面接官：シャーディングについて説明してください。
私：シャーディングとは、データベースを水平方向に分割し、複数のデータベースインスタンス（シャード）に分散させる技術です。各シャードは、データの一部を保持し、独立して動作します。
以前のプロジェクトで、ECサイトの商品データベースが非常に大きくなり、検索クエリの応答時間が許容範囲を超えていました。そこでシャーディングを導入し、商品カテゴリごとにデータベースを分割しました。
具体的には、家電製品、アパレル、食品という3つのカテゴリに分け、それぞれを異なるシャードに格納しました。アプリケーション側では、商品カテゴリに基づいて適切なシャードにクエリをルーティングするように設計しました。
これにより、検索速度が大幅に向上し、ピーク時の負荷分散も実現できました。結果として、顧客体験が向上し、売上増加に貢献しました。
現役エンジニアによる深掘り解説
メリット
スケーラビリティの向上: データ量が増加した場合、新しいシャードを追加することで容易にスケールアウトできます。水平方向のスケーリングは、垂直方向のスケーリングよりも一般的にコスト効率が良いです。
パフォーマンスの向上: データを複数のシャードに分散することで、クエリの並列処理が可能になり、応答時間が短縮されます。特に読み込み負荷の高いアプリケーションで効果を発揮します。
可用性の向上: 一つのシャードがダウンしても、他のシャードは影響を受けずに動作を継続できます。これにより、システム全体の可用性が向上します。
デメリット
複雑性の増加: シャーディングされたデータベースの設計、実装、および管理は、単一のデータベースよりも複雑になります。データの分散方法やルーティング戦略を慎重に検討する必要があります。
トランザクション処理の課題: 複数のシャードにまたがるトランザクション（分散トランザクション）は、整合性を維持するのが難しくなります。分散トランザクションをサポートするか、最終整合性を許容するかの判断が必要です。
データの偏り: 特定のシャードにデータが集中すると、パフォーマンスが低下する可能性があります。適切なシャーディングキーを選択し、データの偏りを防ぐ必要があります。
⚠️ 面接突破のワンポイント
- シャーディングキーの選択が重要であることを理解しているか確認しましょう。どのようなキーが適切か、その理由を説明できるように準備しておきましょう。
- シャーディングを導入する際のトレードオフ（複雑性の増加など）を理解しているか確認しましょう。メリットだけでなく、デメリットについても具体的に説明できるようにしましょう。
