格な基準が必要とされる。電子商取引での購入であれ、銀行への直接送金であれ、すべてのトランザクションが即座に、安全に、エラーのないものであることを保証する必要がある。システムが追いつかず、顧客の支払いが滞ってしまうことを想像できるだろうか？フラストレーションがたまり、離脱率が一気に高まるだろう。では、高度に分散され、低レイテンシーで、グローバルに一貫性のあるシステムを構築するにはどうすればいいのでしょうか？
決済処理パフォーマンスへの高い賭け
最近、当社の顧客である大手全国銀行が、まさにこのデータ処理の問題に直面しました。この銀行では、毎日何百万件、何千万件もの支払い、送金、カード登録など、途方もない量のオンライン・トランザクションを処理しており、これらのトランザクションは全米の顧客からシステムを経由して送られてくる。これらのトランザクションは同期を保つ必要があった。
ニューヨークからであれ、ロサンゼルスからであれ、その中間からであれ、これらのトランザクションを取り込み、処理できる必要があった。わずかな遅延や不整合があっても、決済の失敗やセキュリティ侵害につながる可能性がありました。そのため、彼らが要求するパフォーマンスとデータの一貫性のレベルは想像がつくだろう。これは彼らのビジネス全体が依存する真のミッションクリティカルなシステムだったのです。
この銀行では、5秒以上の遅延は顧客満足度を著しく低下させるため、迅速なレスポンスを必要としていた。Kissmetricsによると、顧客の47%はトランザクションが2秒以内に完了することを期待している。待ち時間が長く、タイムアウトが頻発することは、ユーザーをイライラさせるだけでなく、取引の放棄にもつながります。Harris Interactiveの調査によると、モバイル・バンキング・ユーザーの66%が、チェックアウト・プロセス中の問題により取引を放棄したと報告しており、特に36%がロード時間の遅さを放棄の主な理由として挙げていることから、デジタル・バンキング・サービスにおけるスピードと信頼性の重要性が浮き彫りになっています。そのため、遅延の最小化とタイムアウトの回避は、この顧客にとって単なる技術的な課題ではなく、顧客の信頼を維持するために不可欠なものでした。
アカマイで迅速かつ信頼性の高い決済処理を実現
銀行の要件は明確で、一貫して高速なパフォーマンスを提供できる、高度に分散された低レイテンシーのシステムを構築したいと考えていました。また、インテリジェントなリクエスト・ルーティングにより、各クエリが最も近くてパフォーマンスの高いノードにヒットするようにするとともに、グローバルなデータの一貫性を確保する必要がありました。彼らは、この膨大な量の機密データを取り込み、同期を保ち、最小限のレイテンシーと最大限の可用性で迅速に提供できるソリューションを必要としていました。
これを実現するために、アカマイのインテリジェントな Global Traffic Managementと高速なNATS.ioメッセージングシステムを使用しています。NATS.io は、クラウドネイティブ環境向けに最適化された高性能メッセージングシステムで、効率的なデータ配信と同期を可能にします。
NATS.io とアカマイを活用し、デジタル決済システムのグローバルな一貫性と高パフォーマンスを実現するために、当社がこのお客様のために実装した上記のリファレンス・アーキテクチャを見てみましょう。
上記のステップ1では、ユーザーがデジタル決済アプリケーションを通じて取引を開始し、アプリケーションは取引データをDNSに送信する。
次に、DNS はトランザクションを最も近いアカマイのコンピュートリージョンに誘導します。その後、トランザクションデータは HTTPS/NATS ゲートウェイを経由して、選択されたリージョンの NATS.io ブローカーに送信されます。NATS.io クラスタは、このデータがシステム内の他のすべてのリージョンに 100 ミリ秒未満の待ち時間で確実に伝搬されるようにし、グローバルな一貫性を維持します。必要なデータ（ユーザー残高、取引履歴など）は、すべてのリージョンで迅速に取得され、更新される。トランザクションが処理されると、レスポンスが HTTPS/NATS ゲートウェイを通じてユーザーに送り返される。DNSは、レスポンスが最適にルーティングされることを保証し、トランザクショ ンのステータスに関するリアルタイムのフィードバックをユーザーに提供する。
このアーキテクチャは、パフォーマンスとスケーラビリティの向上という2つの理由から非常に有益です。パフォーマンスベースの DNS ロードバランシングと NATS.io の高速伝搬を利用して、リアルタイムの決済処理に不可欠な低遅延のレスポンスを提供します。アカマイのコンピュートリージョンは分散型であるため、1 つまたは複数のリージョンで問題が発生した場合でも、システムは引き続き利用可能です。
トランザクションの量が増えるにつれて、コンピュートリージョンとNATS.ioブローカーを追加してシステムに簡単に統合することができます。この水平スケーリングアプローチにより、システムは大幅な再設計を行うことなく負荷の増加に対応できる。複数のリージョンに負荷を分散することで、アーキテクチャは低レイテンシーと高性能を維持しながら、より多くの同時トランザクションをサポートすることができる。このアーキテクチャのスケーラビリティのもう一つの重要な側面は、ピーク負荷を効率的に処理する能力である。年末商戦や大規模な販売イベントなど、需要の高い時期には、トランザクションの急増に対応するため、より多くのリソースを動的に割り当てることができます。これにより、トランザクション量に関係なく、ユーザーが一貫したパフォーマンスを体験できるようになります。
インテリジェントなDNSベースのロードバランシングによる最適なパフォーマンス
このソリューションを設計した後、お客様のためにテストしました。1億キーのサンプル・データセットを作成し、コア・コンピュート・リージョンのひとつにある可用性の高いNATS.ioクラスターにロードしました。
コアとなるのは、プライマリーのアカマイのコンピュートリージョンに配置された 3 ノードの NATS.io クラスタで、冗長性と高可用性を提供しています（上図）。次に、北米全域の 10 のアカマイのコンピュートロケーションに分散配置されたシングルリーフノードの NATS.io マシンを追加しました。NATS.io ノードをアカマイのグローバルなエッジネットワークに分散することで、データをエンドユーザーに近づけ、待ち時間を短縮することができます。
分散されたNATSの各ノードには、セキュアなHTTPSゲートウェイが併設されており、アプリケーションは標準的なウェブ・プロトコルを使って高速データ・パイプラインに接続できる。複雑な統合は必要ありません。しかし、真の魔法は、グローバル・エッジ・ネットワークとロードバランシング機能をどのように活用したかにある。アカマイのGlobal Traffic Management は、お客様が支払いを行なったり、新しいカードを登録したりする際に、インテリジェントな DNS ベースのロードバランシングを活用して、最も近くてパフォーマンスの高いアカマイのコンピュートリージョンにユーザーをルーティングします。
これにより、ユーザーは常に最も近い利用可能なノードに接続され、待ち時間を最小限に抑え、高い可用性を提供します。ロードバランシングは、ユーザーの位置、ネットワーク状況、ノードの健全性などの要素を考慮してルーティングを決定します。そのため、集中管理されたデータベースに到達するためにインターネットや複数のホップを経由する必要がなく、顧客は数ミリ秒先にある分散NATSインスタンスにアクセスし、データはすでに準備され、ローカルで実行できる状態になっている。この低レイテンシー・ソリューションは、分散されたNATS.ioノードを通じて、データがエンドユーザーにより近くなることを保証し、インテリジェント・ルーティングは、リクエストが最も近い利用可能なノードにヒットすることを保証します。さらに、NATS.ioのメッセージングシステムは、100msという狭いウィンドウ内で全ノードのデータを同期し、グローバルなデータの一貫性を提供します。
最終結果
この強力なソリューションは、アカマイのグローバルな分散型エッジネットワーク、インテリジェントなトラフィック管理、および NATS.io メッセージングシステムを統合し、トラフィックに関係なく優れたパフォーマンスを実現します。この銀行がアカマイに切り替えた後、デジタル決済プロバイダーとの SLA 制限時間である 60 ミリ秒を常に満たし、ばらつきを排除してワークフローを高速化することができました。この変更により、デジタル・ペイメント・プロバイダーの厳しい SLA へのコンプライアンスが改善されただけでなく、信頼性が高く高速なトランザクション処理を提供することで、顧客体験全体が向上しました。このユースケースは、デジタル決済ソリューションをサポートする適切なインフラ を選択することの重要な役割と、それが顧客の信頼維持に与える影響の大きさを浮き彫りにしています。
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