Go言語とクラウドネイティブテクノロジーについてお話しましょう

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クラウドネイティブとは何ですか?

クラウドネイティブの概念は、2013 年に Pivotal の Matt Stine 氏によって初めて提案されました。

クラウドネイティブを初めて調べるときは、常に曖昧さと混乱を感じます。しかし実際には、クラウドネイティブには公式の定義があります。

有名な Linux Foundation の子会社である Cloud Native Computing Foundation (CNCF) によると、次のとおりです。

クラウドネイティブテクノロジーにより、組織は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新しい動的環境で、弾力的にスケーラブルなアプリケーションを構築および実行できるようになります。代表的なクラウドネイティブテクノロジーには、コンテナー、サービスメッシュ、マイクロサービス、不変インフラストラクチャ、宣言型 API などがあります。
これらの技術により、フォールトトレラントで管理しやすく、監視しやすい疎結合システムの構築が可能になります。信頼性の高い自動化と組み合わせたクラウドネイティブテクノロジーにより、エンジニアはシステムに頻繁かつ予測可能な重大な変更を加えることが容易になります。

ここでこの定義を詳しく説明しましょう。

定義:クラウドネイティブソフトウェアは高度に分散されており、常に変化する環境で実行する必要があり、それ自体が常に変化するアプリケーションです。

言い換えれば、クラウドネイティブテクノロジーは、環境の不確実性や変化する需要に応じて拡張可能です。

クラウドネイティブの起源

これらすべての根本的な原因は、インターネットの発展によってもたらされた圧力にあるのかもしれません。

初期の頃は、1950 年代後半にメインフレームコンピュータが導入されました。当時は、すべてのプログラムとデータは巨大なマシンに保存されており、ユーザーは自分の計算能力を使わずにダム端末を通じてアクセスしていました。すべてのロジックとすべてのデータが 1 つの大きな全体として共存します。
1980 年代に安価なネットワーク接続 PC が登場したことで、すべてが変わりました。ダム端末とは異なり、PC は独自のコンピューティングを実行できるため、一部のアプリケーションロジックを PC にオフロードすることが可能です。この新しい多層アーキテクチャ (プレゼンテーションロジック、ビジネスロジック、およびデータを分離) により (図 1-1)、Web アプリケーションのコンポーネントを他の Web アプリケーションコンポーネントから独立して変更または置換することが初めて可能になりました。
1990 年代には、ワールドワイドウェブの普及とそれに続く「インターネット」ゴールドラッシュにより、世界に SaaS (Software as a Service) が登場しました。業界全体が SaaS モデルに基づいて構築されており、より複雑でリソースを大量に消費するアプリケーションの開発が促進され、その結果、開発、保守、展開にさらに労力がかかります。突然、従来の高層ビルでは不十分になったのです。これに応じて、ビジネスロジックは、独立して開発、保守、展開できるサブコンポーネントに分割され、マイクロサービスの時代が到来しました。
2006 年、Amazon は Elastic Compute Cloud (EC2) サービスを含む Amazon Web Services (AWS) を開始しました。 AWS はサービスとして提供される最初のインフラストラクチャ (IAAS) ではありませんでしたが、データストレージとコンピューティングリソースのオンデマンド可用性に革命をもたらし、クラウドコンピューティングと迅速な拡張性を実現し、リソースの「クラウド」への大量移行を促進しました。

クラウドネイティブソフトウェアは、障害を予測し、ソフトウェアが実行されるインフラストラクチャで障害が発生したり、その他の変更が行われたりした場合でも、安定した状態を維持するように設計されています。

クラウドネイティブには現在、DevOps (開発と運用の組み合わせ)、継続的デリバリー (CD)、マイクロサービス、アジャイルインフラストラクチャ、Twelve-Factor App など、いくつかの主要なトピックが含まれています。

クラウドネイティブ機能

クラウドネイティブアプリケーションは、クラウドが提供するスケール、回復力、適用性、柔軟性を活用するように設計および構築されています。

今日の複雑なアプリケーションの特性、つまりユーザーが継続的なイノベーションと比類のない応答性を期待していることから、ビジネスシステムはより戦略的になり、柔軟性が高まっています。クラウドネイティブでは、俊敏性を維持しながら迅速に対応することが重要です。

クラウドネイティブアプリケーションの利点

ネイティブクラウドアプリケーション (NCA) は、クラウドコンピューティングアーキテクチャ用に設計されたプログラムです。多くの利点があります:

独立性: アーキテクチャにより、クラウドネイティブアプリケーションを互いに独立して構築できます。つまり、個別に管理および展開することもできます。
回復力: 適切に設計されたクラウドネイティブアプリケーションは、インフラストラクチャが停止した場合でも存続し、オンライン状態を維持できます。
標準ベース: 相互運用性とワークロードの移植性のために、クラウドネイティブアプリケーションサービスは多くの場合、オープンソースと標準テクノロジに基づいています。これにより、ベンダーロックインが軽減され、移植性が向上します。
ビジネスの俊敏性: クラウドネイティブアプリケーションは、ネットワーク全体で柔軟な展開オプションを可能にし、従来のアプリケーションよりも小さいため、開発、展開、反復が容易になります。
自動化: クラウドネイティブアプリケーションは DevOps 自動化機能を使用し、定期的にリリースされるソフトウェア変更の継続的な配信と展開を可能にします。さらに、開発者はブルーグリーンデプロイメントやカナリアデプロイメントなどの方法を使用して、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できます。
ダウンタイムゼロ: Kubernetes などのコンテナオーケストレーションにより、実質的にダウンタイムなしでソフトウェア更新を展開できます。

クラウドネイティブ時代におけるGoのメリット

Go はクラウドネイティブ開発において自然な利点を持っています。クラウドネイティブシステムは、スケーラブル、結合性、弾力性、管理性に優れている必要があります。 Go は、クラウドネイティブ時代向けに構築された言語として設計されています。シンプルで効率的、コンパイルが速く、最新のネットワークとマルチコアコンピューティングをサポートし、高い並行性をサポートし、メモリセーフであるため、ユーザーは言語の複雑さに制限されることなく、問題の解決に集中できます。

たとえば、次の有名なアプリケーションはすべて Go で実装されています。