クラウド ネイティブ テクノロジーは、現代のエンタープライズ アーキテクチャに欠かせない要素になりつつあります。これは単なる技術ではなく、企業がデジタル化に向けて変革するための大きな一歩でもあります。この記事では、クラウド コンピューティングの進化と変革、クラウド ネイティブの出現の背景、クラウド ネイティブの定義と目的、代表的なクラウド ネイティブ テクノロジー、まとめの 5 つの側面から、クラウド ネイティブ テクノロジーについて詳しく説明します。 1. クラウドコンピューティングの進化1.1 仮想化技術の成熟2000 年頃、仮想化技術が急速に発展し、特に VMware は 2001 年に最初の x86 サーバー仮想化製品 ESX をリリースし、ハードウェア リソースの利用率が大幅に向上しました。仮想化技術が成熟するにつれて、ソフトウェア定義ネットワーク (SDN) やソフトウェア定義ストレージ (SDS) などの概念が登場し、データセンターの運用効率と柔軟性がさらに向上しています。これらのテクノロジーの発展はクラウド コンピューティング時代の到来を意味し、IT インフラストラクチャの構築と管理の方法を完全に変えました。 1.2 クラウドコンピューティングの進化仮想化技術の成熟に伴い、クラウド コンピューティング市場が活況を呈し始め、IaaS、PaaS、CaaS、FaaS などのさまざまなクラウド サービス モデルや、パブリック クラウド、プライベート クラウド、ハイブリッド クラウドなどのさまざまな展開モードが生まれました。これらのサービス モデルとテクノロジの開発により、クラウド コンピューティングの人気と革新が大きく促進され、企業に柔軟性と拡張性ももたらされました。
1.3 クラウド コンピューティングの第 2 の進化 - コンテナ テクノロジーコンテナ テクノロジーはソフトウェア開発に大きな変化をもたらし、Docker (2013) がコンテナの導入を先導し、アプリケーションの展開を柔軟にしました。その後、Kubernetes (2017 年後半) がコンテナ オーケストレーションのリーダーとなり、クラウド コンピューティングをより効率的な管理と自動化へと推進しました。 Istio (2018) のリリースにより、サービス メッシュ テクノロジーがさらに成熟し、サービス ガバナンスの新たな可能性が開かれました。これらのテクノロジーを組み合わせることで、ソフトウェア開発とクラウド コンピューティングの近代化が推進されます。 1.4 クラウドコンピューティングの進化の概要XaaS の進化は、次のように簡単にまとめることができます。
写真 2. クラウドネイティブの出現の背景2.1 ソフトウェアは世界を変える2023年までに、インターネットの影響はあらゆる産業に浸透し、多くのソフトウェアが道路や橋、電力網と同様に国民経済のインフラとなっているでしょう。著者はインターネットの将来規模を予測し、今後 10 年間で、世界中で少なくとも 50 億人がスマートフォンを使用するようになると考えています。つまり、誰もがいつでもどこでも携帯電話を通じてインターネットにアクセスできるようになるということです。
2.2 モバイルインターネットが変化を加速させるモバイル インターネット時代に成功する企業には、成功の礎となるいくつかの共通した重要な特徴があります。
2.3 ソフトウェアアーキテクチャの変更の傾向「現在の問題」を解決するという目標を掲げ、ソフトウェア アーキテクチャは徐々にクラウド ネイティブ アーキテクチャのあるべき姿へと進化しました。 現代のソフトウェア開発の実践では、アプリケーションの規模と複雑さが増すにつれて、さまざまなレベルの課題に対処するために一連の対策が講じられます。
2.4 クラウドネイティブの誕生ソフトウェアがあらゆる分野に浸透し、世界にもたらした変化、そしてモバイル インターネット時代の巨大なユーザー ベースがソフトウェア開発方法に大きな推進力をもたらし、次のような変化が見られます。 写真 3. クラウドネイティブの定義と目標クラウド ネイティブの概念は時間の経過とともに進化し、その意味は変化し、マーケティング用語と混同されることも少なくありません。 CNCF によって定義されたクラウド ネイティブは現在バージョン v1.0 ですが、将来的には技術の進歩を反映して更新される可能性があります。これは、テクノロジー コミュニティがソフトウェア開発の効率と信頼性の向上を継続的に追求していることを反映しています。 3.2 クラウドネイティブの目標写真 4. クラウドネイティブの代表的な技術クラウド ネイティブ テクノロジーは、クラウド コンピューティングの柔軟性、スケーラビリティ、俊敏性を最大限に活用するように設計された、ソフトウェアの開発、展開、管理に対する新しいアプローチを表します。クラウド ネイティブ テクノロジーとその進化の主な方向性は次のとおりです。 コンテナ技術コンテナ テクノロジーは、ソフトウェアをパッケージ化する軽量で移植可能な方法を提供し、アプリケーションとその依存関係をリソースが分離された環境で実行できるようにします。 Docker の登場によりコンテナ技術の普及が大きく促進され、その後の containerd や CRI-O などの技術によりコンテナのランタイム インターフェースがさらに標準化されました。 写真 コンテナ技術の進化コンテナ テクノロジーの進化には、コンテナ オーケストレーションおよび管理ツールの開発が含まれます。その中でも Kubernetes は事実上の標準となり、アプリケーション コンテナを自動的にデプロイ、スケーリング、実行する機能を提供しています。 写真 CNCF エコシステムCloud Native Computing Foundation (CNCF) は、クラウド ネイティブ テクノロジー エコシステムの開発を推進し、Kubernetes、Prometheus、Envoy などの複数のオープン ソース プロジェクトをサポートおよび育成し、包括的なクラウド ネイティブ テクノロジー スタックを形成してきました。 写真 不変のインフラストラクチャ不変インフラストラクチャの概念は、事前に構成されバージョン管理されたイメージを使用してインフラストラクチャを展開および管理することを指し、これによりシステムの信頼性とセキュリティが向上します。 写真 イメージをビルドしてコンテナを実行した後、問題が発生した場合には、コンテナ内で修正・解決するのではなく、コンテナの構築フェーズで解決します。コンテナの観点から見ると、イメージは不変のインフラストラクチャです。コンテナ技術の登場により、さまざまな環境の標準化された構成が可能になりました。何千もの同一サービスを素早く呼び出すことができ、サービス バージョンのアップグレードとロールバックが標準になっています。不変のインフラストラクチャで大規模なサービスを機動的に管理することが徐々に可能になってきました。 マイクロサービスの進化マイクロサービス アーキテクチャは、アプリケーションを一連の小さな独立したサービスに分割することで、保守性とスケーラビリティを向上させます。このアーキテクチャ パターンを採用すると、開発および展開プロセスの俊敏性が向上します。 写真 マイクロサービスガバナンスが再び進化Kubernetes の登場により、コンテナ オーケストレーションと管理機能が提供され、マイクロサービス アーキテクチャに新たな章が開かれましたが、マイクロサービス間の複雑な相互作用の分散問題に対処する場合、その機能は依然として限られています。これらの問題は、多くの場合、アプリケーション システムとインフラストラクチャ間のインターフェイスに存在し、よりきめ細かいサービス管理ソリューションを必要とします。 この需要により、サービス メッシュ テクノロジーが誕生しました。サービス メッシュは、各サービスの横に軽量ネットワーク プロキシ (通常はサイドカーと呼ばれます) を展開して、サービス検出、安全な通信、負荷分散、障害回復などの機能を実装することで、サービス間の通信を管理します。これにより、基盤となるインフラストラクチャがこれらの高度な機能を直接サポートしていない場合でも、アプリケーションは複雑なサービス間相互作用を実装できるようになります。 サービス メッシュは、コンテナの下およびアプリケーション レベルできめ細かいサービス管理を実行する方法を提供し、開発者はビジネス ロジックの開発に集中し、ネットワーク通信の複雑さをサービス メッシュに任せることができます。このアーキテクチャは、アプリケーション レベルで分散システムの問題を解決し、サービス依存関係のネットワークを形成することで、より効率的で信頼性の高いマイクロサービス管理を実現します。 写真 サービスメッシュの進化サービス メッシュは、マイクロサービス アーキテクチャにおけるサービス検出、負荷分散、障害回復、セキュリティ、構成管理などの問題を解決し、マイクロサービス展開の重要なコンポーネントになります。 写真 デブオプスDevOps の文化と実践は、ソフトウェア開発 (Dev) と IT 運用 (Ops) の人材、プロセス、ツールを統合し、俊敏性、スピード、効率性を高めます。クラウドネイティブ テクノロジーは、DevOps プラクティスの導入を加速します。 写真 マイクロサービス アーキテクチャ、コンテナ テクノロジー、クラウド コンピューティングの発展により、DevOps の実装が簡素化され、近年では企業に広く関心が寄せられ、採用されるようになりました。これらのテクノロジーにより、ソフトウェアの開発と展開の柔軟性と効率性が向上し、DevOps コンセプトの普及が促進されます。 写真 クラウドネイティブテクノロジーの概要クラウド ネイティブ テクノロジーは、コンテナー、マイクロサービス、DevOps、継続的インテグレーション/継続的デプロイメント (CI/CD)、サービス メッシュなどのテクノロジーを通じて、効率的で信頼性が高く、スケーラブルなソフトウェア開発とデプロイメントを可能にします。これらのテクノロジーを組み合わせることで、アプリケーションを最適なタイミングと規模で実行できる柔軟で動的なクラウド コンピューティング環境がサポートされます。 写真 |
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