DBMS導入事例:HiRDB
大阪証券取引所がHiRDBで実現した「世界トップレベルの応答速度」を誇る新売買システム
大阪証券取引所が2006年2月から稼働させている新売買システムは、国内の証券取引所では初のオープン系として注目を集めたが、今日に至るまで安定稼働を続け、世界トップクラスの応答速度を維持している。DBMSには日立製作所の「HiRDB」が採用され、その高い性能、可用性、拡張性が快適な取引環境を支えている。
証券取引所といえば、2005年から2006年にかけ、システムが取引件数の急増に耐えきれずに取引停止状態へ陥り、大きな社会問題となったことは記憶に新しい。証券取引所のシステムは重要な社会インフラだけに、当時の証券取引所各社への批判は厳しいものがあった。
そうした逆風が吹き荒れた2006年2月、大阪証券取引所(以下、大証)は、国内の証券取引所では初のオープン系システムで構築した売買システムの稼働を始めた。慎重を期して4年がかりで進めてきたプロジェクトではあったが、国内初の試みが無事成功するかどうか、関係者にとって相当なプレッシャーだったことは想像に難くない。ただ、それは幸いにも杞憂に終わった。新システムは大幅な性能改善と安定稼働を成し遂げ、今日に至っているのだ。
二重のリスクを覚悟する
言わずと知れた大証は、国内で2番目に大きな証券取引所を運営する企業だ(同社自身も公開企業)。市場第一部、市場第二部のほか、新興企業向け市場のヘラクレスの運営や、国内における代表的なデリバティブ商品である「日経225先物取引」を提供している。
その大証は2002年から2003年にかけ、富士通製のメインフレームで構築/運用してきた旧売買システムの全面刷新を検討していた。システム本部上席調査役の山森 一頼氏は次のように話す。「16年前の1991年に構築した旧システムは、継ぎはぎで拡張を続けていたため、能力的な限界に達しつつありました。しかし今後、どれぐらい取引高が増加するのか分からない。そこで、極めて高い性能アップと拡張性を目指すため、オープン系の新システムへ刷新することを決断しました。当時、海外ではオープン系システムへの移行が進み、高速なレスポンスを売りにデリバティブ商品を提供する証券取引所が現れていました。われわれとしても、リスクを負ってでもそうしたグローバルな流れに対応していく必要があったのです」。
大証はもう1つリスクを負う決断をしている。富士通から日立製作所(以下、日立)へのベンダー変更だ。証券取引所の業務は特殊性が高く、システム開発は両社が寡占しているが、大証は今回、UNIX環境で提案した日立を選んだ(同時に進められた精算システムの刷新は、富士通が担当)。ハードウェア/ソフトウェア製品の提供、アプリケーション開発とほぼ“オール日立”である。システム本部調査役の浅野 和弘氏は「障害対応を考えると、(1社でシステム全体を把握できる)シングルベンダーが理想でした。日立さんならハードウェアからミドルウェアまでを垂直統合で持っており、総合力も期待できました」と話す。
日立製品で固めた新システムの概略は下図の通りだ。各サーバには、UNIXサーバのミッドレンジ機「EP8000/570」(IBMのOEM製品、OSは「AIX 5L」)を採用。ストレージには、「SANRISE」シリーズのハイエンド機「Universal Storage Platform」を据える。そして新システムの鍵を握るDBMS(データベース管理システム)には「HiRDB」を採用したほか、トランザクションモニター「OpenTP1」などのミドルウェアも搭載する(システム運用管理ソフトウェア「JP1」を稼働させる運用管理サーバのみ、PCサーバ「HA8000」と「Windows Server 2003」の組み合わせ)。
スループットは9倍の550件/秒
では、証券取引所の売買システムに求められる高いレベルの「性能」「可用性」「拡張性」をどのように実現しているのか見ていこう。
まず、性能面では旧システムと比べて飛躍的な向上が見られた。旧システムで60件/秒だった処理速度は現在、約9倍の550件/秒に達し、処理容量は注文件数で170万件/日から800万件/日、約定件数で120万件/日から330万件/日へ大幅アップしている。新システムの稼働以前、大証では旧システムの能力を完全に超える取引が発生。ヘラクレスの新規上場を一時凍結せざるを得ず、株価情報の配信にも遅延が多発していたが、その窮状を新システムが救った。切り替え以降も、個人投資家向けデリバティブ商品「日経225先物mini」の提供を始めるなどして取引件数は増え続けているが、新システムは余裕を持って処理している。
この性能確保にはHiRDBが貢献している。浅野氏は「清算システムではOracleを使っていますが、HiRDBは性能面で引けを取ることはありませんね」と指摘する。64ビットモードにネイティブ対応するUNIX版のHiRDBはメモリ上に巨大なバッファを確保でき、オーバーヘッドの高いディスクI/Oを減らすキャッシュ機能をより生かせるのだ。また、新システムの要求性能を満たすため、日立はHiRDBのソースコードにも手を入れた。このあたりの柔軟な対応は、国内ベンダーならではだ。もちろん性能確保はシステム全体で成し遂げており、SANRISEのキャッシュ活用、注文処理のパイプライン化(処理プロセスを分割し、並行処理)や一括処理などアプリケーションの在り方も影響している。
2秒でフェイルオーバーの実績
メインフレームと比べて、オープン系システムで一番問題となるのは可用性だろう。特に証券取引所のシステムには、場中は“100%”の可用性が求められる。その点、大証も慎重には慎重を期しており、日立製品が持つ高可用性技術が信頼性を担保する。
新売買システムは、各サーバでストレージをミラーリングすることで二重化。さらにストレージ筐体内のディスクも二重化し、合計四重化の冗長構成を取る。その上で「30秒以内のサーバフェイルオーバー」を実現しているのだ。山森氏は「相当に負荷をかけても30秒以内に収まっており、通常なら数秒でフェイルオーバーすることを確かめています。実際、本番機に障害が発生し、2秒でスタンバイ機へサービスが切り替わったこともあります」と明かす。わずか2秒であれば、ユーザー側もまず異変に気付くことはないだろう。
これは、HiRDB/OpenTP1および日立のクラスタリングソフトウェア「HAモニタ」、AIXを機能拡張する「HA Booster for AIX」の組み合わせにより、障害を検知した後のリソース切り替え、プロセス起動にかかる時間を可能な限り短縮しているからだ。こうした製品間の連携もシングルベンダー環境の恩恵である。
同様にHiRDBとOpenTP1の連携が可用性の面で貢献しているという。OpenTP1には、システム全体のディスクリソースを仮想的に“共有プール”で管理し、各アプリケーションの負荷を監視しながら最適に割り当てるリソース構成管理機能がある。これにより、「特定商品に注文が集中し HiRDBで使う特定サーバ(デイスク)の使用率が急激に高まっても、余裕のある別サーバのディスクのリソースを動的に割り当てられるので、データベースがパンクすることがありません」と浅野氏は語る。
大証では、さらに可用性を高めるため、国内の証券取引所としては初めて30キロ圏内にスタンバイサイトを設け、ディザスタリカバリ体制を構築する計画だ。第1段階は、2007年度中にデリバティブ商品を対象にスタンバイ環境を用意する。最終的には、全商品を対象にして、HiRDBのログ転送機能とSANRISEのレプリケーション機能を組み合わせ、データベースを保護する仕組みを導入する考えのようだ。
サーバ増設による性能拡張
そして柔軟な拡張性も、証券取引所のシステムにおいて極めて重要な要素だ。証券市場は拡大の一途をたどっており、前述した日経225先物miniの登場により、デリバティブの世界でも小口取引が増えている。何か引き金があれば、取引量が急激に跳ね上がる可能性を秘めているのだ。
それに対し、新売買システムで稼働するUNIXサーバのEP8000シリーズには、「CUoD(Capacity Upgrade On Demand)」と呼ばれるユーティリティコンピューティング機能が備わっており、予備リソースを搭載しておけば、いつでもコマンド1つでアクティブな状態にできる。これにより、システムの稼働状況を見てHiRDBのCPU使用率が危険水域に達すると判断すれば、CPUを増設し、すぐにでもサーバ単位のスケールアップが可能となっている。
大証は2007年内にもさらなる性能拡張を実施する計画だ。前述したアプリケーションのパイプライン処理を現在の取引状況に合わせて最適化するほか、サーバ増設による並列処理といったスケールアウトによる性能拡張も検討している。
HiRDBは、クラスタリング方式にサーバノード単位でメモリやディスク、I/O帯域などのハードウェアリソースを占有する「シェアードナッシング」を採用しており、サーバノードを増やせば、その分、性能がリニアに拡張する特徴を持つ。複数のサーバノードで1つのディスク領域を共有するタイプのDBMSに比べ、スケールアウトしやすいのが特徴だ。最大16WayのCPUを搭載可能なEP8000/570(スケールアップ)と、その台数増設(スケールアウト)を組み合わせれば、かなりのところまで性能を引き伸ばせるだろう。
高速応答性能で顧客を増やす
HiRDBは、海外製DBMSに比べると、いまひとつ存在感が薄いが、やはり「技術の日立」の製品である。特に同じ日立のミドルウェア製品と組み合わせた場合の基本性能の高さは魅力的だ。
コンマ何秒の世界で勝負している投資家にとって、証券取引所に求める最たるものは安定した高速応答性能だろう。大証では現在、「板登録通知」(注文を銘柄別の控えに登録・通知)に要する時間は0.1秒程度という。これは東京証券取引所(以下、東証)の「4~5秒程度(注文が集中する場面では最大180秒)」(注)と比較すると速く、ニューヨーク証券取引所の「0.07~0.68秒程度」(注)にも劣らない。
注:かっこ内の数値は東証資料『市場に対する信頼の回復に向けた当取引所の取組みについて』より。
装置産業でもある証券取引所では、システムの利用満足度がそのまま業績に結び付くともいえる。2005年度から2007年度の2期で、大証は営業収益を63%伸ばし(2007年3月期で約161億円)、営業利益を倍増させている(同65億円)。山森氏は「新システムが稼働した直後、レスポンスが極端に良くなったことから日経225先物の取引高が倍増し、その好調さが現在も続いています。投資家にも取りあえず満足してもらっているようなので、リスクを負ってでもオープン系へ移行したのは正解でした」と話す。このアドバンテージを生かし、大証がどのようなサービスを今後打ち出してくるのか、興味深いところだ。
Copyright © ITmedia, Inc. All Rights Reserved.
関連記事
こんなメディアも見られています
TechTargetジャパンに関連する情報をお探しであれば、こちらのメディアもお役に立てるかもしれません。
ベンダーコンテンツ PR
From Informa TechTarget
SpecialPR
アクセスランキング
-
1
「Excel至上主義」の終わらせ方 丸2日の手作業地獄から情シスと現場を救うには
-
2
「Microsoft 365のセキュリティ運用」に関するアンケート
-
3
取手市がVDIと決別した理由 更改費用「4倍超」を約1.7倍に圧縮
-
4
急増する「AIはこう言ってる」マン 判断を狂わせる「AI忖度」を防ぐには?
-
5
221人調査で分かった「情シス最大のストレス」は?
-
6
「Salesforceのテスト自動化ツール」に関するアンケート
-
7
「データストレージの活用方法」に関するアンケート
-
8
「AI時代の統合基盤・エンタープライズAI管理」に関するアンケート
-
9
100億円の「Linux更新」を回避 みずほ銀行が選んだ“おきて破り”のRHEL延命策
-
10
自宅のWi-Fiが「遅い」「途切れる」本当の原因は? Dellが推奨する鉄則
ホワイトペーパーランキング PR
-
1
年収2000万「クラウドセキュリティのプロ」になれる資格とは
-
2
セキュリティソフトをすり抜ける標的型攻撃メール、不審メールの見破り方とは?
-
3
Windows Updateの通信集中で回線が逼迫、ネットワーク刷新事例に学ぶ解決策
-
4
財務を戦略的組織へ進化させるAI活用術、4つの主要な障壁と解消方法
-
5
「NAS」「SAN」「DAS」は何が違う? いまさら聞けないストレージの基礎
-
6
“あのファイル転送”で暗躍するノーウェアランサム
-
7
標的型攻撃メールを見破るには? サンプル文面を例に傾向を解説
-
8
商用利用の安全性を確保し大量のコンテンツを高速で生成する、AI活用の秘訣
-
9
マンガで解説、1日で生成AI環境を構築できるワークショップの中身とは?
-
10
Dark AIが台頭する時代の新発想、「より高度なAIで対抗する」具体的方法とは?
TechTargetジャパン SNS
インフォメーション
注目情報をチェック
TechTargetジャパンをフォロー