最新のスポーツブックプラットフォームの構築 ハイレベルアーキテクチャガイド

iGaming業界の現在の市場規模は約970億ドルで、2027年には約1,256億ドルに達すると予測されていることをご存知だろうか。

スポーツベッティングは年平均成長率10.3%で成長し、2030年には約1,821億2,000万ドルに達すると予想されています。この分野の中で、オンラインスポーツベッティングは大きな牽引力となっており、CAGR 14.2%で成長し、2032年には約1167億ドルに達すると予測されている。

オンライン・スポーツ・ベッティング・プラットフォームの急増は、ユーザーの導入動向にも反映されている。2022年のウェブおよびモバイルのユーザー数は1億2780万人で、2025年には1億5690万人に増加すると予想されています。(出典：iGamingExpress）

これはスポーツベッティングプラットフォームにとって何を意味するのでしょうか？

この爆発的な成長により、高性能で拡張性があり、ユーザーフレンドリーなスポーツブックプラットフォームに対する強い需要が生まれました。業界が拡大を続ける中、シームレスなユーザーエクスペリエンス、運営効率、長期的なスケーラビリティを確保するためには、堅牢なソフトウェアアーキテクチャの開発が不可欠です。

この記事では、スケーラブルなスポーツブックアーキテクチャの主要原則を説明し、最適なテクノロジースタックを推奨し、適切なアプローチを選択するお手伝いをします。ソフトウェアコンサルティングとiGamingにおけるNagarroの豊富な経験により、当社はお客様が将来性のあるスポーツブックプラットフォームを構築するのを支援してきました。

スポーツブックアプリケーションを理解する

スポーツブックアプリケーションとは

サッカーワールドカップやホッケーワールドカップなど、様々なスポーツイベントにベットできるオンラインプラットフォームです。

主な機能は以下の通りです：

• ライブストリーミング- プラットフォーム上でリアルタイムで試合を観戦できます。
• リアルタイムオッズ＆ゲームアップデート- 最新のオッズとライブゲーム統計を入手できます。
• ベットプレースメントとペイアウト- シングルベット、コンビネーションベット（コンビベット）、各種マーケットオプションなど、複数のベットタイプからお選びいただけます。また、ベット後の決済やペイアウトもプラットフォームが行います。
• リスク管理- フェアプレーを徹底し、ベット上限を管理することでリスクを軽減します。
• ペイメント＆トランザクション- 入出金のための安全でシームレスな決済処理。
• コンプライアンス＆レギュレーション- 各市場の法律および規制要件を遵守します。

これらの機能により、オペレーターの信頼性とコンプライアンスを確保しながら、ユーザーにとって魅力的で安全なベッティング体験を提供します。

ハイレベル・アーキテクチャの概要

以下の図は、スポーツブックアプリケーションのハイレベルアーキテクチャを示しています：

図1: スポーツブックアプリケーションのハイレベルアーキテクチャ

注：ここでは、例としてAWSクラウドとそのサービスを使用していますが、他の好みのハイパースケーラと同等のサービスに置き換えることができます。

主要なアーキテクチャ・コンポーネント

フロントエンド（ユーザー・エクスペリエンス・レイヤー）

主な考慮事項

• 高いパフォーマンス、レスポンシブ・デザイン、アクセシビリティ：アプリケーションが高速で、ユーザーフレンドリーで、すべてのユーザーがアクセスできるようにする。
• リアルタイム更新：Web Socket、SSE（Server-Side Events）、Diffusionなどの技術を統合し、フロントエンドのリアルタイム更新を実現する。
• 静的コンテンツの管理：可能であれば、静的コンテンツをCMSに保存し、CDN（コンテンツ・デリバリー・ネットワーク）を通じて効率的に配信する。

バックエンド（APIレイヤー）

主な考慮事項

• 適切なアーキテクチャ・スタイルを選択する（モノリス対マイクロサービス）：
  DevOpsのセットアップが確立されており、予算に制約がない場合は、スケーラビリティの向上と将来的な準備のためにマイクロサービス・アーキテクチャを推奨する。しかし、DevOpsが適切にセットアップされていない場合は、モノリスまたはモジュラーモノリスにした方が良い。強力なDevOpsなしでマイクロサービスを管理することは、すぐに負担になる可能性があるからだ。結局のところ、アーキテクチャに明確な正解や不正解はなく、常にトレードオフの関係にある。
• マイクロサービスを選ぶなら、適切なメッセージ・ブローカーを選択しよう：
  適切なメッセージ・ブローカーを選択するかどうかは、特定のニーズと制約に依存する。

主要なバックエンド・サービス

• ユーザーとセッションの管理：ユーザーの認証と承認プロセスを処理する。
• ベット管理サービス：ベットの処理とペイアウトの計算を行う。
• ライブオッズ＆マーケット管理オッズやマーケットの状況をリアルタイムで提供。
• リスクと詐欺の管理不正行為を監視し、フェアプレーを保証します。
• 責任あるゲーミング自己除外、入金制限、その他の責任あるゲーミングを管理する機能をサポートします。

データレイヤー（ストレージ／データベース／キャッシュ）

主な考慮事項

• ライブオッズ、インプレイマーケット、ベットプレースメントなどのリアルタイム機能には高速アクセスが必要であるため、Redisのようなインメモリストアを使用することがより理にかなっています。
• ホット（ライブベット、インプレーのイベントデータなど）、ウォーム（ベット履歴、プレーヤーのアカウント情報など）、コールド（通常、古いイベントデータ、過去のベットスリップなどのアーカイブデータを指す）の各層のデータに適切なデータストレージを使用する。
• データベースがシャーディングとレプリケーションをサポートし、特にワールドカップやトーナメントのようなピーク時のプレーヤーの同時アクセスに対応できるようにする。
• マルチ・アベイラビリティ・ゾーンやリージョンの設定、自動化されたフェイルオーバー、スケジュールされたバックアップにより、高い可用性を確保する。
• 高スループットのサービス（例：ベット・プレースメント・サービス）については、偶発的な書き込みによる最終的な一貫性を考慮してもよい。
• データ保持とトレーサビリティに関するゲーミング当局（UKGC、MGAなど）のコンプライアンスを確保する。
• 分析データのニーズに対しては、UDS（統合データシステム）の一部として、リアルタイムおよび過去のデータをデータレイクやウェアハウスにフィードするためのデータパイプラインを設定するのが賢明です。

主なストレージプレイヤーDB、スポーツブック取引DB、バックオフィス/コンフィギュレーションDB、ライブフィード/オッズ/マーケット用フィードストア、静的コンテンツと画像用オブジェクトストレージ、キャッシュレイヤー。

アーキテクチャの特徴

スポーツブックプラットフォームを設計する際、考慮すべき複数のアーキテクチャ特性があります。以下は今日の世界では不可欠なものです：

スケーラビリティ

スポーツブックプラットフォームにおけるスケーラビリティのベストプラクティス

オートスケーリングの有効化

• ネイティブのクラウド自動スケーリング機能を使用して、トラフィックの変動に動的に対応する。
• 回復力と柔軟性を高めるため、垂直方向のスケーリング（インスタンスサイズの拡大）よりも水平方向のスケーリング（インスタンスの追加）を優先する。
• 必要であれば、CNCFが承認したソリューションであるKEDA（Kubernetes Event-Driven Autoscaler）を使用して、イベント駆動型のスケーリングを実装する。

ロードバランサーとトラフィック管理を使用する

• 分散アーキテクチャでは、トラフィックを効率的に分散し、ボトルネックを防ぐことができるロードバランサーを使用する。
• レート制限、リクエストルーティング、集中認証のためにAPI Gateway（予算に応じてオプション）の導入を検討する。

負荷のピークに備えた計画

• 大規模なスポーツイベントではトラフィックが急激に増加する可能性があるため、事前に計画されたスケーリング戦略を導入する。
• 毎週または隔週で負荷テストを実施し、ピーク時のトラフィックをシミュレートして、プラットフォームが効果的に需要を処理できることを確認する。

セキュリティ

安全なスポーツブック開発のためのベストプラクティス

レイヤーセキュリティアプローチ

• 最初のリクエストから始まり、すべてのレイヤーでセキュリティが実施されていることを確認する。
• Cloudflare、AWS Shield、またはWeb Application Firewalls (WAF)のようなツールを使用して、CDNまたはファイアウォールレベルでDDoS保護とIPベースのフィルタリングを実装する。

役割ベースのアクセス制御（RBAC）

• RBACを実装し、ユーザーとサービスが必要な権限のみを持つようにする。
• 最小特権の原則（PoLP）に従って、セキュリティリスクを最小限に抑える。

データの暗号化

• TLS 1.2+（HTTPS、SSL/TLS証明書）を使用して、転送中のデータを暗号化する。
• AES256または同様の業界標準を使用して、静止時のデータを暗号化する。

APIセキュリティ

• API Gatewayまたはリバースプロキシを使ってAPIを保護し、認証、レート制限、脅威の緩和を可能にする。
• セキュアな認証には、OAuth 2.0、JWT、またはAPIキーを使用する。

可用性

スポーツブックプラットフォームにおける高可用性のベストプラクティス。

分散アーキテクチャの導入

• 複数のリージョンやアベイラビリティ・ゾーンにサービスを展開し、単一障害点の発生を防ぎます。
• ロードバランサーとレプリケートされたサービスを使用して、アップタイムを維持する。

イベントソーシングによる回復力の確保

• イベント・ソーシングを導入してシステムの状態変化を追跡し、障害がデータの損失や不整合を引き起こさないようにする。
• また、障害から復旧するためのイベント再生にも役立ちます。

スケーリングにおけるボトルネックの排除

• システム全体のスローダウンを避けるために、コンポーネントを特定し、独立してスケーリングする。
• データベースは最も弱いリンクであることが多い。読み取りレプリカ、シャーディング、キャッシュ（Redis、Memcachedなど）を使用して、ピーク時の負荷を効率的に処理する。

異なるリージョンにバックアップを保存

• 重要なデータを定期的にバックアップし、冗長性と迅速なリカバリのためにコピーを複数のリージョンに保存する。
• 自動バックアップソリューション（AWS S3 Glacier、Google Cloud Storage、Azure Backupなど）を利用する。

ディザスタリカバリ（DR）戦略

• フェイルオーバー・メカニズム、セカンダリー・デプロイメント、自動化されたリカバリー・ワークフローなど、明確なDR計画を立てる。
• フェイルオーバー手順を定期的にテストし、ダウンタイムを最小限に抑える。

APIレート制限の導入

• レート制限を使用して、APIを不正使用や予期せぬトラフィックの急増から保護する。
• DDoS攻撃やサーバーの過負荷を防ぐと同時に、リソースの公平な使用を保証します。

パフォーマンス

セキュリティと同様に、パフォーマンスも重要な暗黙の特性であり、継続的な注意が必要です。最適なシステム・パフォーマンスを確保するために、以下のベスト・プラクティスを実施すべきである：

キャッシュ戦略の導入

• 頻繁なデータベース・クエリとセッション・ストレージには、RedisまたはMemcachedを使用する。
• アプリケーション・レベルのキャッシュを実装する（HTTPレスポンス・キャッシング、クエリー・キャッシングなど）。

CDN（コンテンツ・デリバリー・ネットワーク）を活用する。

• Cloudflare、AWS CloudFront、Akamai などの CDN を使用して静的コンテンツをキャッシュし、待ち時間を短縮します。
• コンテンツを地理的に配信し、最も近いエッジロケーションからユーザーにサービスを提供する。

データベースパフォーマンスの最適化

• リードレプリカ、インデックス、クエリの最適化を使用して、データベースの負荷を軽減します。
• 大規模なアプリケーションにはシャーディングを検討する。

非同期処理とキューイング

• 重いタスク（レポート生成、通知など）を非同期ワーカーにオフロードします。
• バックグラウンドジョブを効率的に処理するためにメッセージキュー（Kafka、RabbitMQ、SQS）を使用します。

効率的なAPI設計

• 不要なデータ転送を減らすためにページ分割を実装する。
• ネットワークパフォーマンスを最適化するために、gzip圧縮とHTTP/2を使用する。HTTP/3が完全にサポートされ成熟したら、HTTP/3の採用にも注目しよう。
• 正確で高速なクエリのために、最適化されたクライアント制御のデータ取得にGraphQLを使用する。
• より高速な内部マイクロサービス通信のために、RESTの代わりにgRPCを利用できないか検討する。

負荷テストとパフォーマンス監視

• JMeter（または同様のツール）を使用して、定期的に負荷テストとストレステストを実施する。
• New Relic、Dynatrace、Datadog、またはPrometheusを使ってパフォーマンスメトリクスを継続的に監視する。

CNCF（Cloud Native Computing Foundation）が承認した標準とソリューションを採用し、移植性、相互運用性、クラウドベンダーの中立性を確保するアーキテクチャを構築する。

バックオフィス

Backofficeはスポーツブック運営者にとって不可欠なツールであり、ベット、リスク、コンプライアンス、支払い、レポートなどを管理することができます。

トレーダー、リスクマネジャー、サポートチームがベッティングオペレーションを効果的に監視・管理できるよう、中央管理パネルとして機能します。

Backofficeの主な機能は以下の通りです：

• ベット、取引、決済の管理
• リスクの高いイベントのライブオッズを手動で調整
• 不正行為や疑わしいベッティングパターンの検出
• 責任あるゲーミングとコンプライアンス対策の実施
• リアルタイムレポートの作成と分析

バックオフィスは通常、内部ユーザーしかアクセスできませんが、そのアーキテクチャには慎重な検討が必要です。スポーツブック・プラットフォームに適用されたベスト・アーキテクチャー・プラクティスの多くは、ここにも適用されます。しかし、一般にはアクセスできず、処理する負荷も低いため、設計の選択に柔軟性があります。

不可欠なサードパーティとの統合

スポーツデータプロバイダー

• プラットフォームは、ライブストリーミング、オッズ、マーケットアップデートのために、スポーツデータプロバイダーと統合する必要があります。
• 例Sportradar、Genius Sports、Betradar、BetConstruct、Optaなど。

決済ゲートウェイ

• 支払いとウォレット取引を促進するために、サードパーティの支払プロバイダーとの統合が必要です。
• 例PayPal、Paysafe（Skrill、Neteller）、Trustlyなど。

不正検知サービス

• ID保護と詐欺防止を強化するため、プラットフォームは主要な詐欺検知プロバイダーと接続する必要がある。
• 例SEON、Group-IB、ThreatMetrixなど。

KYCとコンプライアンス

• 本人確認はKYCコンプライアンスに不可欠である。
• 例Jumio、Onfido、IDnowなど。

認証サービス

• ほとんどのクラウド・ベンダーは、組み込みの認証・認可サービスを提供している。さらに、クラウドに依存しないソリューションも検討できる。
• 例Okta（クラウドにとらわれないプロバイダーとして有名）

ウェブ分析（オプションだが推奨）

• アナリティクス・サービスを統合することで、ユーザー・インタラクションやプラットフォームのパフォーマンスを監視することができる。
• 例Google Analytics、Adobe Analyticsなど。

この記事の次のパートでは、スポーツブックアーキテクチャの各レイヤーを探求し、最適なテクノロジースタックを推奨し、適切なアプローチを選択するお手伝いをします。ゲームを再定義する洞察にご期待ください！