COLUMN

1. クラウドネイティブとは

本章ではクラウドネイティブについて、以下の順序でお伝えしていきます。

• クラウドネイティブとは
• クラウドネイティブが使われている場面
• 『クラウドファースト』や『クラウド・バイ・デフォルト』との違い

それでは、以下の解説をご覧ください。

1-1. クラウドネイティブとは

クラウドネイティブとは、最初からクラウドでアプリケーションを実行したり、ソフトウェアを開発したりすることを前提とした考え方を指します。

オンプレミス環境のように物理サーバーを使わず、クラウドを利用してソフトウェアを開発したりサービスを提供したりしていくのです。

まとめると、クラウドネイティブは「クラウド上でアプリケーションを実行したり、ソフトウェアを開発したりすることを前提としている」「クラウドの利点を徹底的に活用するシステム」なのです。

1-2. クラウドネイティブが使われている場面

クラウドネイティブは、企業内で以下のように使われています。

たとえば、オンラインのコマースサイトを運営している企業であれば、顧客からの問い合わせ機能のチャットボット化をクラウドネイティブの技術を用いて行います。

ほかの例としては、アパレル販売などを行っている実店舗で、クラウドネイティブの技術を使い高度なPOSシステムを構築しています。店舗に訪れた顧客情報を記録して分析し、その後の販売戦略に活かすのが狙いです。

オンプレミス環境よりも、クラウドネイティブの技術を用いたほうが、これらのシステムを速く構築できます。

サービスやソフトウェアによっては、提供するまでに時間がかかってしまうとビジネスチャンスを逃してしまうこともあるため、企業として収益を最大化するためにも、クラウドネイティブが利用されているのです。

1-3. 『クラウドファースト』や『クラウド・バイ・デフォルト』との違い

「クラウドネイティブ」という概念が生まれる前から存在していた、「クラウドファースト」や「クラウド・バイ・デフォルト」という考え方があります。

それぞれの意味を混同しないよう、以下でそれぞれの考え方について解説していきます。

1-3-1. クラウドファースト

クラウドファーストとは、システム構築をする際に、オンプレミスではなくクラウドの利用を優先する考え方です。

しかし、すべてをクラウド上で行うのではなく、運用上の都合に応じて、クラウド以外のサービスを利用します。

1-3-2. クラウド・バイ・デフォルト

クラウド・バイ・デフォルトとは、日本政府の情報システム構築において、クラウド利用を第1候補（デフォルト）とするという考え方です。

上記のように、企業や国が提示してきた「クラウドファースト」や「クラウド・バイ・デフォルト」という考え方は、システム構築の際にクラウド環境を優先するという点で共通しています。

このような「クラウド優先、あるいは第1候補」の考えをさらに進めて、「設計の段階でクラウド上で動くことを前提とした」概念が、クラウドネイティブです。

2. クラウドネイティブを代表する5つの技術

クラウドネイティブを推進している団体「CNCF」（Cloud Native Computing Foundation）では、クラウドネイティブを代表する技術について、以下の5つを挙げています。

以下で、どのような技術なのか、ひとつずつ解説していきます。

2-1. コンテナ

コンテナはホストOSの環境を使って、仮想環境を作り上げる技術のことです。従来の仮想技術では、環境構築するのに時間がかかり、リソースの消費も膨大でした。

しかし、コンテナは設定ファイルが軽量で立ち上げも高速です。また、少ないリソースで動作可能なため、ひとつのサーバーでよりたくさんのアプリケーションを実行できます。

また、コンテナに何か問題が起きた場合でも、サーバー全体に不具合が生じることはありません。影響は問題が起きたコンテナにしか及ばないため、障害復旧の時間も短縮できます。

このように、コンテナの技術を利用することで、迅速にかつ少ないリソースでアプリケーションの開発や稼働が行えるのです。

2-2. マイクロサービス

マイクロサービスとは、アプリケーションを細かいサービスに分解することです。分解されたサービスはそれぞれコンテナに割り当てられ、システムとして稼働します。

従来のモノシリックと呼ばれるアプリケーションは大きく複雑なため、負荷を分散させたり、機能を追加したりするのが難しかったのです。しかし、マイクロサービスの技術を利用することで、それぞれのサービスで機能の追加や変更を柔軟に行うことができます。

また、障害が発生した場合でも、影響を最小限に食い止められるという特徴もあります。

2-3. サービスメッシュ

サービスメッシュとは、サービス間の通信を管理する仕組みのことです。

マイクロサービスは、複数のサービスが連携して機能しているため、どうしてもサービス間の通信が複雑になってしまいます。通信の負荷を分散させ、最適化するために利用される技術がサービスメッシュです。

サービスメッシュでは、通信トラフィックの最適化はもちろん、安全に通信するために暗号化や認証などの機能を提供します。

2-4. 宣言型API

クラウドネイティブのソフトウェアは、目的とする状態をAPIで対象に指示する「宣言型API」を採用しています。

たとえば「コンテナが4つ起動されていること」と指示すれば、システムは常にコンテナが4つ起動されているように自律的に動作するのです。もし、エラーなどが起こりコンテナが停止してしまった場合でも、宣言にしたがって別のコンテナを起動させるなどして、常にコンテナが4つ起動されている状態を維持します。

宣言型APIとよく比較されるのが「命令型API」という方式ですが、命令型APIでは「最初にXXを行い、次に〇〇、その次に△△」といったように、ひとつずつ実行させたいコマンドを命令していきます。この場合、コマンドが失敗した場合にアプリケーションが停止してしまうリスクがあります。

しかし宣言型APIでは、最終的な目的（例：コンテナが4つ起動されていること）に向けて自律的な動作や制御が行えるため、運用管理者が常に監視する必要はありません。その結果、サービスの運用がシンプルになるのです。

2-5. イミュータブルインフラストラクチャ

イミュータブルインフラストラクチャとは、直訳すると「不変なインフラ」という意味です。

綿密な計画に基づいて構築されたインフラも、開発環境では問題なかったのに、本番環境では動かないといったことがまま起こります。

その場合、OSをアップデートしたり、アクセス権限を変えたりといった変更を余儀なくされますが、オンプレミス環境では、アップデートや設定変更が原因でアプリケーションの動作に影響が出る可能性がありました。そのため、アップデートや設定変更を行わずセキュリティ上の問題が放置されてしまうこともありましたが、インフラの状態を不変にしたことで、その心配がなくなったのです。

クラウドネイティブでは、OSのアップデートや設定変更が必要な場合、すでに構築した環境で変更作業は行いません。その代わりに、変更後のOSを用いた環境を新たに立ち上げて、古い環境を破棄します。つまり、インフラには一切の変化を加えない（＝イミュータブル）のです。

変更後のOSを用いた環境を新たに立ち上げたものの、うまくいかない場合は、すぐに古い環境に戻すことができるためリスクがほとんどありません。

3. クラウドネイティブの3つのメリット

クラウドネイティブを導入することで、企業側には以下のようなメリットがあります。

以下で、ひとつずつ解説していきます。

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3-1. アップデートや修正が簡単

クラウドネイティブでは、オンプレミス環境と比べると、アップデートや修正が簡単に行えます。

2章で解説したマイクロサービスの技術を使えば、サービスを停止することなくアップデートや修正ができるからです。結果として、サービスを利用するユーザーに迷惑をかけることがありません。

オンプレミス環境では夜中など、ユーザーに与える影響が少ないタイミングにサービスを停止してアップデートや修正を行います。しかし、クラウドネイティブではサービスが停止しないため、IT担当者が夜中に作業をする必要もないのです。

このようにクラウドネイティブでは、容易にアップデートや修正ができる点がメリットといえるでしょう。

3-2. 障害時に影響を受けにくい

クラウドネイティブは、障害時に影響を受けにくいというメリットがあります。

マイクロサービスという単位で機能が分割されているため、障害が起こった時には、何が原因なのかを見つけ出すのが容易なのです。オンプレミス環境では、大きなひとつのかたまりとなっているため、原因を見つけ出すためにはすべての動作をストップさせなくてはなりません。

クラウドネイティブでは、原因となっている部分だけをピンポイントでチェックすることができるため、不具合を解消している間もソフトウェアは稼働し続けられます。

ソフトウェアが機能停止することがないため、利用者に迷惑がかかることもなく、収益損失の可能性も減らすことができるのです。

3-3. コストを抑えられる

クラウドネイティブでは、オンプレミスとは異なりサーバーの設置費用や維持管理費用が不要なため、コストを安く抑えることができます。

また、クラウドサービスは従量料金制なので、利用した分だけの費用を支払うシステムです。使った分だけの支払いとなるため、使用量が少ない場合は固定料金で支払うよりも安くなります。

トラブルが発生した際に対応したり、メンテナンスを行ったりするのも、基本的にクラウドサービス提供事業者に任せることができます。そのため、オンプレミス環境では必要だった人件費も削減可能です。

4. クラウドネイティブの2つのデメリット

クラウドネイティブは、前述したようにさまざまなメリットがありますが、以下のようなデメリットも存在します。

以下で、ひとつずつ解説していきます。

4-1. セキュリティや環境設定をどこまですべきか分かりづらい

クラウドネイティブでは、セキュリティや環境設定をどこまですべきかが分かりづらく、外部流出厳禁の情報が漏れてしまう可能性があります。

IT担当者が単純に設定ミスをしてしまう場合もありますが、利用するクラウドサービスによって対応すべきセキュリティ範囲が異なり線引きが曖昧なため、必要なセキュリティ対策を不要と考えて行わず、その結果不具合が起こってしまうことがあるのです。

以下の図は、Microsoft Azureの責任共有モデルです。

PaaSとSaaSのサービスでは、アプリのセキュリティやネットワーク制御、ID管理基盤で、マイクロソフトと顧客（＝クラウドネイティブを利用する企業）の責任範囲が共有になっているのがわかります。

出典：Microsoft Azureの責任共有モデル

この状況では、どこまで企業側で対応すべきか責任範囲が曖昧で分かりづらいため、必要な設定を行わず、不具合や情報漏えいが起こるかもしれないというデメリットがあるのです。

4-2. 必要な知識とスキルを持つエンジニアが不足している

オンプレミス環境と比べると、クラウドネイティブはシステム構築や開発が素早く行えるため、多くの企業が興味を示しています。しかし、クラウドネイティブに関する知識やスキルを持ち、セキュリティ対策にも長けているエンジニアはそう多くはありません。

必要な知識を持つエンジニアが不足することで、企業には以下のようなデメリットが発生してしまいます。

上記のように、業務面や費用面で、企業にはデメリットがあるといえるでしょう。

5. クラウドネイティブ化するには意識改革が重要

「クラウドネイティブって、オンプレミス環境をクラウドに移行すれば良いんだよね」といった考え方では、クラウドネイティブ化を成功させることはできません。

クラウドネイティブは、クラウドのメリットを最大限に活かせるように設計しなければならないため、これまでのオンプレミスの開発手法から脱却しなくてはならないのです。

クラウドを前提とした開発体制を整えられるよう、システム設計について根本的な意識改革を行う必要があります。

社内にクラウドネイティブについて詳しい担当者がいない場合は、次章で紹介している専門業者に相談してみるのもひとつの方法です。見切り発車でクラウドネイティブ化を進めてしまうと、うまくいかずに余計なコストや時間が発生してしまう可能性が高いため、注意しましょう。

6. クラウド導入にお困りならご相談ください

ここまで、クラウドネイティブの特徴やメリット、デメリットなどについてお伝えしてきましたが、「導入に興味はあるけれど、何から始めてよいか分からない」「実際にかかる費用について詳しく知りたい」と考えている人も多いのではないでしょうか。

NTT東日本では、ネットワーク構築やクラウドサービスの設計構築、運用代行や監視保守を行っています。2022年11月時点で150社以上が導入。さまざまなご相談にお応えしています。

具体的には、以下のようなサービスを行っています。

以下に当てはまる場合は、ぜひご相談ください。

こちらのお問い合わせフォームよりNTT東日本にご相談ください。

7. まとめ

本記事では、クラウドネイティブの仕組みからメリット、デメリットなどについてお伝えしてきました。

◎クラウドネイティブとは、最初からクラウドでアプリケーションを実行したり、ソフトウェアを開発したりすることを前提とした考え方を指します。

オンプレミス環境のように物理サーバーを使わず、クラウドを利用してソフトウェアを開発したりサービスを提供したりしていきます。

◎クラウドネイティブは、企業内で以下のような場面で使われています。

オンプレミス環境ではなくクラウドネイティブを使う理由は、オンプレミスよりもシステムを速く構築できるからです。ビジネスチャンスを逃さず、企業として収益を最大化するために、クラウドネイティブが利用されています。

◎クラウドネイティブを代表する技術には、以下の5つがあります。

◎クラウドネイティブには、以下のようなメリットがあります。

◎デメリットは以下の2点です。

◎クラウドネイティブ化するには意識改革が重要

オンプレミス環境を単純にクラウドに移行すれば良いという考え方では、クラウドネイティブ化を成功させることはできません。

クラウドネイティブは、クラウドのメリットを最大限に活かせるように設計しなければならないため、これまでのオンプレミスの開発手法から脱却しなくてはならないのです。

クラウドを前提とした開発体制を整えられるよう、システム設計について根本的な意識改革を行う必要があります。

◎最後に、クラウド導入について疑問や悩みがある企業に向けて、コンサルティングや移行・保守管理サービスを提供しているNTT東日本のクラウド導入・運用for AWS/ Microsoft Azureについてご紹介しました。

本記事が、クラウドネイティブについて興味を持っている方々にとってお役に立てば幸いです。