クラウドネイティブとは

クラウドネイティブとは

クラウドネイティブは、クラウドコンピューティングの分散性に加えて、クラウド特有の利点を活用したソフトウェア開発手法です。クラウドネイティブアプリケーションは、パブリック、プライベート、またはハイブリッドクラウドプラットフォーム上に構築されており、運用と管理を容易にするスケーラビリティ、柔軟性、耐障害性、他のクラウドプラットフォームへの移植性を備えています。クラウドネイティブなアプローチを採用することで、クラウドコンピューティングのあらゆる利点を活用し、柔軟なカスタマイズや進化する顧客ニーズへの迅速、頻繁な対応が可能となり、競争力を大幅に向上させることができます。

クラウドネイティブアプリケーションのアーキテクチャとは

従来のアプリケーションは、必要なすべての機能を含む1つの巨大なコードブロックで開発されていました。また、通常は特定のプラットフォームまたはオペレーティングシステムのために作成されました。これらのアプリの改善や更新は難しく、時間がかかりました。

一方、クラウドネイティブアプリケーションはモジュール式です。クラウド上に構築され、クラウド内にのみ存在します。クラウドのメリットを活用することで、従来のアプリよりもはるかに柔軟性、拡張性、回復性に優れています。これらには全て、次のコンポーネントが含まれています。

• マイクロサービス：従来のアプリケーションで使用されていた大規模で複雑な 1 つのコードブロックの代わりに、クラウドネイティブアプリケーションはマイクロサービスを使用します。開発者は、アプリケーションを小さなコードパッケージに分割し、それぞれが 1 つの特定のビジネス機能に焦点を当てています。各マイクロサービスには、独自のデータセットがあります。疎結合されたこれらのアプリケーションは、完全なアプリケーションとそのサービスを作成するために集合的に動作します。マイクロサービスはコンテナにパックされ、必要に応じてアプリケーション・プログラミングインターフェース（API）を使用して他のマイクロサービスと通信します。
• コンテナ ：コンテナは、個々のマイクロサービスとそのシステムツール、ライブラリ、およびその他の依存関係を含む、軽量で分離されたランタイム環境です。 コンテナ化されたマイクロサービスは、基盤となるハードウェアやオペレーティングシステム、およびその他のコンテナ化されたマイクロサービスから独立して動作できるため、ほぼすべての環境にデプロイでき、他のマイクロサービスに干渉しません。
• API：アプリケーションプログラミングインターフェース（API）は、コンテナ化された各マイクロサービスが別のマイクロサービスまたは一般的なコンピューティングシステムと通信できるようにするものです。マイクロサービスをつなぐ接着剤と考えることができます。クラウドネイティブアプリケーションでは、2 つのマイクロサービス間の API が、各マイクロサービスが何を求めているか、また、マイクロサービスが他方に提供できるデータを通信します。
• オーケストレーション：コンテナ化されたマイクロサービスと API はすべて、オーケストレーションツールを介して動的に管理されます。これらのオーケストレーションツールは、コンテナとマイクロサービスの複雑になりがちなライフサイクルを管理するだけでなく、リソースの割り当てを最適化し、必要に応じて負荷を分散し、障害が発生した場合にコンテナを再起動し、コンテナ化されたマイクロサービスをサーバーにデプロイしてプロビジョニングできます。

クラウドネイティブなアプローチを採用するメリット

• スケーラビリティの向上: クラウドでのスケーラビリティは迅速かつ容易であり、各マイクロサービスが分離されているため、互いに影響を与えることなくスケーリングできます。このアーキテクチャにより、IT 部門はさまざまなアプリケーションコンポーネントを個別に更新でき、リソース割り当てをより効率的にしながら、プロビジョニングの過少または過剰を回避できます。
• レジリエンスの強化：マイクロサービスを分離すると、1 つに障害が発生しても、他の関連するマイクロサービスに影響が及ばなくなります。これにより、ダウンタイムのリスクを軽減し、アプリケーションを稼働状態に保つことができます。さらに、 Kubernetes などの一部のコンテナソリューションには、一部の障害を自己修復し、自動的に回復して高い回復力を維持できる機能が付属しています。
• 効率性の向上：クラウドネイティブアプリケーション開発により、組織は継続的インテグレーションと継続的デリバリー(CD)を含むDevOpsアプローチを採用できます。また、クラウドネイティブ開発では、さまざまな クラウドサービスと 自動化ツールを活用して、開発者がアプリケーションを構築する方法を迅速化および合理化します。
• 異なるインフラ間での移植性：コンテナを使用すると、組織はベンダーロックインを回避し、クラウドプラットフォームやプロバイダーに関係なく、アプリケーションを必要な場所に簡単に移動できます。この移植性は、ますます人気が高まっている ハイブリッドマルチクラウドインフラにとって特に有益です。一部の組織では、柔軟性と安定性を高めるために、アプリケーションを複数のプロバイダに分散することさえあります。
• デプロイと管理の容易化：クラウドネイティブアプリケーションは、自動化をうまく活用して、特定のアプリケーション機能のデプロイメントやアプリの更新をします。また、開発者は自動化を使用して CI/CD を有効にし、進行中のユーザーエクスペリエンスを中断することなくアプリケーションを改善することもできます。
• コストの削減：開発、テスト、アプリケーションのホスティングはクラウドで行われるため、オーバープロビジョニングのリスクとコストを伴う可能性のある追加のハードウェアを購入（または管理および保守）する必要はありません。クラウドのデプロイは通常、従量課金制であるため、組織は必要なリソースをその場で入手できます。アプリケーションの開発、デプロイメント、管理が簡素化されることで、組織は開発者と IT のコストと労力を節約できるだけでなく、従業員はより重要なプロジェクトに集中する時間を増やすことができます。
• 可用性の向上：IT 部門は、ダウンタイムを発生させることなくクラウドネイティブアプリケーションを更新し、必要なときにいつでもサービスの可用性を維持できます。また、クラウド上で新しいアプリケーションリソースを瞬時にスピンアップするのも簡単なため、オンラインショッピングのピークシーズンなど、需要が急増する場合でも、運用を一貫して利用できます。
• 俊敏性と生産性の向上：クラウドネイティブアプリケーションでは、さまざまなデプロイメントオプションが用意されているため、組織は必要な方法と場所にデプロイできます。クラウドネイティブアプリのモジュール性により、新機能の開発、テスト、デプロイメントも迅速かつ柔軟に対応できます。 DevOps チームがアプリケーションに対してクラウドネイティブなアプローチを使用すると、開発プロセスが簡素化されます。トラブルシューティングと反復処理を迅速かつ効率的に行う。また、市場投入までの時間を短縮することで、組織は変化するトレンドや顧客の要求により効果的に対応できるようになります。

既存のアプリケーションをクラウドネイティブ環境に移行するには

アプリケーションの移行は、特にオンプレミス環境からクラウドにアプリを移動する場合に課題となる場合があります。ただし、いくつかの計画と準備により、より簡単かつシームレスにすることができます。

計画フェーズには、次のアクションが含まれます。

• ポートフォリオ評価 ：組織の現在のアプリケーションを評価して、クラウド移行に最も適したアプリケーションを決定します。関連する基準には、アプリケーションの移行のビジネス価値、アプリケーションの複雑化の程度、技術的に実現可能かどうかを含める必要があります。

• 必要な変更の評価 ：再設計、リファクタリング、または再オーサリングが必要なアプリケーションを、どのように行う必要があるかを書き留めます。これには通常、アプリをマイクロサービスに分割する方法や、コンテナを実装する方法などを特定する必要があります。

• クラウドプロバイダのエンゲージメント：アプリケーションの移行に使用するクラウドプロバイダーを決定します。この選択における重要な要素には、サポートのレベル、価格設定、提供されるサービス、コンプライアンスなどがあります。

全ての計画が完了したら、選択したアプリケーションを実際に移行します。これには通常、次のものが必要です。

• アプリケーションをマイクロサービスに分割し、 それらをコンテナ化 しながら、全ての依存関係が含まれていることを確認します。

• Kubernetes などのコンテナをオーケストレーションするプラットフォームを実装します。このプラットフォームは、コンテナのデプロイとスケーリングも管理します。

• 速度、帯域幅、冗長性、セキュリティなどに関するニーズを満たすように、宛先サーバーのアーキテクチャを準備します。

• オンプレミスのアプリケーションから クラウドのデータストレージ にデータを移行しながら、データの整合性と一貫性を維持します。また、クラウド環境で正しく実行されるようにアプリケーションを再構成します。

• アプリケーションの特定の重要なコンポーネントをクラウドネイティブなテスト環境にデプロイして包括的にテストし、全てを本番環境に移行する前に正しく動作することを確認します。

• クラウドにデプロイされたアプリケーションを監視して、性能、スケーラビリティ、リソース割り当てに関する問題を特定します。

このプロセスのどの段階でも問題が発生する可能性があり、新しいクラウドベースの環境でアプリケーションが安定していると確信するまでに数週間かかる場合があることに注意してください。

クラウドネイティブアプリケーションの設計とデプロイメントのベストプラクティス

クラウドネイティブなアプリケーション開発は、スケーラブルで柔軟性があり、回復力のあるアプリケーションを構築するための最新のアプローチです。以下は、クラウドネイティブ開発を機能させるためのベストプラクティスです。

開発者が柔軟に創意工夫できるようにする

クラウドネイティブ開発では、アーキテクチャ、アプリの機能、デプロイ戦略、テクノロジースタックに関して、さまざまなオプションが用意されています。開発者がコンセプトからデプロイまでプロジェクト全体を所有し、決定を下す機会を与えることで、開発者はイノベーションを起こし、プロジェクトの成功により深くコミットできます。

効率を高めるツールを使用する

マイクロサービスと軽量コンテナは、クラウドネイティブの成功に不可欠です。これにより、アプリケーションの開発が容易になり、アプリケーションの管理、改善、更新などが容易になります。技術スタックに関しては、アプリケーションの特定の要件と機能を有効にする必要があります。例えば、データ処理に最適なソリューションもあれば、マイクロサービスの作成に最適なソリューションもあります。

CI/CD を活用して生産性を向上させる

継続的インテグレーション（CI）は、開発者が変更したコードが共有の場所に自動的に統合されるため、全ての開発者がプロセスの全ての部分で最新のコードを使用できるという、一般的な DevOps プラクティスです。継続的デリバリー（CD）は、CI よりもさらに一歩進んで、コードの変更を自動化し、開発やテスト環境から本番環境に移行する準備をします。CI/CD は、ソフトウェアのリリースプロセスを自動化し、開発者がバグを迅速に検出して解決できるようにします。また、チームメンバー間のコミュニケーションを改善し、市場投入までの時間を短縮することでコストを削減できます。

IaC による不変のインフラの確保する

コードとしてのインフラ（IaC：Infrastructure as Code）とは、インフラ内のリソースを管理、定義するコードを作成することを意味します。実際のアプリケーションコードと同じように自動化し、テストすることができます。IaC を使用すると、DevOps は不変のインフラを実現でき、既存のインスタンスを変更する代わりに、変更が行われるたびに新しいインスタンスを作成することで、予測可能性と安定性が向上します。また、IaC は、チームメンバーがより安全かつ効率的に変更を加えるのにも役立ちます。

サーバー管理のオーバーヘッドを排除する

サーバーレス化により、開発者はサーバーの管理に時間を費やすことなくアプリケーションを開発できます。サーバーレスプラットフォームは、管理オーバーヘッドが排除され、コードによって使用されたリソースに対してのみ支払いが発生するため、コスト効率が向上する可能性があります。スケーリングはシンプルで高速であり、サーバーレスプラットフォームの多くのプロバイダは、多くの場合、コンプライアンスツールとセキュリティツールを組み込んでいます。

可観測性に関するシステムの問題を常に把握する

システムの性能やその他の基準を常に把握することが重要です。可観測性には、ユーザーの行動、システムログ、アプリケーション性能測定、アクセシビリティなど、さまざまなソースから情報を収集することが含まれます。常に注意深く観察することで、偶発的な問題や悪意のある動作を迅速に特定して解決し、問題の根本原因を特定し、システムが脆弱である可能性のある場所を確認できます。

セキュリティを優先する

クラウドネイティブアプリケーションを開発する場合、DevOps はセキュリティプロトコルを開発プロセスに組み込む必要があります。セキュリティは、アプリケーションの構築後に行うのではなく、その過程の全てのステップの一部にする必要があります。アクセス制御、データ暗号化、ネットワークセキュリティ、侵入検知と修復などを改善する方法を検討します。開発中のセキュリティアプローチには、継続的なテストと監視も含まれます。

サービスメッシュを活用してサービスコミュニケーションを簡素化、最適化する

サービスメッシュは、クラウドネイティブアプリケーションの開発に役立ちます。これは、アプリケーション内の 1 つのマイクロサービスと別のマイクロサービスとの間の全ての通信を管理するソフトウェアのレイヤーです。各マイクロサービスのコードの外部に存在するため、ネットワークや複数の管理システム間で動作できます。サービスメッシュを使用すると、開発者はアプリケーションの作成に集中でき、複雑になりがちな通信の詳細を管理する必要がなくなります。

クラウドネイティブによる DevOps の実践と継続的デリバリーのサポート

クラウドコンピューティングは、基本的に IT 運用（Ops）チームとソフトウェア開発（Dev）チーム間のパートナーシップである DevOps の時代を可能にしました。プロセスの統合、コラボレーション、効果的なコミュニケーションに焦点を当てています。クラウドでスケーリングし、オンデマンドでリソースを簡単かつシームレスにプロビジョニングできるようになったことで、DevOps が可能になりました。このアプローチは、高速で効率的なアプリケーション開発、テスト、デプロイを重視し、その過程で多くの小さなイテレーションを伴います。

組織がアプリケーションとコンピューティングに対してクラウドネイティブなアプローチを採用すると、継続的インテグレーション（CI）と継続的デリバリー（CD）のメリットも得られ、非常に回復力があり、監視可能で、スケーラブルで管理しやすいアプリケーションを実現できます。

クラウドコンピューティングが DevOps への道を開いた一方で、DevOps は高度な 自動化 と、ソフトウェア開発と IT 運用の間のコラボレーションの増加を通じて、クラウドの進化にも貢献しました。DevOps の実践はクラウドで成長し、クラウドネイティブアプリケーションの開発は、今日の熾烈な市場で競争力を維持したいと考えている組織にとって急速に不可欠になりつつあります。

クラウドネイティブへの移行は Nutanix にお任せください

Nutanix は、現在の組織が直面する最新のインフラの課題を理解し、それらを解決してビジネスの成長を支援するソリューションを提供しています。ハイパーコンバージドインフラ（HCI）とハイブリッド・マルチクラウドソリューションにより、クラウドでの新たなアプリケーションの構築とデプロイメント、既存のアプリケーションのクラウドへの移行を容易に実現します。

Nutanix Kubernetes プラットフォーム（NKP）は、ハイブリッド、マルチクラウド、オンプレミス環境全体でのコンテナ管理を容易にし、市場投入までの時間を短縮、迅速なイノベーションを促進します。Nutanix Data Services for Kubernetes（NDK）を組み合わせることで、クラウドネイティブ環境向けに設計されたさまざまな高度なデータサービスを利用できます。2 つのソリューションを併用することで、次のことが可能になります。

• アプリケーション開発の迅速化

• 自動化による開発、テスト、デプロイの簡素化

• API と GitOps ワークフローによるプラットフォームエンジニアリングを即座に実現

• 1 つの画面から全てのクラスタと環境に関する詳細なインサイトを取得

• 厳格なセキュリティ基準を満たすように設計されたエンタープライズクラスのセキュリティ機能

• クラウドネイティブアプリケーションをアプリケーションレイヤーで制御

• クラウドネイティブアプリケーションのプロビジョニングと運用を簡素化して統一

• その他多数