クラウド コンピューティング 3.0 の開発が直面している 3 つの大きな課題は何ですか?

クラウド コンピューティング 1.0 は、仮想化ベースの Infrastructure as a Service (IaaS) に重点を置いています。クラウド コンピューティング 2.0 では、ビッグ データ、AI/ML、スケーラブルなミドルウェア サービス、コンテナ化などの概念に基づく開発などのクラウド ネイティブ サービスが導入されました。

クラウドは次にどこに向かうのでしょうか? Cloud 3.0 は、どこでも大規模なコンピューティングを可能にすることに重点を置くと考えられる理由があります。クラウドのエッジに完全に分散され、複数の場所に存在し、決して停止しない「分散型ワールド コンピューター」を想像してみてください。

分散化が重要な理由

現在、AWS、Azure、GCP などのパブリック クラウドはほとんどが集中化されています。パブリック クラウドには複数のリージョンがありますが、各リージョンは基本的にデータ センターです。

このような地域でホストされるアプリケーションは、一般的なクライアント サービス要求/応答形式で、リモートの場所にあるクライアントにサービスを提供します。

エッジで生成されるデータが増えるにつれて、「データ重力」によりコンピューティングは自然にデータが存在する場所に近づきます。 5G などのテクノロジーは、ネットワークの遅延と帯域幅の制限を最小限に抑えることができますが、エッジ処理のニーズには対応していません。

たとえば、小売店が画像認識のために顧客の写真を撮影し、顧客の携帯電話でプッシュ プロモーションを実行したい場合、WLAN 経由で画像を集中クラウド領域に送信するのではなく、店舗内でローカルに直接処理する方が適切です。 AR/VR など、よりローカルなユーザーインタラクションを必要とするユースケースもあります。

分散型クラウド コンピューティング アプローチのもう 1 つの利点は、参加者が必要に応じて互いにリソースを提供できることです。リソース サイロを解体することで、世界全体でインフラストラクチャの過剰プロビジョニングを削減できます。

パブリック クラウド プロバイダーがエッジに近い領域まで運用を拡大しているのを目にしてきました。複数のクラウドとデータセンターにわたるこれらの拠点と投資は、真のグローバル化のための強固なインフラストラクチャ ポイントを提供します。

ギャップと課題

「クラウド 3.0」は自然な進化かもしれませんが、企業が解決しなければならない問題への取り組みはまだ始まったばかりです。

1. セキュリティと制御は最優先事項でなければならない

これは、初期のプライベート クラウドとパブリック クラウドの議論に似ています。企業がパブリッククラウドを採用するまでに10年以上かかりました。クラウド プロバイダーは、セキュリティ、運用効率、ワークロードとネットワークの分離において優れた成果を上げていることを示す必要があります。

それでも、企業はハイブリッドクラウドやマルチクラウドを引き続き使用します。誰もすべての卵を 1 つのバスケットに入れることを望んでいません。また、特定のワークロードには、より適したクラウドもあります。

完全に分散化されたグローバルな「パブリック」クラウドは、特にワークロードが目に見えない信頼できないコンピューティング環境で実行される場合、企業にとって受け入れがたいものになります。すべてが分散されているため、ネットワークとデータを物理的に分離することはほぼ不可能です。論理的分離に向けて進むには、考え方を変える必要があります。

企業は、既存のパブリック クラウドとプライベート クラウドを重ね合わせ、独自のパブリック クラウド アカウントとオンプレミス インフラストラクチャを活用して制御と信頼を確保する専用の「プライベート」分散型クラウドを好むようになります。

2. アプリケーションの書き換えが必要になると導入が遅くなる

初期の分散コンピューティング プラットフォームでは、開発者は独自のプログラミング言語または PaaS サービスを使用して、プラットフォーム上で実行できるアプリケーションを作成する必要がありました。

たとえば、CDN プロバイダーは FaaS サービスを提供しており、Ethereum は JavaScript のようなプログラミング言語 Solidity を提供しており、Synadia はアプリケーション向けの分散型 NATS メッセージ バス サービスを提供しています。

これは、プラットフォームを最大限に活用し、一部の相互接続を舞台裏で隠すために必要な場合があります。しかし、これは導入の妨げになります。アプリケーションの書き換えには多額の投資が必要になるだけでなく、選択肢が 1 つしかないことはビジネスにとってリスクが高いからです。

この予測は、2009 年に Berkeley View of Cloud Computing で発表されました。この予測では、クラウド コンピューティングに対する 2 つの競合するアプローチ、つまり、サービスとしてのインフラストラクチャ (AWS EC2 など) とサービスとしてのプラットフォーム (Google App Engine など) について説明しています。

PaaS はインフラストラクチャの複雑さを隠し、サービスを利用するためのシンプルなプログラミング インターフェイスを提供するため、広く採用されると予測されています。

この見解が発表された際、著者らは次のように認めています。「市場は最終的に Amazon のクラウド コンピューティングに対する低レベル仮想マシン アプローチを受け入れたため、Google、Microsoft、その他のクラウド コンピューティング企業も同様のインターフェイスを提供しました。低レベル仮想マシンが成功した主な理由は、クラウド コンピューティングの初期の頃、ユーザーがクラウドにワークロードを移植するプロセスを簡素化するために、ローカル コンピューターと同じコンピューティング環境をクラウドで再現したいと考えていたためだと考えられます。クラウドがどの程度成功するかがまだ明確でなかった当時は特に、クラウド用の新しいプログラムを作成することよりも実用的なニーズが優先されたのは明らかです。」

AWS は IaaS サービスと PaaS サービスの両方を提供します。どちらも重要ですが、まず IaaS を導入する際には、最初にどのように使用されるかを理解することが重要です。

Cloud 3.0 への移行を成功させるには、コンテナや Kubernetes などの現在使い慣れた開発ツールとプラットフォームを基盤として、マルチクラウドおよびマルチクラスターのアプローチを採用する必要があります。他の分散型サービスやプラットフォームも時間の経過とともに発展していくでしょう。

3. ローマは一日にして成らず、分散型クラウドも同様です。

企業による分散型クラウドの導入と移行は一夜にして起こるものではなく、プロセスを経て実現します。さらに、サービスはオンプレミスまたはパブリック クラウド上に引き続き存在するため、それらとの相互運用性が重要になります。

分散型クラウドに移行すると、レイヤー 2 またはレイヤー 3 のサイト間 VPN/VPC ピアリング設定は実行できなくなります。ほとんどのサービス アクセス制御は、レイヤー 7、つまりアプリケーション サービス レベルで実行する必要があります。サービス メッシュは重要な役割を果たし、他のクラスターに拡張され、既存のレガシー サービスと相互接続されます。

すべてをシームレスにするには、コンピューティング プラットフォームで追加のサービス メッシュ ゲートウェイを調整して配置し、サービスのアクセシビリティ制御を自動化する必要があります。

完全に分散化されたユビキタス コンピューティング プラットフォームというコンセプトは興味深いものですが、それを実現するには解決すべき問題が数多くあります。新しいユースケース、実装 – 今後数年間でさらなる発展が見られるでしょう。