Cloud Tasks キューを使用してワークフローの実行をバッファリングする

このチュートリアルでは、ワークフローの実行レートを規制できる Cloud Tasks キューを作成する方法について説明します。

同時に実行できるアクティブなワークフロー実行には最大数があります。この割り当てが使い果たされ、実行バックログが無効になっている場合、またはバックログ実行の割り当てに達した場合、新しい実行は HTTP 429 Too many requests ステータスコードで失敗します。Cloud Tasks キューで定義したレートで子ワークフローを実行できるようにすることで、Workflows の割り当て関連の問題を回避し、実行速度を向上させることが可能です。

Cloud Tasks は、「少なくとも 1 回」を基本に処理を行うように設計されています。ただし、Workflows は Cloud Tasks からの重複リクエストの 1 回限りの処理が保証されません。

次の図では、親ワークフローが、ディスパッチレートが適用された Cloud Tasks キューによって規制される子ワークフローを呼び出しています。

Cloud Tasks キューを介して子ワークフローのイテレーションを呼び出す親ワークフロー

目標

このチュートリアルの内容は次のとおりです。

親ワークフローと子ワークフローの間の仲介役として機能する Cloud Tasks キューを作成する。
親ワークフローからデータを受け取る子ワークフローを作成してデプロイする。
Cloud Tasks キューを介して子ワークフローを実行する親ワークフローを作成してデプロイする。
子ワークフローの実行を呼び出すディスパッチレートの制限なしで親ワークフローを実行する。
Cloud Tasks キューにディスパッチ制限を適用し、親ワークフローを実行する。
子ワークフローが Cloud Tasks キューで定義されたレートで実行されることを確認する。

Google Cloud コンソールで次のコマンドを実行するか、ターミナルまたは Cloud Shell で Google Cloud CLI を使用できます。

費用

このドキュメントでは、課金対象である次の Google Cloudコンポーネントを使用します。

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コンソール

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In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.

Roles required to select or create a project

Select a project: Selecting a project doesn't require a specific IAM role—you can select any project that you've been granted a role on.
Create a project: To create a project, you need the Project Creator role (roles/resourcemanager.projectCreator), which contains the resourcemanager.projects.create permission. Learn how to grant roles.

Go to project selector

Verify that billing is enabled for your Google Cloud project.

Enable the Cloud Tasks, Compute Engine, and Workflows APIs.

Roles required to enable APIs

To enable APIs, you need the Service Usage Admin IAM role (roles/serviceusage.serviceUsageAdmin), which contains the serviceusage.services.enable permission. Learn how to grant roles.

Enable the APIs

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Google Cloud コンソールで、[IAM] ページに移動して、Compute Engine のデフォルトサービスアカウントの権限を設定します。
[IAM] に移動

Compute Engine のデフォルトのサービスアカウントをメモしておいてください。テスト目的で、このチュートリアルのワークフローにこのサービスアカウントを関連付けます。このサービスアカウントは、Compute Engine を使用する Google Cloud サービスを有効にするか、使用すると自動的に作成されます。メールアドレスの形式は次のとおりです。
```
PROJECT_NUMBER-compute@developer.gserviceaccount.com
```
PROJECT_NUMBER は、使用するGoogle Cloud プロジェクト番号に置き換えます。プロジェクト番号は、 Google Cloud コンソールの [ようこそ] ページで確認できます。

本番環境では、新しいサービスアカウントを作成して、必要最小限のアクセス許可を含む、最小権限の原則に従った 1 つ以上の IAM ロールを付与することを強くおすすめします。

注:
組織のポリシーの構成によっては、デフォルトのサービスアカウントにプロジェクトに対する編集者のロールが自動的に付与される場合があります。iam.automaticIamGrantsForDefaultServiceAccounts 組織ポリシー制約を適用して、自動的なロール付与を無効にすることを強くおすすめします。2024 年 5 月 3 日以降に組織を作成した場合、この制約はデフォルトで適用されます。

自動ロール付与を無効にする場合、デフォルトサービスアカウントに付与するロールを決定し、これらのロールを付与する必要があります。

デフォルトのサービスアカウントにすでに編集者ロールが設定されている場合は、編集者ロールを権限の低いロールに置き換えることをおすすめします。サービスアカウントのロールを安全に変更するには、Policy Simulator を使用して変更の影響を確認してから、適切なロールを付与または取り消す操作を行います。
Compute Engine のデフォルトのサービスアカウントを選択し、その行で [プリンシパルを編集] をクリックします。
表示されたダイアログボックスで、[add 別のロールを追加] をクリックして、次のロールを追加します。
1. [ロールを選択] リストで、[Workflows] > [Workflows 起動元] を選択します。これにより、アカウントにワークフローの実行をトリガーする権限が付与されます。
2. [ロールを選択] リストで、[Cloud Tasks] > [ Cloud Tasks へのデータ追加] を選択します。これにより、アカウントにタスクを作成する権限が付与されます。
[保存] をクリックします。

gcloud

Google アカウントにログインします。

Google アカウントをまだお持ちでない場合は、新しいアカウントを登録します。

Google Cloud CLI をインストールします。

外部 ID プロバイダ（IdP）を使用している場合は、まず連携 ID を使用して gcloud CLI にログインする必要があります。

gcloud CLI を初期化するには、次のコマンドを実行します。

gcloud init

Google Cloud プロジェクトを作成または選択します。

プロジェクトの選択または作成に必要なロール

プロジェクトを選択する: プロジェクトの選択に特定の IAM ロールは必要ありません。ロールが付与されているプロジェクトであれば、どのプロジェクトでも選択できます。
プロジェクトを作成する: プロジェクトを作成するには、resourcemanager.projects.create 権限を含むプロジェクト作成者ロール（roles/resourcemanager.projectCreator）が必要です。ロールを付与する方法を確認する。

Google Cloud プロジェクトを作成します。
```
gcloud projects create PROJECT_ID
```
PROJECT_ID は、作成する Google Cloud プロジェクトの名前に置き換えます。
作成した Google Cloud プロジェクトを選択します。
```
gcloud config set project PROJECT_ID
```
PROJECT_ID は、 Google Cloud プロジェクトの名前に置き換えます。

Google Cloud プロジェクトに対して課金が有効になっていることを確認します。

Cloud Tasks API、Compute Engine API、Workflows API を有効にします。

API を有効にするために必要なロール

API を有効にするには、serviceusage.services.enable 権限を含む Service Usage 管理者 IAM ロール（roles/serviceusage.serviceUsageAdmin）が必要です。ロールを付与する方法を確認する。

gcloud services enable cloudtasks.googleapis.com compute.googleapis.com workflows.googleapis.com

Google Cloud CLI をインストールします。

外部 ID プロバイダ（IdP）を使用している場合は、まず連携 ID を使用して gcloud CLI にログインする必要があります。

gcloud CLI を初期化するには、次のコマンドを実行します。

gcloud init

Google Cloud プロジェクトを作成または選択します。

プロジェクトの選択または作成に必要なロール

プロジェクトを選択する: プロジェクトの選択に特定の IAM ロールは必要ありません。ロールが付与されているプロジェクトであれば、どのプロジェクトでも選択できます。
プロジェクトを作成する: プロジェクトを作成するには、resourcemanager.projects.create 権限を含むプロジェクト作成者ロール（roles/resourcemanager.projectCreator）が必要です。ロールを付与する方法を確認する。

Google Cloud プロジェクトを作成します。
```
gcloud projects create PROJECT_ID
```
PROJECT_ID は、作成する Google Cloud プロジェクトの名前に置き換えます。
作成した Google Cloud プロジェクトを選択します。
```
gcloud config set project PROJECT_ID
```
PROJECT_ID は、 Google Cloud プロジェクトの名前に置き換えます。

Google Cloud プロジェクトに対して課金が有効になっていることを確認します。

Cloud Tasks API、Compute Engine API、Workflows API を有効にします。

API を有効にするために必要なロール

gcloud services enable cloudtasks.googleapis.com compute.googleapis.com workflows.googleapis.com

Compute Engine のデフォルトのサービスアカウントをメモしておいてください。テスト目的で、このチュートリアルのワークフローにこのサービスアカウントを関連付けます。このサービスアカウントは、Compute Engine を使用する Google Cloud サービスを有効にするか、使用すると自動的に作成されます。メールアドレスの形式は次のとおりです。
```
PROJECT_NUMBER-compute@developer.gserviceaccount.com
```
PROJECT_NUMBER は、使用するGoogle Cloud プロジェクト番号に置き換えます。プロジェクト番号は、次のコマンドで確認できます。
```
gcloud projects describe PROJECT_ID --format='value(projectNumber)'
```
本番環境では、新しいサービスアカウントを作成して、必要最小限のアクセス許可を含む、最小権限の原則に従った 1 つ以上の IAM ロールを付与することを強くおすすめします。

注:
組織のポリシーの構成によっては、デフォルトのサービスアカウントにプロジェクトに対する編集者のロールが自動的に付与される場合があります。iam.automaticIamGrantsForDefaultServiceAccounts 組織ポリシー制約を適用して、自動的なロール付与を無効にすることを強くおすすめします。2024 年 5 月 3 日以降に組織を作成した場合、この制約はデフォルトで適用されます。

自動ロール付与を無効にする場合、デフォルトサービスアカウントに付与するロールを決定し、これらのロールを付与する必要があります。

デフォルトのサービスアカウントにすでに編集者ロールが設定されている場合は、編集者ロールを権限の低いロールに置き換えることをおすすめします。サービスアカウントのロールを安全に変更するには、Policy Simulator を使用して変更の影響を確認してから、適切なロールを付与または取り消す操作を行います。
プロジェクトの Workflows 起動元のロール（roles/workflows.invoker）を Compute Engine のデフォルトサービスアカウントに付与し、ワークフローの実行をトリガーする権限を付与します。
```
gcloud projects add-iam-policy-binding PROJECT_ID \
    --member=serviceAccount:PROJECT_NUMBER-compute@developer.gserviceaccount.com \
    --role=roles/workflows.invoker
```
次のように置き換えます。
- PROJECT_ID: Google Cloud プロジェクト ID
- PROJECT_NUMBER: Google Cloud プロジェクト番号
Compute Engine のデフォルトのサービスアカウントにプロジェクトの Cloud Tasks へのデータ追加ロール（roles/cloudtasks.enqueuer）を付与します。これにより、アカウントにタスクを作成する権限が付与されます。
```
gcloud projects add-iam-policy-binding PROJECT_ID \
    --member=serviceAccount:PROJECT_NUMBER-compute@developer.gserviceaccount.com \
    --role=roles/cloudtasks.enqueuer
```

Cloud Tasks キューを作成する

親ワークフローで使用でき、ワークフローの実行レートを規制できる Cloud Tasks キューを作成します。

コンソール

Google Cloud コンソールで、[Cloud Tasks] ページに移動します。

Cloud Tasks に移動
[push キューを作成] をクリックします。
[キュー名] に「queue-workflow-child」と入力します。
[リージョン] リストで [us-central1 (Iowa)] を選択します。
[作成] をクリックします。

gcloud

QUEUE=queue-workflow-child
LOCATION=us-central1
gcloud tasks queues create $QUEUE --location=$LOCATION

子ワークフローを作成してデプロイする

子ワークフローは、親ワークフローからデータを受け取って処理できます。次の処理を行う子ワークフローを作成してデプロイします。

引数として iteration を受け取る
一部の処理をシミュレートするために10 秒間スリープする
実行が成功すると文字列を返す

コンソール

Google Cloud コンソールで [ワークフロー] ページに移動します。

[ワークフロー] に移動
[ 作成] をクリックします。
新しいワークフローに「workflow-child」という名前を入力します。
[リージョン] リストで [us-central1 (Iowa)] を選択します。
[サービスアカウント] リストで、[Compute Engine のデフォルトのサービスアカウント] を選択します。
[次へ] をクリックします。

ワークフローエディタで、次のワークフローの定義を入力します。

main:
  params: [args]
  steps:
    - init:
        assign:
          - iteration : ${args.iteration}
    - wait:
        call: sys.sleep
        args:
            seconds: 10
    - return_message:
        return: ${"Hello world"+iteration}

[デプロイ] をクリックします。

gcloud

ワークフローのソースコードファイルを作成します。
```
touch workflow-child.yaml
```

テキストエディタでソースコードファイルを開き、次のワークフローをファイルにコピーします。

main:
  params: [args]
  steps:
    - init:
        assign:
          - iteration : ${args.iteration}
    - wait:
        call: sys.sleep
        args:
            seconds: 10
    - return_message:
        return: ${"Hello world"+iteration}

ワークフローをデプロイします。

gcloud workflows deploy workflow-child \
    --source=workflow-child.yaml \
    --location=us-central1 \
    --service-account=PROJECT_NUMBER-compute@developer.gserviceaccount.com

親ワークフローを作成してデプロイする

親ワークフローは、for ループを使用して子ワークフローの複数のブランチを実行します。

親ワークフローを定義するソースコードをコピーします。

main:
  steps:
    - init:
        assign:
          - project_id: ${sys.get_env("GOOGLE_CLOUD_PROJECT_ID")}
          - project_number: ${sys.get_env("GOOGLE_CLOUD_PROJECT_NUMBER")}
          - location: ${sys.get_env("GOOGLE_CLOUD_LOCATION")}
          - workflow_child_name: "workflow-child"
          - queue_name: "queue-workflow-child"
    - enqueue_tasks_to_execute_child_workflow:
        for:
          value: iteration
          range: [1, 100]
          steps:
              - iterate:
                  assign:
                    - data:
                        iteration: ${iteration}
                    - exec:
                        # Encode object to JSON string in expression for workflow argument
                        argument: ${json.encode_to_string(data)}
              - create_task_to_execute_child_workflow:
                  call: googleapis.cloudtasks.v2.projects.locations.queues.tasks.create
                  args:
                      parent: ${"projects/" + project_id + "/locations/" + location + "/queues/" + queue_name}
                      body:
                        task:
                          httpRequest:
                            body: ${base64.encode(json.encode(exec))}
                            url: ${"https://workflowexecutions.googleapis.com/v1/projects/" + project_id + "/locations/" + location + "/workflows/" + workflow_child_name + "/executions"}
                            oauthToken:
                              serviceAccountEmail: ${project_number + "-compute@developer.gserviceaccount.com"}

このワークフローは次のパートで構成されています。

子ワークフローと Cloud Tasks キューの名前を参照する定数を割り当てるために使用されるマップ。詳細については、マップをご覧ください。
子ワークフローを繰り返し呼び出すために実行される for ループ。詳細については、イテレーションをご覧ください。
子ワークフローを実行するために、多数のタスクを作成して Cloud Tasks キューに追加するワークフローステップ。詳細については、Cloud Tasks API コネクタをご覧ください。

ワークフローをデプロイします。
コンソール
1. Google Cloud コンソールで、[ワークフロー] ページに移動します。
  
  [ワークフロー] に移動
2. [ 作成] をクリックします。
3. 新しいワークフローに「workflow-parent」という名前を入力します。
4. [リージョン] リストで [us-central1 (Iowa)] を選択します。
5. [サービスアカウント] リストで、[Compute Engine のデフォルトのサービスアカウント] を選択します。
6. [次へ] をクリックします。
7. ワークフローエディタで、親ワークフローの定義を貼り付けます。
8. [デプロイ] をクリックします。
gcloud
1. ワークフローのソースコードファイルを作成します。
  touch workflow-parent.yaml
2. テキストエディタでソースコードファイルを開き、親ワークフローの定義を貼り付けます。
3. ワークフローをデプロイします。
  gcloud workflows deploy workflow-parent \ --source=workflow-parent.yaml \ --location=us-central1 \ --service-account=PROJECT_NUMBER-compute@developer.gserviceaccount.com

レート制限なしで親ワークフローを実行する

親ワークフローを実行し、Cloud Tasks キューを介して子ワークフローを呼び出します。実行が完了するまでに 10 秒ほどかかります。

コンソール

Google Cloud コンソールで、[ワークフロー] ページに移動します。

[ワークフロー] に移動
[ワークフロー] ページで、[workflow-parent] ワークフローをクリックして詳細ページに移動します。
[ワークフローの詳細] ページで [ 実行] を選択します。
もう一度 [Execute] をクリックします。
親ワークフローが実行中の場合は、[ワークフロー] ページに戻り、[workflow-child] ワークフローをクリックして詳細ページに移動します。
[Executions] タブをクリックします。

以下のように、子ワークフローの実行がほぼ同じ時間に実行されていることがわかります。

gcloud

ワークフローを実行します。

gcloud workflows run workflow-parent \
     --location=us-central1

ワークフローの実行がトリガーされたことを確認するには、直近の 4 つの実行を一覧表示します。

gcloud workflows executions list workflow-child --limit=4

実行数（100）が Workflows の同時実行数の制限を下回っているため、結果は次のようになります。数千件の実行を同時に送信すると、割り当ての問題が発生する可能性があります。

NAME: projects/620278351741/locations/us-central1/workflows/workflow-child/executions/1570d06e-d133-4536-a859-b7b6a1a85524
STATE: ACTIVE
START_TIME: 2023-07-27T00:56:15.093934448Z
END_TIME:
NAME: projects/620278351741/locations/us-central1/workflows/workflow-child/executions/82724960-7d92-4961-aa2c-a0f0be46212c
STATE: ACTIVE
START_TIME: 2023-07-27T00:56:14.903007626Z
END_TIME:
NAME: projects/620278351741/locations/us-central1/workflows/workflow-child/executions/598126fb-37f9-45bc-91d8-aea7d795d702
STATE: ACTIVE
START_TIME: 2023-07-27T00:56:14.698260524Z
END_TIME:
NAME: projects/620278351741/locations/us-central1/workflows/workflow-child/executions/d2e9960b-f93f-4df4-a594-3e7e5c2be53f
STATE: ACTIVE
START_TIME: 2023-07-27T00:56:14.503818840Z
END_TIME:

子ワークフローのイテレーションを 100 回呼び出すワークフローを作成してデプロイしました。

レート制限を使用して親ワークフローを実行する

Cloud Tasks キューに 1 秒あたり 1 回のディスパッチのレート制限を適用し、親ワークフローを実行します。

コンソール

Google Cloud コンソールで、[Cloud Tasks] ページに移動します。

Cloud Tasks に移動
[queue-workflow-child] をクリックし、作成した Cloud Tasks キューをクリックして、[キューを編集] をクリックします。
[タスクディスパッチのレート上限] セクションの [最大ディスパッチ数] フィールドに「1」と入力します。
[保存] をクリックします。
[Workflows] ページに移動

[ワークフロー] に移動
[workflow-parent] ワークフローをクリックして、詳細ページに移動します。
[ワークフローの詳細] ページで [ 実行] を選択します。
もう一度 [Execute] をクリックします。
親ワークフローが実行中の場合は、[ワークフロー] ページに戻り、[workflow-child] ワークフローをクリックして詳細ページに移動します。
[Executions] タブをクリックします。

以下のように、子ワークフローの実行が 1 秒あたり 1 件のリクエストで実行されていることがわかります。

gcloud

Cloud Tasks キューを更新して、1 秒あたり 1 回のディスパッチのレート制限を適用します。
```
gcloud tasks queues update $QUEUE \
    --max-dispatches-per-second=1 \
    --location=us-central1
```

ワークフローを実行します。

gcloud workflows run workflow-parent \
   --location=us-central1

ワークフローの実行がトリガーされたことを確認するには、直近の 4 つの実行を一覧表示します。

gcloud workflows executions list workflow-child --limit=4

結果は次のようになり、1 秒間に 1 つのワークフローが実行されます。

NAME: projects/620278351741/locations/us-central1/workflows/workflow-child/executions/becf4957-9fb2-40d9-835d-0ff2dd0c1249
STATE: ACTIVE
START_TIME: 2023-07-27T01:07:24.446361457Z
END_TIME:
NAME: projects/620278351741/locations/us-central1/workflows/workflow-child/executions/6c1e7c4b-7ac6-4121-b351-1e2d56d10903
STATE: ACTIVE
START_TIME: 2023-07-27T01:07:23.448213989Z
END_TIME:
NAME: projects/620278351741/locations/us-central1/workflows/workflow-child/executions/f2ba5027-af40-4cd3-8cd0-b8033bcc6211
STATE: ACTIVE
START_TIME: 2023-07-27T01:07:22.431485914Z
END_TIME:
NAME: projects/620278351741/locations/us-central1/workflows/workflow-child/executions/ecc61ee5-fe87-49eb-8803-89dba929f6c8
STATE: ACTIVE
START_TIME: 2023-07-27T01:07:21.443466369Z
END_TIME:

1 秒あたり 1 回のディスパッチレートで子ワークフローのイテレーションを 100 回呼び出すワークフローが正常にデプロイされました。

クリーンアップ

このチュートリアル用に新規プロジェクトを作成した場合は、そのプロジェクトを削除します。既存のプロジェクトを使用し、このチュートリアルで変更を加えずに残す場合は、チュートリアル用に作成したリソースを削除します。

プロジェクトの削除

課金されないようにする最も簡単な方法は、チュートリアル用に作成したプロジェクトを削除することです。

プロジェクトを削除するには:

注意: プロジェクトを削除すると、次のような影響があります。

プロジェクト内のすべてのものが削除されます。既存のプロジェクトを使用してこのドキュメントのタスクを行った場合、そのプロジェクトを削除すると、プロジェクト内で行った他の作業もすべて削除されます。
カスタムプロジェクト ID が失われます。このプロジェクトを作成したときに、将来使用するカスタムプロジェクト ID を作成した可能性があります。そのプロジェクト ID を使用した URL（例: appspot.com）を保持するには、プロジェクト全体ではなく、プロジェクト内の選択したリソースだけを削除します。

複数のアーキテクチャ、チュートリアル、クイックスタートを実施する予定がある場合は、プロジェクトを再利用すると、プロジェクトの割り当て上限を超えないようにすることができます。

Google Cloud コンソールで [リソースの管理] ページに移動します。
[リソースの管理] に移動
プロジェクトリストで、削除するプロジェクトを選択し、[削除] をクリックします。
ダイアログでプロジェクト ID を入力し、[シャットダウン] をクリックしてプロジェクトを削除します。

チュートリアルリソースの削除

このチュートリアルで作成したワークフローと Cloud Tasks リソースを削除します。

Console

ワークフローを削除する手順は次のとおりです。
1. Google Cloud コンソールで、[ワークフロー] ページに移動します。
  
  [ワークフロー] に移動
2. ワークフローのリストからワークフローをクリックして、[ワークフローの詳細] ページに移動します。
3. [削除] をクリックします。
4. ワークフローの名前を入力し、[確認] をクリックします。
Cloud Tasks キューを削除する手順は次のとおりです。
1. Google Cloud コンソールで、[Cloud Tasks] ページに移動します。
  
  Cloud Tasks に移動
2. 削除するキューの名前を選択し、[キューの削除] をクリックします。
3. 削除を確認します。

gcloud

ワークフローを削除するには、次のコマンドを実行します。

gcloud workflows delete workflow-child
gcloud workflows delete workflow-parent

Cloud Tasks キューを削除するには、次のコマンドを実行します。
```
gcloud tasks queues delete queue-workflow-child
```

次のステップ

Cloud Tasks を使用してワークフローをキューに入れ、非同期で実行する方法については、Cloud Tasks を使用してワークフローの実行をキューに入れるをご覧ください。
ワークフローの構文の詳細については、ワークフローの構文のリファレンスをご覧ください。

Cloud Tasks キューを使用してワークフローの実行をバッファリングする コレクションでコンテンツを整理 必要に応じて、コンテンツの保存と分類を行います。

目標

費用

始める前に

コンソール

gcloud

Cloud Tasks キューを作成する

コンソール

gcloud

子ワークフローを作成してデプロイする

コンソール

gcloud

親ワークフローを作成してデプロイする

コンソール

gcloud

レート制限なしで親ワークフローを実行する

コンソール

gcloud

レート制限を使用して親ワークフローを実行する

コンソール

gcloud

クリーンアップ

プロジェクトの削除

チュートリアル リソースの削除

Console

gcloud

次のステップ

Cloud Tasks キューを使用してワークフローの実行をバッファリングする

チュートリアルリソースの削除