クラウドコンピューティングとは何ですか?今知っておくべきことすべて

クラウド コンピューティングは、コンピューティング、ストレージ、ネットワーク インフラストラクチャを抽象化して、アプリケーションとシステムを迅速に展開し、動的に拡張できるプラットフォームにまとめたものです。クラウド コンピューティングの鍵となるのはセルフサービスです。ユーザーは Web フォームに入力するだけですぐに利用を開始できます。

クラウド顧客の大多数は、クラウド プロバイダーが管理する大規模なリモート データ センターでホストされる、インターネット経由のパブリック クラウド コンピューティング サービスを使用しています。最も一般的なタイプのクラウド コンピューティングである SaaS (サービスとしてのソフトウェア) は、Salesforce、Google Docs、Microsoft Teams などの人気アプリなどの構築済みアプリケーションを、シート数または使用量に応じて料金を支払う顧客のブラウザーに配信します。これに次いでいるのが IaaS (Infrastructure as a Service) です。これは、顧客が独自のアプリケーションを構築できる、仮想化された広大なコンピューティング、ストレージ、およびネットワーク インフラストラクチャを提供し、多くの場合、プロバイダーの API を介してサービスにアクセスします。

一般的に「クラウド プラットフォーム」という場合、AWS (Amazon Web Services)、Google Cloud、Microsoft Azure などの大手 IaaS プロバイダーのいずれかを指します。これら 3 つは、開発者ツール、サーバーレス コンピューティング、機械学習サービスと API、データ ウェアハウス、その他数千のサービスなど、インフラストラクチャを超えたサービスの広大なエコシステムになっています。 SaaS と IaaS の場合、重要な利点は俊敏性です。お客様は、ハードウェアやソフトウェアへの資本投資をすることなく、ほぼ瞬時に新しい機能を利用でき、必要に応じて消費するクラウド リソースを瞬時に拡張できます。

クラウドコンピューティングの各タイプの定義

2011 年に NIST は、クラウド コンピューティングを 3 つの「サービス モデル」、つまり SaaS、IaaS、PaaS (Platform as a Service) に分類した PDF ドキュメントを公開しました。PaaS は、顧客がアプリケーションを開発および実行する制御された環境です。これら 3 つのカテゴリは、主に時の試練に耐えてきましたが、現在ではほとんどの PaaS ソリューションは、独自のクラウドとしてではなく、IaaS エコシステム内のサービスとして提供されています。

NIST の 3 つの定義以来、2 つの進化の傾向が現れています。 1 つは、SaaS、IaaS、PaaS 内のサブカテゴリのリストが長く、増え続けていることです。サブカテゴリの中には、カテゴリ間の境界があいまいになっているものもあります。もう 1 つは、クラウド、特に IaaS エコシステムで利用できる API アクセス可能なサービスの急増です。クラウドはイノベーションのるつぼとなっており、多くの新興テクノロジーが最初はサービスとして登場し、早期導入による潜在的な競争上の優位性を理解しているビジネス顧客にとって大きな魅力となっています。

（１）SaaS（サービスとしてのソフトウェア）の定義

このタイプのクラウド コンピューティングでは、通常、ブラウザベースのユーザー インターフェイスを使用して、インターネット経由でアプリケーションを配信します。現在、ソフトウェア企業の大多数は、SaaS 経由で製品を提供しています (独占的ではないにしても、少なくともオプションとして提供しています)。

最も人気のあるビジネス SaaS アプリケーションは、Google の GSuite と Microsoft の Office 365 にあります。 Oracle や SAP の大規模な ERP スイートを含むほとんどのエンタープライズ アプリケーションには、SaaS バージョンとオンプレミス バージョンの両方があります。 SaaS アプリケーションは通常、広範な構成オプションと、顧客が変更や追加のために独自のコードを記述できる開発環境を提供します。また、オンプレミス アプリケーションとのデータ統合もサポートします。

（２）IaaS（インフラストラクチャ・アズ・ア・サービス）の定義

基本的なレベルでは、IaaS クラウド プロバイダーは、仮想化されたコンピューティング、ストレージ、およびネットワークをインターネット経由で従量課金制で提供します。これは、他の誰かによってリモートで保守されているデータ センターのようなものですが、すべてのリソースを仮想化し、顧客が簡単に割り当てることができるソフトウェア レイヤーを備えています。

しかし、それはあくまでも基本です。主要なパブリック IaaS プロバイダーが提供するサービスの完全なスイートは驚異的です。高度にスケーラブルなデータベース、仮想プライベート ネットワーク、ビッグ データ分析、開発者ツール、機械学習、アプリケーション監視などが含まれます。 Amazon Web Services は最初の IaaS プロバイダーであり、現在もリーダーの地位を維持しています。これに続いて、Microsoft Azure、Google Cloud Platform、Alibaba Cloud、IBM Cloud が続きます。

（３）PaaS（Platform as a Service）の定義

PaaS は、開発者を対象とした一連のサービスとワークフローを提供します。開発者は、共有ツール、プロセス、API を使用して、アプリケーションの開発、テスト、展開を加速できます。 Salesforce の Heroku と Salesforce Platform (旧 Force.com) は、人気の高いパブリック クラウド PaaS サービスです。 Cloud Foundry と Red Hat の OpenShift は、オンプレミスでデプロイすることも、主要なパブリック クラウドを通じてアクセスすることもできます。企業にとって、PaaS は、開発者が常にリソースにアクセスし、特定のプロセスに従い、特定のサービスのみを使用できるようにする一方で、オペレーターが基盤となるインフラストラクチャを維持できるようにします。

（４）FaaS（Function as a Service）の定義

FaaS はサーバーレス コンピューティングのクラウド バージョンであり、PaaS に別の抽象化レイヤーを追加して、開発者をコードの下のスタック内のすべてのものから完全に分離します。開発者は、仮想サーバー、コンテナ、アプリケーション ランタイムを使用する代わりに、機能コードの狭いブロックをアップロードし、フォームの送信やファイルのアップロードなどのイベントによってトリガーされるように設定します。すべての主要なクラウドは、IaaS 上に FaaS を提供しています: AWS Lambda、Azure Functions、Google Cloud Functions、IBM Cloud Functions。 FaaS アプリケーションの特別な利点は、イベントが発生するまで IaaS リソースを消費しないため、従量課金が削減されることです。

（５）プライベートクラウドの定義

プライベート クラウドは、IaaS パブリック クラウドを実行するために使用されるテクノロジを、顧客のデータ センターに導入および運用できるソフトウェアに縮小します。パブリック クラウドと同様に、社内の顧客は独自の仮想リソースをプロビジョニングしてアプリケーションを構築、テスト、実行することができ、各部門は計測を通じてリソースの消費量に対して課金されます。管理者にとって、プライベート クラウドは、手動による構成と管理を最小限に抑える究極のデータ センター自動化を実現します。 VMware は最も人気のある商用プライベート クラウド ソフトウェアを提供しており、OpenStack はオープン ソースのリーダーです。

ただし、プライベート クラウドはクラウド コンピューティングの定義を完全には満たしていないことに注意してください。クラウドコンピューティングはサービスです。プライベート クラウドでは、組織が独自の基盤となるクラウド インフラストラクチャを構築し、維持する必要があります。プライベート クラウドの内部ユーザーのみが、それをクラウド コンピューティング サービスとして表示できます。

（6）ハイブリッドクラウドの定義

ハイブリッド クラウドは、プライベート クラウドとパブリック クラウドを統合したものです。最も発達したハイブリッド クラウドでは、アプリケーションがプライベート クラウドとパブリック クラウド間で簡単に移動できる並列環境が作成されます。その他のケースでは、データベースは顧客のデータ センターに残され、パブリック クラウド アプリケーションと統合されるか、仮想化されたデータ センターのワークロードが需要のピーク時にクラウドに複製されることがあります。プライベート クラウドとパブリック クラウドの統合の種類は多岐にわたりますが、ハイブリッド クラウドと呼ばれるには、統合が広範囲に及ぶ必要があります。

クラウドネイティブアプローチとは何ですか?

（１）公開API（アプリケーションプログラミングインターフェース）の定義

SaaS がインターネット経由でユーザーにアプリケーションを提供するのと同様に、パブリック API は開発者にプログラムでアクセスできるアプリケーション機能を提供します。たとえば、Web アプリケーションを構築する場合、開発者は Google Maps API を利用して運転ルート案内を提供することがよくあります。ソーシャル メディアと統合するには、開発者は Twitter、Facebook、または LinkedIn によって管理されている API を呼び出すことができます。 Twilio は、パブリック API を通じて通話およびメッセージング サービスを提供することで成功したビジネスを構築しました。最終的には、どの企業でも独自のパブリック API を構成して、顧客がデータを利用したり、アプリケーション機能にアクセスしたりできるようにすることができます。

（２）iPaaS（Integration Platform as a Service）の定義

データ統合は、あらゆる大企業、特に大規模に SaaS を導入している企業にとって重要な問題です。 iPaaS プロバイダーは通常、一般的な SaaS アプリケーションとオンプレミスのエンタープライズ アプリケーション間でデータを共有するための事前構築済みコネクタを提供しますが、プロバイダーは多かれ少なかれ、B2B および e コマースの統合、クラウド統合、または従来の SOA スタイルの統合に重点を置いている場合があります。 Dell Boomi、Informatica、MuleSoft、SnapLogic などのプロバイダーが提供するクラウド内 iPaaS サービスを使用すると、ユーザーは統合構築プロセスの一環としてデータ マッピング、変換、ワークフローを実装することもできます。

（３）IDaaS（アイデンティティ・アズ・ア・サービス）の定義

クラウド コンピューティングに関連する最も困難なセキュリティ問題は、プライベート データ センターとパブリック クラウド サイト全体でのユーザー ID とそれに関連する権限の管理です。 IDaaS プロバイダーは、ユーザーを認証し、セキュリティ ポリシー、ユーザー グループ、および個々の権限に基づいてリソースまたはアプリケーションへのアクセスを許可するクラウドベースのユーザー プロファイルを維持します。さまざまなディレクトリ サービス (Active Directory、LDAP など) と統合し、ビジネス向け SaaS アプリケーション全体でシングル サインオンを提供する機能が重要です。 Okta はクラウドベースの IDaaS における明確なリーダーです。 CA、Centrify、IBM、Microsoft、Oracle、Ping は、オンプレミスとクラウドの両方のソリューションを提供しています。

（4）コラボレーションプラットフォーム

Slack や Microsoft Teams などのコラボレーション ソリューションは、チームが効果的にコミュニケーションを取り、共同作業を行うことを可能にする重要なメッセージング プラットフォームになりました。基本的に、これらのソリューションは、チャット形式のメッセージングに加えて、ファイル共有や音声またはビデオ通信をサポートする比較的シンプルな SaaS アプリケーションです。ほとんどは、他のシステムとの統合を容易にし、サードパーティの開発者が機能を強化するプラグインを作成して共有できるようにするための API を提供します。

（５）垂直雲

金融サービス、ヘルスケア、小売、ライフサイエンス、製造などの業界の大手ベンダーは、業界固有の API を使用してサービスにアクセスし、顧客が垂直アプリケーションを構築できるようにする PaaS クラウドを提供しています。垂直クラウドは、垂直アプリケーションの市場投入までの時間を大幅に短縮し、ドメイン固有の B2B 統合を加速します。ほとんどの垂直クラウドは、パートナー エコシステムを育成するために構築されています。

クラウドコンピューティングに関するその他の考慮事項

クラウド コンピューティングの最も広く受け入れられている定義は、ワークロードを他者のサーバー上で実行することを意味しますが、これはアウトソーシングと同じではありません。仮想クラウド リソースや SaaS アプリケーションも、顧客が構成および保守する必要があります。クラウド イニシアチブを計画する際には、これらの要素を考慮してください。

（１）クラウドコンピューティングのセキュリティに関する考慮事項

大手パブリッククラウドは平均的な企業データセンターよりも攻撃に対して脆弱ではないことが証明されているにもかかわらず、パブリッククラウドに対する反対はクラウドのセキュリティから始まることがよくあります。

さらに懸念されるのは、顧客とパブリック クラウド プロバイダー間のセキュリティ ポリシーと ID 管理の統合です。さらに、政府の規制により、顧客が機密データを社外に持ち出すことが禁止されている場合もあります。その他の懸念としては、停止のリスクやパブリッククラウド サービスの長期的な運用コストなどが挙げられます。

（２）マルチクラウド管理の検討

マルチクラウドを導入するための障壁は低く、顧客は複数のパブリック クラウド サービスを使用するだけで済みます。ただし、関係するクラウド サービスの数と種類によっては、コストの最適化と技術的な観点の両方から見て、複数のクラウドの管理が非常に複雑になる可能性があります。

場合によっては、顧客は単一のプロバイダーへの依存を避けるためだけに、複数のクラウド サービスに加入することもあります。より洗練されたアプローチとしては、パブリック クラウドが提供する独自のサービスに基づいてパブリック クラウドを選択し、場合によってはそれらを統合することが挙げられます。たとえば、開発者は、AI 駆動型アプリケーションを構築するために Google Cloud Platform 上の Google の TensorFlow 機械学習サービスを使用したいが、継続的インテグレーションのために CloudBees プラットフォームでホストされている Jenkins を好む場合があります。

コストを管理し、管理オーバーヘッドを削減するために、複数のクラウドを 1 つのクラウドのように管理できるクラウド管理プラットフォーム (CMP) やクラウド サービス ブローカー (CSB) を選択するお客様もいます。問題は、これらのソリューションでは、各クラウドを独自にするサービスが無視され、ストレージやコンピューティングなどの一般的なサービスに顧客が制限されることが多いことです。

（３）エッジコンピューティングの検討

エッジ コンピューティングは、クラウド コンピューティングの代替として説明されることがよくあります。しかし、そうではありません。エッジ コンピューティングとは、通常はクラウド コンピューティング コアの周囲のレイヤーとして、高度に分散されたシステム内のローカル デバイスにコンピューティングを転送することです。通常、クラウドはすべてのデバイスを調整し、そのデータを受信して​​分析したり、それに基づいて操作したりするために関与します。

クラウドコンピューティングの利点

クラウドの主な魅力は、動的に拡張する必要があるアプリケーションの市場投入までの時間を短縮することです。しかし、機械学習からモノのインターネット (IoT) 接続まで、アプリケーションに組み込むことができる高度な新サービスが多数登場し、開発者はますますクラウドに惹きつけられています。

企業はデータセンターのリソース要件を削減するためにレガシー アプリケーションをクラウドに移行することがありますが、実際のメリットはクラウド サービスと「クラウド ネイティブ」属性を活用する新しいアプリケーションにあります。後者には、マイクロサービス アーキテクチャ、アプリケーションの移植性を強化する Linux コンテナ、コンテナベースのサービスを調整する Kubernetes などのコンテナ管理ソリューションが含まれます。クラウド ネイティブのアプローチとソリューションは、パブリック クラウドまたはプライベート クラウドの一部として使用でき、効率的な DevOps スタイルのワークフローを実現するのに役立ちます。

パブリック、プライベート、ハイブリッド、マルチクラウドなど、クラウド コンピューティングは、大規模なアプリケーション、特に頻繁に変更したり動的に拡張したりする必要がある顧客向けアプリケーションに最適なプラットフォームとなっています。さらに、主要なパブリック クラウドは現在、エンタープライズ テクノロジーをリードしており、新しい進歩が登場する前にそれを披露しています。企業はさまざまなワークロードに対して、刺激的な新技術が次々と登場し、革新的な利用法を惹きつけるクラウド コンピューティングを選択しています。

SaaS は、2000 年代初頭のアプリケーション サービス プロバイダー (ASP) のトレンドに端を発しており、当時はプロバイダーが自社のデータ センターでビジネス顧客向けのアプリケーションを実行し、各顧客に専用のインスタンスを用意していました。 ASP モデルは大きな失敗でした。特に顧客がカスタマイズやアップデートを要求したため、ベンダーはすぐに非常に多くの独立したインスタンスを維持できなくなったためです。

Salesforce は、SaaS モデルの特徴であるマルチテナント機能を使用して、非常に成功した SaaS アプリケーションをリリースした最初の企業として広く知られています。企業のセールスフォース自動化ソフトウェアに加入している顧客は、それぞれが独自のアプリケーション インスタンスを持つのではなく、単一の大規模で動的にスケーラブルなアプリケーション インスタンスを共有し (共有アパートの入居者のように)、データを SaaS プロバイダーのサーバー上の個別の安全なリポジトリに保存します。修正はダウンタイムなしでバックグラウンドで展開され、顧客は利用可能になるとすぐにユーザー エクスペリエンスや機能の改善を受け取ることができます。​