ITの現場において「クラウドネイティブアーキテクチャ」という言葉を見かける機会が増えてきました。この記事ではクラウドネイティブアーキテクチャとはどのようなものか、システム開発にどのような影響をもたらすのか、今後企業にとって必要なクラウド化とは何か、などについて解説していきます。
クラウドネイティブとは
クラウドネイティブとは、クラウド上で動くことを前提に、クラウドならではの特性を活かせるよう設計されたシステムのことです。
CNCF（Cloud Native Computing Foundation）というITテクノロジー業界の財団は、クラウドネイティブによって「スケーラブルなアプリケーションを構築および実行するための能力を組織にもたらす」「回復性、管理力、および可観測性のある疎結合システムが実現する」としています。
既存のアプリケーションをクラウド化するのではなく、初めからクラウドを前提にアプリを開発し、クラウドならではの特性を最大限活かすという点に特徴があります。
オンプレミスとの違い
オンプレミスは、システム構築に必要なサーバーや回線、ソフトウェアなどを自社内またはデータセンター内に設置し、システムの構築から運用までを自社で行う形態のことです。クラウドネイティブなら、クラウド環境でシステムを構築するため、初期投資は必要ありません。発生するのは、月額サービスの利用料だけです。
従来はオンプレミスが中心でしたが、現在では多くの企業がクラウドネイティブアーキテクチャに移行しています。これによりコストや業務負担の削減、その他さまざまなメリットを得られます。
クラウドファーストとの違い
クラウドファーストは、クラウドで動かすことを優先して検討する考え方です。一方クラウドネイティブは、クラウドの利点を徹底的に活用するシステムです。つまり、どの程度クラウドを重要視するかが異なります。
クラウドファーストはクラウド優先ですが、一部の機能をオンプレミスに残すような運用方針も含まれます。一方で、クラウドネイティブではクラウド運用が前提で、可能な限りオンプレミスでの運用は排除します。
クラウドネイティブは可能な限り機能のすべてをクラウド化するということです。つまりクラウドファーストの延長線上にクラウドネイティブがあると言えます。
クラウドネイティブがシステム開発にもたらす効果
クラウドネイティブがシステム開発にもたらす効果として「コスト」「業務負担」「スケーラビリティ」「セキュリティ」の4つが挙げられます。ハードウェアを導入する必要がないため、初期費用を安く抑えられる、サーバーの運用・保守費用もかからないといったことが重要なポイントとなっています。それでは、それぞれのメリットを具体的に解説していきます。
コストの削減
クラウドネイティブを導入することでハードウェアを導入する必要がなくなるため、初期費用を安く抑えられます。また、サーバーの運用・保守費用もかかりません。オンプレミスで運用した場合は自社でサーバーを用意することになりますが、クラウドネイティブの場合は外部の業者が保有しているサーバー上でサービスを利用するからです。
外部の業者のサービスを利用したら維持費がかかりそうな印象もあるかもしれませんが、実際は自社で保有するサーバーの維持費用の方がかかります。金銭的なコストはもちろん、オンプレミスでは労力的なコストがかかるという点も無視できないでしょう。
オンプレミスだと担当者がシステムを管理します。例えばアップデートが必要な場合、トラブルが発生した場合などにも担当者が対処しなければなりません。また不具合が発生すれば、取引先からの信用を失う、取引機会を失う、といった機会損失にもつながります。
クラウドネイティブなら業者が徹底管理してくれるので、金銭的なコストだけでなく、労力的コスト、機会損失といったコストも削減できます。
業務負担の軽減
クラウドネイティブなら、ハードウェアやサーバーを自社で管理する必要がありません。そのため通信障害やサーバートラブルに見舞われた場合も、ベンダーに対応してもらえます。これはコストの話とも関係しますが、業務負担が減った分、従業員は本業に集中しやすいというメリットにもつながります。
そしてアプリケーションをマイクロサービスで動かすため、開発・テスト・リリースが行いやすいという点も大きなメリットです。導入時に限った話ではなく、企業が使用するシステムは随時バージョンアップや大幅な改良が必要になります。
今の時代、システムをいかに活用するかがビジネスの成否を分ける可能性は高いと言えるでしょう。一度導入したシステムをそのまま使用し続けるだけでは、ライバル企業に差を付けられてしまいます。そのため随時システムの見直しが必要になりますが、システムの見直しは労力的な負担が大きいものです。
また大幅に改良する場合、「一時的に業務がストップする」「不具合が発生した場合の損失が予想できない」といったデメリットも生じます。その点クラウドネイティブならシステムの管理を業者に任せているので、ローリスクでシステムの改良を行いやすいと言えます。
柔軟な対応が可能
クラウドネイティブはハードウェア的な制約がないため、クラウド環境でアプリケーションを開発することで、想定外のリソース増減にも柔軟に対応可能です。オンプレミスの場合はサーバーの容量に物理的な制限があり、例えばシステムの規模が大きくなった場合には新たに増設や大容量サーバーへの変更が求められます。
しかしクラウドネイティブの場合はもともと業者が大容量のサーバーを保持しているため、企業のシステム規模に合わせて契約が可能です。システムの規模を大きくしたいからよりサーバーの容量が必要になった、といった場合でも業者に連絡すればサーバーの契約容量を増やすこともできます。
そのため、特に伸びていて、今後システム規模が大きくなる可能性のある企業ほどクラウドネイティブのメリットが大きいと言えます。
セキュリティの向上
クラウドネイティブはデータがすべてオンライン上にあるため、セキュリティ面でリスクがあると考えている人もいるでしょう。しかし、むしろクラウドネイティブの方がセキュリティリスクは低いと言えます。
クラウドネイティブでは、イミュータブルインフラストラクチャーによる高度なセキュリティレベルの維持、サービスメッシュによるセキュアな通信などが行われています。オンプレミスだとサーバーが自社にある分、外部からその存在が知られにくいでしょう。しかしその反面、狙われた場合のセキュリティは脆弱です。
なぜなら、クラウドネイティブサービスを専門にしている業者ほどセキュリティ対策に力を入れているわけではないからです。そのためセキュリティの徹底を行うなら、オンプレミスよりもクラウドネイティブの方が有効です。
クラウドネイティブの基盤
クラウドネイティブには、クラウドインフラストラクチャと5本の柱があります。5本の柱とは、「コンテナ」「マイクロサービス」「モダンデザイン」「補助的サービス」「オートメーション」の5本です。それぞれについて解説していきます。
クラウド インフラストラクチャ
クラウドインフラストラクチャとは、クラウドコンピューティングを提供するハードウェア要素とソフトウェア要素の集合体のことです。物理インフラストラクチャと同じ機能を備えながら、所有コストの低減、柔軟性とスケーラビリティの向上といった付加価値を提供します。
クラウドネイティブアーキテクチャの基盤とも言えるでしょう。ハードウェアだけでなくソフトウェアも含んでいるという点が重要です。
コンテナ
コンテナとは、OSレベルで仮想化して、複数のプロセスを実行する仮想環境の1つです。コンテナの役割として、「高速動作によるパフォーマンス向上」「作業時間の短縮」などを実現することが挙げられます。
コンテナにはミドルウェア、設定ファイル、本体アプリケーションなどが一括で搭載されています。コンテナはゲストOS、つまりコンテナにアクセスした個々の端末のOSが起動されていなくてもアプリケーションを実行できます。
マイクロサービス
マイクロサービスとは、1つのアプリケーションを機能ごとに細かい「サービス」に分割し、それぞれのサービスを連携させることでシステムを動かすという考え方です。「開発サイクルの短縮」「リソースの最適化や可用性の向上」などをもたらします。
マイクロサービスは人気のサービスを提供している企業で導入されています。具体的には、Amazon、Netflix、LINEなどです。マイクロサービスを利用することで柔軟さが生まれるので、随時必要な部分のみの改修が可能になります。
モダンデザイン
クラウドネイティブアーキテクチャではアプリ設計におけるベストプラクティスの模索を行っています。クラウド化さえすればよいというわけではなく、クラウド化した上で最適なデザインにすることで、さらに業務効率を推進するためです。
そのため、随時最適なデザインの見直しを行っていて、今後AIやビッグデータの技術活用が進めばクラウドネイティアーキテクチャも進化していくでしょう。
補助的サービス
補助的サービスとは、データストア、メッセージブローカー、監視、IDサービスなどを指します。補助的サービスの種類は多岐に渡ります。上で紹介したものに該当しない機能は、ここでは補助的サービスとしています。
クラウドネイティブのサービスにもさまざまな種類があり、企業によって必要な機能は異なります。そのため、ここで補助的サービスと位置付けている部分がクラウドネイティブの導入を検討している企業にとっては重要な判断基準になるはずです。
オートメーション
オートメーションは、インフラストラクチャの自動化、CI/CD環境によるテストの自動化を指します。CI/CDとは、「Continuous Integration／Continuous Delivery」の略で、継続的インティグレーション／継続的デリバリーを意味します。
オンプレミスでは随時更新の作業が必要ですが、クラウドネイティブでは自動化しやすいでしょう。
システムをクラウドへと移行する方法
システムのクラウド移行を検討する際、もっとも重要なのは現状稼働しているシステムをクラウドに移行させることです。現在自社にとって必要な機能をクラウドで提供している業者に連絡を取り、クラウド化を丸ごと外注化するのがもっとも手っ取り早いでしょう。
新たな機能を求めてクラウドサービスを探すより、現状自社で稼働しているシステムをクラウドする方が、最適解であるケースも少なくありません。
まとめ
クラウドネイティブアーキテクチャは、クラウド化を大前提とするシステムの考え方、設計です。オンプレミスと異なることはもちろん、クラウドファーストよりさらにクラウド化を中心に考えた概念です。
クラウド上の管理は業者に丸ごと委託できる分、複数のメリットがあります。どこから手を付けてよいかわからない場合、まずは「現状オンプレミスで稼働している業務を、クラウド化できないか」という方向で検討を進めてみてください。
