Azure Cosmos DB - AI 時代のデータベース

適用対象: NoSQL MongoDB カサンドラ グレムリン テーブル Postgresql

"OpenAI は、高い信頼性と低メンテナンスを実現する、これまでで最も急速に成長しているコンシューマー アプリの 1 つである ChatGPT サービスを動的にスケーリングするために Cosmos DB に依存しています。" - Satya Nadella、Microsoft の会長兼最高経営責任者

現在のアプリケーションには、優れた応答性と、常時接続が求められます。 ピーク時の使用量の大きな変化に即応し、増え続けるデータを格納し、ミリ秒単位でユーザーがこうしたデータを利用できるようにすることが求められます。 待機時間の短縮と高可用性を実現するには、これらのアプリケーションのインスタンスをそのユーザーの近くにあるデータ センターにデプロイする必要があります。

AI を利用するアプリケーションの急増により、複雑さが増しました。これらのアプリケーションの多くは多数のデータ ストアを統合しているためです。 たとえば、いくつかの組織が、MongoDB、Postgres、Redis、Gremlin に同時に接続するアプリケーションを構築したとします。 これらのデータベースは実装ワークフローと運用パフォーマンスが異なり、アプリケーションのスケーリングに新たな複雑性をもたらします。

Azure Cosmos DB は、運用データのニーズに応じた単一のデータベースとなることで、アプリケーション開発を簡素化し、迅速化します。これにより、geo レプリケートされた分散キャッシュからベクター インデックス作成および検索まで対応します。 AI エージェント、デジタル コマース、モノのインターネット、予約管理などの最新のアプリケーションのデータ インフラストラクチャが提供されます。 リレーショナル、ドキュメント、ベクトル、キー値、グラフ、テーブルを含む、すべてのオペレーショナル データ モデルに対応できます。

業界をリードする機能を提供する AI データベース...

...無料

Azure Cosmos DB は、フル マネージドの NoSQL、リレーショナル、ベクトル データベースです。 数ミリ秒 (1 桁台) の応答時間と、自動および即時のスケーラビリティがもたらされ、あらゆるスケールで速度が保証されます。 SLA に基づいた可用性とエンタープライズグレードのセキュリティにより、ビジネス継続性が保証されます。

次により、アプリの開発はより高速で生産性が向上します。

• 即時運用可能なグローバル分散および複数地域への書き込み（99.999% のSLA）を自動フェールオーバーで実現
• RAG、AIエージェント、大規模言語モデル（LLM）のキャッシュとして、運用データと共に埋め込みを格納するための統合ベクター＋ハイブリッド類似性検索（DiskANN）
• 1 つの論理パーティションの制限を超えてマルチテナントおよびカーディナリティの高いワークロードをスケーリングするための階層パーティション キー (サブパーティション分割)
• イベント ドリブン アーキテクチャ (Azure Functions、Spark) とストリーミング パイプラインの変更フィード (最新バージョンおよびすべてのバージョンと削除モード)
• Azure Synapse Link または Fabric ミラーリングを介した ETL HTAP なし: ほぼリアルタイムの分析情報のための分離された分析ストア
• 継続的バックアップと特定の時点の復元 (リージョン間での偶発的な削除/破損の回復)
• 自動スケーリングとサーバーレス スループット モデルと RU ベースのコスト ガバナンス
• 豊富なソフトウェア開発キット (SDK) (.NET、Java、JavaScript/Node.js、Python) と自動インデックス作成 (ほとんどのワークロードでは手動によるインデックスメンテナンスなし)

Azure Cosmos DB では、フル マネージド サービスとして、管理、更新、パッチ適用が自動的に行われるため、ユーザー側でのデータベース管理が不要になります。 また、アプリケーションのニーズに対応して需要に容量を一致させるコスト効果の高いサーバーレスおよび自動スケーリング オプションにより、容量管理が処理されます。

以下の無料オプションが利用できます。

• Azure Cosmos DB ライフタイム無料レベルは、1000 RU/秒のスループットと 25 GB のストレージを無料で提供します。
• Azure AI Advantage は、Azure AI または GitHub Copilot のお客様に対して 90 日間 (最大 6,000 ドルに相当) 40,000 RU/秒 のスループットを提供します。
• Azure アカウントを作成せずに Azure Cosmos DB を 30 日間無料で試す。試用期間が終了しても、コミットメントは後に行われません。

Azure Cosmos DB が自分にとって適切であると判断した場合、予約容量を使用した Azure Cosmos DB 価格で最大 63% の割引を受けることができます。

...単なる AI アプリ以上

AI に加えて、Azure Cosmos DB は、さまざまなユース ケースの goto データベースにもなるはずです。 これらのユース ケースには、 小売とマーケティング、 IoT とテレマティクス、 ゲーム、 ソーシャル、 パーソナル化などがあります。 Azure Cosmos DB は、膨大な量のデータ、読み取り、書き込みをグローバル規模で準リアルタイム応答で処理するソリューションにうってつけです。 Azure Cosmos DB で保証されている高可用性、高スループット、低待ち時間、チューニング可能な一貫性は、これらの種類のアプリケーションを構築する際の大きな利点です。

Azure Cosmos DB はどのような種類のアプリに適していますか?

• 反復開発のための柔軟なスキーマ。 たとえば、柔軟で現代的な DevOps プラクティスを採用し、機能デプロイのタイムラインを高速化したいアプリなどです。
• 待機時間に注意が必要なワークロード。 たとえば、リアルタイムのパーソナル化などです。
• 非常に柔軟なワークロード。 たとえば、コンサート予約プラットフォームなどです。
• 高スループット ワークロード。 たとえば、IoT デバイスの状態/ログなどです。
• 可用性が高くミッション クリティカルなワークロード。 たとえば、顧客向けの Web アプリなどです。

Azure Cosmos DB の適合が不十分なアプリの種類は何ですか?

• 分析ワークロード (OLAP)。 たとえば、データ科学者/データ アナリスト向けのシナリオを可能にする対話型分析、ストリーミング分析、一括分析などです。 代替手段として Microsoft Fabric を検討してください。
• リレーショナル性が高いアプリ。 たとえば、ホワイトラベルの CRM アプリケーションなどです。 代替手段として Azure SQL、Azure Database for MySQL、または Azure Database for PostgreSQL を検討してください。

...比類のない信頼性と柔軟性を備える

あらゆるスケールで保証された速度

比類のない SLA に基づいた速度とスループット、高速なグローバル アクセス、および即時のエラスティック性を実現します。

• 読み取りと書き込みの待ち時間が短いグローバルなリアルタイム アクセス、スループット、および整合性のすべてが SLA に基づきます
• ボタンをクリックするだけで、マルチリージョン書き込みと任意の Azure リージョンへのデータ分散を行うことができます。
• 予測できないトラフィックのバーストが発生している場合でも、任意の Azure リージョンにわたってストレージとスループットを独立してエラスティックにスケーリングできます (世界中で無制限にスケーリング)。

簡略化されたアプリケーション開発

オープンソース API、複数の SDK、スキーマレス データ、オペレーショナル データに対する非 ETL 分析を使用して迅速な構築を行うことができます。

• Azure Functions、IoT Hub、AKS (Azure Kubernetes Service)、App Service などの最新の (クラウドネイティブ) アプリ開発で使用される主要な Azure サービスと緊密に統合されます。
• リレーショナル、ドキュメント、ベクトル、キー値、グラフ、テーブルなどのデータ モデルの統合 AI データベースとして Azure Cosmos DB を使用します。
• .NET、Java、Node.js、Python 用の SDK で任意の言語を使用して、NoSQL 用 API でアプリを構築します。 または、他の任意のデータベース API シリーズ用のドライバーを選択できます。
• 変更フィードを使用すると、簡単にデータベース コンテナーに対する変更を追跡および管理し、Azure Functions を使用してトリガー イベントを作成できます。
• Azure Cosmos DB のスキーマレス サービスでは、データ モデルに関係なくすべてのデータに自動的にインデックスを付けて、きわめて高速なクエリを実現します。

ミッション クリティカル対応

すべてのアプリケーションについて、ビジネス継続性、99.999% の可用性、およびエンタープライズレベルのセキュリティが保証されます。

• Azure Cosmos DB は、業界をリードする可用性を含む SLA の包括的なスイートを全世界で提供します。
• 自動データ レプリケーションにより、任意の Azure リージョンにデータを簡単に分散できます。 ストロング整合性を使用すると、複数リージョン書き込みやRPO（目標復旧ポイント）0で、ダウンタイムがゼロになります。
• 自己管理型のキーにより、エンタープライズグレードの保存時の暗号化が提供されます。
• Azure ロールベースのアクセス制御により、データが保護され、微調整された制御が提供されます。

フル マネージドかつ高いコスト効果

アプリケーションと総保有コスト (TCO) のニーズに対応する、サーバーレスおよび自動スケーリングによるエンドツーエンドのデータベース管理。

• フルマネージド データベース サービス。 自動、ノータッチ、メンテナンス、パッチの適用、および更新プログラムにより、開発者の時間と費用を節約できます。
• あらゆるサイズまたはスケールの予測不可能または散発的なワークロードに対するコスト効果に優れたオプション。これにより、開発者は、容量を計画または管理することなく簡単に作業を開始できます。
• サーバーレス モデルは、スパイクがよく発生するワークロードに対して自動かつ応答性の高いサービスを提供して、オンデマンドでトラフィック バーストを管理します。
• プロビジョニングされたスループットの自動スケーリングにより、予測できないワークロードに対して、SLA を維持しながら、容量が自動的かつ即座にスケーリングされます。

Azure Cosmos DB 用の Azure Synapse Link

Azure Synapse Link for Azure Cosmos DB は、Azure Cosmos DB 内のオペレーショナル データに対する凖リアルタイムの分析を可能とするクラウドネイティブのハイブリッド トランザクションおよび分析処理 (HTAP) 機能です。 Azure Synapse Link によって、Azure Cosmos DB と Azure Synapse Analytics の間に緊密でシームレスな統合が作成されます。

• 管理する抽出、変換、読み込み (ETL) ジョブを使用せず、分析の複雑さが軽減されました。
• オペレーショナル データに関するほぼリアルタイムの分析情報。
• 運用ワークロードへの影響がない
• 大規模な分析ワークロードに向けて最適化されている。
• コスト効率。
• ローカルで使用でき、グローバルに分散された、マルチリージョン書き込みの分析。
• Azure Synapse Analytics とのネイティブの統合。

Azure Cosmos DB と Azure DocumentDB

Azure Cosmos DB と Azure DocumentDB はどちらも、柔軟な JSON データ モデルを使用して成功したアプリケーションを構築できるように設計された強力な NoSQL データベース サービスです。 Azure Cosmos DB は、グローバル分散、大規模なスケール、瞬時スケーリングを必要とするスケールアウト シナリオ向けに最適化されています。 99.999% 可用性サービス レベル アグリーメント (SLA) が提供され、複数のリージョン間で自動フェールオーバーが行われます。 この信頼性により、世界中で信頼性の高いパフォーマンスを必要とするトラフィックの多い Web アプリ、IoT データ収集、リアルタイム ゲーム、グローバル オンライン ストアに適しています。

Azure DocumentDB (仮想コア) は、豊富なクエリ機能と使い慣れた開発エクスペリエンスに優先順位を付けるスケールアップ シナリオ向けに最適化されています。 Azure DocumentDB は、MongoDB ワイヤ プロトコルの完全な互換性を備えた PostgreSQL エンジン上に構築されたオープンソースの DocumentDB エンジンを搭載しています。 Azure DocumentDB は、複雑な集計パイプライン、分析クエリ、高度なドキュメント データベース機能に優れています。 これは、コンテンツ管理システム、分析プラットフォーム、MongoDB 移行、予測可能な仮想コアベースの価格で高度なクエリ操作を必要とするアプリケーションに最適です。

Azure DocumentDB は、マルチクラウドの移植性のシナリオにも適しています。 これは、複数のクラウド環境で既存の MongoDB と互換性のあるツール、ドライバー、または運用パターンを維持する必要がある場合に最適です。 この互換性は、Cosmos DB ネイティブ API へのリファクタリングがすぐに実現できない場合に特に重要です。

詳細については、 Azure DocumentDB と Azure Cosmos DB の意思決定ガイドを参照してください。

関連コンテンツ

• Azure Cosmos DB for NoSQL を使ってみる
• Azure DocumentDB の概要