今回から数回にわたり，Kaiという分散Key/Valueストアについて解説させていただきます。
まず，第1回では井上がKaiのコンセプトをご紹介します。次回以降は，Kai開発者の一人である幾田さんがKaiの利用方法について解説します。最終回では，gooホームでKaiを運用している橋本さんから，Kaiの運用方法について紹介していただく予定です。なお，本連載が対象とするKaiのバージョンは0.4です。
Kaiとは
Kaiとは，分散型のKey/Valueストアです。Amazon.comが2007年に発表したDynamoというシステムに触発されて，そのオープンソース版として開発されています。Kaiをバックエンドに据えてWebサイトを構築することで，高いスケーラビリティやアベイラビリティを実現できます。2009年5月には，gooホームのバックエンドに導入され，運用実績も高まってきました。
Kaiは多数のデータを保存するストレージとして様々な用途に使えます。Kaiが参考にしたAmazon Dynamoでは，ショッピングカート，カタログ，セッション情報などを保存しているようです。
Kaiは，2008年5月に開始されたオープンソースプロジェクトで，sourceforge.netにホストされています。現在は主に3人の開発者によって開発が進められています。開発や運用に関する議論はメーリングリスト上で行われています。日本語のメーリングリストもありますので（というか，日本語がメインですが），興味のある方は気軽に購読してみてください。
なお，Kaiという名前は，開発者の一人の出身地（甲斐）からとりました。深く考えずに名付けたので，とても検索性が低いです。Kaiに関する情報を検索するときには，erlang, sourceforge, dynamoなどのキーワードと組み合わせてみてください。
Kaiの特徴
Kaiはコンピュータクラスタによって構成されるデータストアです。データ（値）はキーと対応づけられ，複製されてクラスタに保存されます。クライアントからのクエリは，クラスタ内部で分散的に処理されます。
Kaiには次のような特徴があります。それぞれについて説明します。
- memcache APIを備えたKey/Valueストア
- 高いスケーラビリティ（エラスティシティ）による低い運用コスト
- 負荷分散と信頼性
- 高いアベイラビリティ，短い応答時間，それなりの一貫性
- アクターモデルによる並列プログラミング
以下では，6台のクラスタを用いて説明します。説明の便宜上，ノードがリング状に配置されていますが，物理的なネットワークとは関係ありません（リングの意味はConsistent Hashingと一緒に説明します）。
図1 Kaiクラスタの例
memcache APIを備えたKey/Valueストア
Kaiは，いわゆるKey/Valueストアのひとつです。ところで，最近はKey/Valueストアという言葉をよく耳にしますが，はっきりとした定義を聞いたことはありません。ここでは，ハッシュテーブルの機能を提供するサーバのことを，Key/Valueストアと呼ぶことにします。任意の値（ビット列）をキーに対応づけて保存し，そのキーを指定して値を取り出します。
RDBMSで用いられる関係データモデルと異なり，Key/Valueストアのデータモデルは非常に簡単です。あらゆるデータ（ビット列に変換されていれば，数値や文字列だけでなく，シリアライズされたオブジェクトであってもかまわない）を，正規化などなしにそのまま保存します。そして，使うときにはキーを指定してデータを取得し，必要であればオブジェクトに復元するなどして，利用します。キーには，空白と改行を含まなければ任意の文字列を指定できます。
Kaiのクライアントはmemcache APIによってデータを操作します。つまり，memcacheクライアントを利用できます。ご存じのように，memcachedは非常に多くのWebサイトで利用されているKey/Valueストアで，多くのクライアント実装が存在します。たとえば，Perl，Ruby，Python，PHP，Java，C#，C/C++，そしてErlangなどがあります。テキストベースのプロトコルなので，telnetから操作することもできます。
$ telnet localhost 11211 Trying 127.0.0.1... Connected to localhost.localdomain (127.0.0.1). Escape character is '^]'. set foo 0 0 3 （保存コマンド） bar （データ） STORED （結果） get foo （取得コマンド） VALUE foo 0 3 （データ） bar （データ）
Kaiは，memcache APIのうち，基本的な操作（執筆時点ではget(s)，set，delete，quit，stats，version）をサポートします。なお，Kaiはキャッシュではなく永続的なストレージなので，memcachedのように期限（expiration time）を指定することはできません（期限には必ず"0"を指定します）。
memcachedの詳細については，過去の連載「memcachedを知り尽くす」を参考にしてください。
