サーバーレス vs. コンテナ: 組織にとってより効果的なクラウド ソリューションの選択

可能な限り短い時間と最小限の労力で、可能な限り多くの作業を完了することが、現代の開発の基本的な特徴です。最終的な目標は、容易な展開、保守、デバッグを実現することです。それだけでなく、これらすべてをクラウド上で実行できる必要があります。サーバーレス アプリケーションとコンテナーは、これらの高い要求に対するソリューションを提供します。これらは一見似たような 2 つのソリューションであり、どちらも組織に多くの労力を必要とする仮想マシンを置き換えるために設計されています。ただし、この 2 つのうち、コンテナはより強力なソリューションであり、通常はマイクロサービスのセットとして、アプリケーションを実行するために必要なものがすべて含まれています。一方、サーバーレス アプリケーションは、ベンダー API によって提供されるサービスに依存するアプリケーション コードに重点を置いた、それほど複雑ではないソリューションです。この記事では、この 2 つのテクノロジーのどちらを選択するかについて説明しますが、これら 2 つのテクノロジーの選択に厳密な正解や不正解はないことを理解する必要があります。最善の選択肢は、組織のニーズに基づいて最も有利な選択を行うことです。

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サーバーレスとは​​何ですか?

サーバーレス アプリケーションはベンダー システム上でホストされ、関数によって提供される機能を通じてイベントに応答します。サーバーレスを採用する組織では、開発者はサーバーやハードウェアに時間を費やすことなく、コードとアプリケーションに集中できます。バックエンド サービスやライブラリなどのインフラストラクチャは通常、ベンダーによって提供されます。その結果、開発者はアプリケーション コードを確認するだけでよく、その依存関係について心配する必要がなくなります。

サーバーレス アプリケーションは、自動スケーリング、プロビジョニング、組み込みサービス統合、自動構成、高可用性などの機能を提供します。開発者側で追加の労力は必要ありません。サーバーレス アプリケーションは、ホスティング方法により、組織の依存コストを大幅に削減できます。

サーバーレス アプリケーションは、従来のデスクトップ サポート、バックエンド サービス、サーバーレス Web アプリケーションを提供できます。マイクロサービスと比較すると、サーバーレス アプリケーションはアプリケーションを実行するためのアプローチを表し、マイクロサービスはアプリケーションを設計するためのアプローチを表します。さらに、マイクロサービスとは異なり、サーバーレス アプリケーションは継続的に実行されず、実行をトリガーするイベントが必要であり、各関数は 1 つのタスクのみを実行します。マイクロサービスは長時間継続的に実行でき、複数のタスクや機能をサポートできます。マイクロサービスではなくサーバーレス アプリケーションを使用する利点は、サーバーレス アプリケーションがイベントを待機し、実行してから停止することです。したがって、アプリケーションの使用量が頻繁に急増することが予想されるシナリオでは、マイクロサービスよりもサーバーレス アプリケーションを実行する方が安価になる可能性があります。

サーバーレスはどのようなシナリオで使用できますか?

サーバーレス アプリケーションは、初期コストが低く、軽量アプリケーションを処理できるため、モバイル アプリケーションや Web アプリケーションのスタートアップに最適です。これらは、次のようなユースケースでよく使用されます。

• 予測できない交通状況
• モノのインターネット (IoT) アプリケーション
• 継続的かつ大幅な変更が行われるアプリケーション
• タスクを個々の機能に分解し、それらの機能を組み合わせて、パッケージ化されたビジネス機能 (PBC) であるアプリケーションを作成できます。

サーバーレスアプリケーションプロセスを検討する

ほとんどのアプリケーション開発と同様に、サーバーレス アプリケーションの構築にはプロセスに従う必要があります。結果として得られるソフトウェアがバックエンド サービス、フロントエンド サービス、またはその両方を表すかどうかは問題ではありません。このプロセスは、モノリシック アプリケーション、マイクロサービス、パッケージ化されたビジネス機能 (PBC) 、コンテナー アプリケーション、またはその他のソフトウェア開発パターンを使用する場合とは本質的に異なります。アイデアとしては、特定の部分を非常に簡単に記述できるようになるまで、ソフトウェア要件を小さな部分に分割することです。方法は次のとおりです。

• 特定のタスクを実行する個々のサービスを定義します。
• 個々の関数 (1 つのタスクのみを実行する要素) を定義してサービスを構成します。
• 関数をトリガーするイベントを定義します。サーバーレス アプリケーションは、関数を開始し、タスクを実行してから停止することで機能することを覚えておいてください。
• 各機能を記述する構成ファイルを作成します。
• 関数がサーバーレス アプリケーションをサポートするフレームワークとどのように対話するかを記述する構成プロバイダー ファイルを作成します。
• プロバイダー ファイル、関数ファイル、およびサービスを構成するプラグインを記述するサービス構成を作成します。

コンテナとは何ですか?

コンテナは、ライブラリ、システム設定、その他の依存関係など、アプリケーションの実行に必要なものがすべて含まれているため、サーバーレス アプリケーションとは異なります。サーバーレス アプリケーションへのこれらの追加は、開発者がアプリケーション コードとその周囲のすべてに集中する必要があることを意味します。したがって、開発者はより大きな作業負荷に直面することになります。ただし、コンテナにはサーバーレス アプリケーションに比べていくつかの明確な利点もあり、その 1 つはベンダー ロックインの排除です。たとえば、 Dockerコンテナ アプリケーションは、Docker をサポートする任意のシステムで実行できます。輸送に使用されるコンテナと同様に、コンテナのアプリケーションも標準化されています。基盤となるハードウェアやオペレーティング システムの詳細に関係なく、任意のシステムの任意の場所に移動できます。

コンピュータ全体、オペレーティング システムなどをエミュレートする仮想マシンとは異なり、コンテナーは 1 つのアプリケーションのみに焦点を当てます。コンテナはよりシンプルで、リソースをあまり消費しません。アプリケーションの複雑さが同じであれば、物理ハードウェア上の仮想マシンよりも多くのコンテナを実行できます。一方、仮想マシンでは複数のアプリケーションを実行できます。コンテナと仮想マシンの主な違いは、コンテナが物理マシン上で単一のカーネル (オペレーティング システム) を共有することです。同時に、各仮想マシンには独自のカーネルがあります。したがって、物理デバイス上で実行されるすべてのコンテナ アプリケーションは、同じカーネルと互換性がある必要があります。仮想マシンを使用すると、対象のアプリケーションに最適な特定のカーネルを使用できるようになります。

コンテナはどのようなシナリオで使用できますか?

コンテナは一般的に以下の目的で使用されます。

• APIエンドポイントをデプロイする
• 繰り返しのジョブとタスクを展開する
• 継続的インテグレーションと継続的デプロイメント (CI/CD) のための DevOps サポートを提供する
• バックグラウンド処理アプリケーションのホスティング
• イベント駆動型処理の取り扱い
• マイクロサービスの実行
• 大規模なレガシーアプリケーションをクラウドに移行する

コンテナ申請プロセスを検討する

サーバーレス アプリケーションと同様に、さまざまなコンテナ アプリケーションを作成するための一般的なプロセスがあります。一般的に、プロセスは次の手順に従います。

• 必要に応じて、既存のモノリシック アプリケーションをマイクロサービスに分解します。
• 既存のイメージ テンプレートに基づいて新しいコンテナ イメージを作成します。
• ホスト コマンドを使用して、コード、リソース、およびその他のアプリケーション ファイルをイメージに追加します。
• イメージの起動コマンドを設定するには、host コマンドを使用します。
• コンテナの内側から（通常は外側からではなく）イメージをビルドして実行します。
• ホスト サーバーのインスタンス サービスを使用してイメージをデプロイします。

サーバーレスとコンテナはどのように似ていますか?

サーバーレス アプリケーションとコンテナーは、ソリューションをより小さく管理しやすい部分に分割するという同様の戦略を採用しています。また、より柔軟な環境を構築しながら、コスト、開発時間、保守時間を削減するという同じ目標も共有しています。

サーバーレスとコンテナの主な違いは何ですか?

すでに述べた違いに加えて、いくつかの方法で比較することができます。最も注目すべきは、2 つのテクノロジが物理マシンの使用方法、拡張方法、コストの抑制方法、展開の詳細の管理方法において異なることです。

物理マシン

サーバーレス アプリケーションは複数の物理マシンに存在できますが、コンテナー アプリケーションは常に 1 台の物理マシンにのみ存在します。複数のマシンで実行できるため、サーバーレス アプリケーションにリソースの可用性のメリットがもたらされ、開発者側で大幅な追加作業を行う必要がなくなります。ただし、負荷分散などのテクノロジを使用すると、複数の物理システム上のコンテナ アプリケーションの複数のインスタンスに負荷を分散できます。最終結果は同じに見えますが、コンテナ アプリケーションではより多くの構成と実装が必要になります。

スケーラビリティ

サーバーレス アプリケーションは、自動的にスケーリングできるため、スケーラビリティの点で有利です。ホスティング プロバイダーは、特定の時点での特定の負荷を処理するために必要なだけの計算能力を提供します。コンテナ アプリケーションを使用する場合、開発者は予想される負荷を処理するために十分なコンテナを割り当てる必要があります。負荷が予想を超えると、アプリケーションのパフォーマンスが低下し始め、顧客に悪影響を及ぼします。

負荷が予想よりも低い場合、組織は未使用のリソースにお金を無駄にしてしまうことになります。 VM レベルで自動スケーリングするクラウド プロバイダーを見つけることは可能です。これはコンテナの欠点をある程度軽減するのに役立ちますが、開発者が構成することはできますが、管理することはできません。

料金

サーバーレス アプリケーションは必要なときにのみ実行されるため、直接見るとコンテナーよりも実行コストが低くなります。ただし、アプリケーションのレイテンシのコストを考慮すると問題が発生します。コンテナは常に実行されているため、あらゆるリクエストに即座に応答できます。サーバーレス アプリケーションをキャッシュの外部から読み込む必要がある場合は、タスクが完了するまでに追加の時間を考慮する必要があります。時間はお金です。したがって、リクエストが一貫している負荷の場合でも、コンテナ アプリケーションは応答性が高いため、実際にはコストが低くなる可能性があります。

展開時間

アプリケーションの展開にかかる時間は短縮し続けています。物理システムでは数か月、仮想マシンでは数分かかっていた作業が、コンテナでは数秒、サーバーレス アプリケーションでは数ミリ秒で完了します。サーバーレス アプリケーション開発者は、構成する基盤となるシステムの依存関係がなく、サーバーレス アプリケーションが小さいため、多くの場合、デプロイメント時間の利点が得られます。

維持する

サーバーレス アプリケーションでは、マネージド サービスがすべてのメンテナンス ニーズに対応するため、コンテナーよりも直接的なメンテナンスの必要性が少なくなります。理想的には、これは、サーバーレス アプリケーション開発者が、低レベルのメンテナンス問題に対処する必要があるコンテナー開発者よりも時間的に大きな優位性を持つことを意味します。ただし、サーバーレス アプリケーションのシナリオでも問題が発生します。たとえば、すべてを最新の状態に保つことに関心のあるベンダーによってプッシュされる予期しない更新や不要な更新などです。コンテナ開発者は基盤となる詳細を直接制御できるため、コンテナ アプリケーションにとって最も適切なタイミングでメンテナンスを実行できます。長期的には時間の節約になるかもしれません。

テスト

サーバーレス アプリケーションを扱う場合、その動作方法が原因でアプリケーションのテストが困難になります。イベントにより関数がトリガーされ、関数はタスクを実行してすぐに終了します。開発者は、問題の根本原因を特定するために、アプリケーション ログを使用する必要があることがよくあります。コンテナ化されたアプリケーションは、どこで実行されても同じ方法で実行され続けます。このような場合、開発者はデバッグプロセス中に標準化されたツールを使用することが多いです。多くの IDE ( IntelliJ IDEAなど) は、コンテナ アプリケーションをデバッグするように設定されています。

開発者は、どのソリューションを使用するかを選択する際にどのような要素を考慮する必要がありますか?

サーバーレス アプリケーションを使用すると、突然の負荷の急増に対処する際の導入時間、メンテナンス要件、コストを削減できます。これらは、特別な基盤サポート要件なしで、より小規模で複雑性の低いアプリケーションを管理する必要があるスタートアップにとって最適な選択肢です。

コンテナ アプリケーションを使用すると、一貫した負荷にかかるコストを削減し、アプリケーション構成の柔軟性を高めることができます。レガシー アプリケーションをローカル サーバーからクラウドに移行する場合、コンテナー アプリケーションが最適な選択肢になります。

結論は

サーバーレス アプリケーションとコンテナーには、それぞれ長所と短所があります。場合によっては、選択するのではなく、特定のニーズに合ったテクノロジーを使用することが最善の選択となることがあります。ソリューションの一部はサーバーレス アプリケーションとして実行でき、他の部分はコンテナーとして実行できます。もちろん、この組み合わせオプションには欠点もあります。最も重要なのは、単一のソリューションに対して 2 つの異なるテクノロジーを管理する必要があることです。これにより複雑さが増し、信頼性と安全性が低下する可能性があります。

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