Cloud Scheduler

解決する課題

サーバーに常駐させた crontab を運用・冗長化する手間をなくし、定期実行をマネージドに任せられます。

• 「毎日深夜にバッチを起動」「5 分おきにヘルスチェック」のような 定期実行（cron） を、専用 VM を立てずに実現したい
• cron を動かすサーバーが落ちるとジョブが止まる、という 単一障害点 を避けたい
• 失敗したジョブを 自動でリトライ し、確実に実行させたい
• 既存の HTTP エンドポイントや Pub/Sub トピックを、スケジュールに従って呼び出す だけのトリガーが欲しい

主要概念と用語

• ジョブ（Job）: 「いつ（スケジュール）」「何を（宛先）」実行するかを定義する中心リソース
• スケジュール（schedule）: 実行タイミングを unix-cron 形式（分・時・日・月・曜日の 5 フィールド）で指定する。タイムゾーンを併せて指定できる
• ターゲット（宛先）の 3 種別:
  • HTTP ターゲット: 任意の URL へ HTTP リクエストを送る。Cloud Run / Cloud Functions / 外部 API などを叩ける
  • Pub/Sub ターゲット: 指定トピックへメッセージを発行する。後続を非同期に動かす起点になる
  • App Engine ターゲット: 同一プロジェクトの App Engine アプリの URL を呼び出す
• タイムゾーン: スケジュールの基準となる時間帯。日本のジョブなら Asia/Tokyo を指定して夏時間の混乱を避ける
• 再試行（retry）設定: 失敗時の最大試行回数・バックオフ・最大到達時間などを指定する
• 実行の確認: ジョブが成功とみなされる条件は、HTTP なら 2xx 応答の受信。失敗すると再試行ポリシーに従う

仕様・制限・クォータ

• スケジュールは unix-cron 形式で指定し、最短で 1 分間隔の実行に対応する（秒単位の精度ではない）
• 実行は おおむね指定時刻の前後にトリガーされる性質で、ミリ秒精度の厳密さは保証されない。厳密なリアルタイム性が要る用途には向かない
• 1 ジョブは 1 つの宛先を持つ。複数処理へ分岐したい場合は Pub/Sub ターゲットにして購読側でファンアウトする
• 再試行ポリシー（最大試行回数・最小／最大バックオフ・最大実行時間など）を設定でき、宛先障害時に自動でリトライする
• プロジェクト／リージョンあたりの ジョブ数に割り当て（クォータ） があり、必要に応じて引き上げ申請できる
• ジョブはリージョンに属する リージョナルなリソースとして作成する（App Engine ターゲットを使う場合は App Engine のロケーションに準じる）
• HTTP ターゲットには本文・ヘッダー・メソッドを指定でき、ペイロードサイズには上限がある

内部の仕組み

ジョブを作成すると、Cloud Scheduler はスケジュール定義をマネージド基盤に保持し、指定時刻になるとターゲットへ自動でディスパッチします。HTTP ターゲットなら指定 URL へリクエストを送り、応答コードで成否を判定します。Pub/Sub ターゲットなら指定トピックへメッセージを発行し、以降は Pub/Sub の配信機構に委ねます。

• 宛先が成功（HTTP の 2xx など）を返すとその実行は完了とみなされる
• 失敗した場合は 再試行ポリシーに従い、指数的バックオフを挟んで再実行する
• スケジューラ自体は冗長化されたマネージドサービスのため、ユーザーが cron サーバーの可用性を気にする必要がない
• 実行履歴・成否は Cloud Logging に記録され、後から追跡できる

設計パターン / ベストプラクティス

• Cloud Scheduler から Cloud Run / Cloud Functions を起動: 定期バッチやレポート生成を HTTP ターゲットで叩く。処理本体はサーバーレスに置き、起動だけスケジューラに任せる
• Cloud Scheduler から Pub/Sub へ発行: スケジュールを起点に Pub/Sub メッセージを流し、購読側で非同期・ファンアウト処理する。スケジューラと処理を疎結合に保てる
• 長時間処理は非同期化: HTTP ターゲットの応答待ちでタイムアウトしないよう、起動だけ受けてバックグラウンドで処理する設計にする
• 冪等な宛先設計: 再試行で同じ実行が複数回届きうるため、宛先は二重実行されても安全な冪等処理にする
• タイムゾーンを明示: 業務時間に合わせて Asia/Tokyo などを指定し、夏時間や UTC との混同による実行ずれを防ぐ
• Workflows との組み合わせ: 複数ステップのオーケストレーションが必要なら、スケジューラで Workflows を起動して処理フローを管理する

運用・監視

• Cloud Logging にジョブの実行ログ（成功・失敗・応答コード）が記録される。失敗が続く場合はここを起点に調査する
• Cloud Monitoring で実行回数や失敗率を監視し、想定どおり起動しているかを確認する
• ジョブが起動しない → スケジュール式（cron の 5 フィールド）と タイムゾーン、ジョブが一時停止状態でないかを確認する
• 宛先でエラーになる → 宛先の 権限（呼び出し用サービスアカウントのロール）と URL、認証設定を確認する
• 手動でジョブを即時実行（強制実行）して、スケジュールを待たずに宛先疎通を切り分けられる
• 不要になったジョブは 一時停止（pause）または削除 し、誤起動と無駄な課金を防ぐ

コスト

課金はおもに ジョブ数に基づく体系で、一定数までの無料枠が用意されています。スケジューラ自体は軽量ですが、起動先の Cloud Run / Cloud Functions / Pub/Sub 側の実行費用も合わせて考えます。

セキュリティ

• ジョブには サービスアカウントを割り当て、宛先呼び出しに必要な 最小権限の IAM ロールだけを付与する
• HTTP ターゲットで Cloud Run / Cloud Functions を認証付きで呼ぶ場合、ジョブのサービスアカウントが OIDC トークンを付与してリクエストする（宛先側で発行元を検証）
• 外部 API を呼ぶ場合は OAuth トークンや認証ヘッダーを付与し、認証情報をジョブ定義にハードコードしない
• Pub/Sub ターゲットには、ジョブのサービスアカウントに トピックへの発行権限のみを与える
• 宛先エンドポイントは認証なしの公開状態にせず、スケジューラからの正当な呼び出しだけを受け付けるようにする

Well-Architected の観点

• 運用上の優秀性（Operational Excellence）: cron をマネージドに置き換え、サーバー常駐や冗長化の運用負担をなくす。スケジュール変更は宣言的に管理でき、実行ログで可観測性を確保できる
• 信頼性（Reliability）: スケジューラ自体が冗長化されており、単一の cron サーバーのような単一障害点を排除する。再試行ポリシーで一時的な宛先障害を吸収する
• コスト最適化（Cost Optimization）: 専用 VM を常時起動せずに定期実行を賄える。ジョブ数を整理し、無料枠と組み合わせて無駄を抑える

試験で問われるポイント

関連サービス・比較

ハンズオン / CLI例

# HTTP ターゲット: 毎日 09:00(JST) に Cloud Run を OIDC 認証付きで起動
gcloud scheduler jobs create http daily-batch \
  --location=asia-northeast1 \
  --schedule="0 9 * * *" \
  --time-zone="Asia/Tokyo" \
  --uri="https://my-service-xxxx.a.run.app/run" \
  --http-method=POST \
  --oidc-service-account-email=scheduler-sa@PROJECT_ID.iam.gserviceaccount.com

# Pub/Sub ターゲット: 5 分おきにトピックへメッセージを発行
gcloud scheduler jobs create pubsub heartbeat \
  --location=asia-northeast1 \
  --schedule="*/5 * * * *" \
  --time-zone="Asia/Tokyo" \
  --topic=jobs \
  --message-body='{"event":"tick"}'

# ジョブの一覧・詳細確認
gcloud scheduler jobs list --location=asia-northeast1
gcloud scheduler jobs describe daily-batch --location=asia-northeast1

# スケジュールを待たずに即時実行して宛先疎通を確認
gcloud scheduler jobs run daily-batch --location=asia-northeast1

# 一時停止 / 再開
gcloud scheduler jobs pause daily-batch --location=asia-northeast1
gcloud scheduler jobs resume daily-batch --location=asia-northeast1