コンテナ技術がクラウドネイティブ100メートル走をリード

企業の実稼働環境におけるコンテナ テクノロジの採用率が 84% を超えていることは想像もできなかったかもしれません。

20 年以上前に誕生したコンテナ テクノロジーは、一夜にして急速な進歩を遂げ、企業の生産環境に急速に導入されました。大企業、中小企業ともに利用率は50％を超えています。

クラウドコンピューティングの発展に適応するために、クラウドネイティブテクノロジーは、企業のデジタル変革を加速するための疑いのない指標となっています。コンテナに代表されるクラウドネイティブテクノロジーは、クラウドの価値を最大限に引き出す最短の道となりつつあります。

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01. 仮想化からコンテナへ、鍬を捨てて陸に上がろう

コンテナは新しい技術ではありません。むしろ、それらはコンピューティングなどのさまざまなリソースの利用率の低さやコストの高さといった問題を解決するための人々の継続的な努力の結果です。

そのため、応用と実践の観点から見ると、コンテナ技術はアプリケーションの開発、配信、運用モードを覆し、わずか数年で世界を席巻しました。

メインフレームやスタンドアロンマシンの時代では、ハードウェアの購入コストは非常に高く、簡単に数百万ドルに達しました。しかし、マシンの稼働率は最高でも50％未満、通常時でも20～40％程度であり、ただでさえ希少な資源であるコンピュータの利用コストが極めて高くなっていました。

そこで、ハードウェア技術をベースにしたホスト仮想化技術が登場しました。このテクノロジーを使用すると、物理ホストを複数の小さなマシンに分割できます。各マシンのハードウェアは互いに共有されず、各マシンに独自のオペレーティング システムをインストールして使用できます。

しかし、この仮想化技術の適用範囲は非常に狭いです。 Intel および AMD CPU と Microsoft オペレーティング システム (後にオープン ソース Linux を採用) をベースにした x86 サーバーの登場により、このいわゆる業界標準サーバーのコストは、メインフレームやミニコンピュータに比べて大幅に削減されました。

しかし、変わっていないのは、マシンで実行できるアプリケーション ソフトウェアは通常 1 つだけであり、サーバーの使用率は向上していないということです。ユーザーは、マシンの利用率を早急に向上させる必要があります。

そのため、1990 年代後半には、x86 アーキテクチャに基づくハードウェア仮想化テクノロジが徐々に登場し、同じ物理マシン上で複数のオペレーティング システム インスタンスを分離できるようになり、異なる仮想マシン (VM) 上で異なるアプリケーションを実行できる、サーバーの使用率が向上するなど、多くの利点がもたらされました。

この技術的進歩はユーザーに歓迎されました。現在、ほとんどのデータセンターはハードウェア仮想化テクノロジを使用しています。

もちろん、ユーザーのニーズは無限です。ハードウェア仮想化ではリソースを分離できますが、仮想マシンを使用してアプリケーションを分離する場合、各仮想マシンにオペレーティング システム インスタンスをインストールまたはコピーする必要があり、仮想マシンのリソースの一部が占有されるため、アプリケーションを仮想マシンに展開する効率が低くなることがよくあります。

より軽量なソリューションであるオペレーティング システムの仮想化が登場しました。

いわゆるオペレーティング システムの仮想化とは、オペレーティング システムが仮想システム環境を作成し、アプリケーションが他のアプリケーションの存在を認識せず、あたかもすべてのシステム リソースを単独で占有しているかのようにすることで、アプリケーションの分離の目的を達成することです。

メリットは明らかです。まず、アプリケーションは同じオペレーティング システム インスタンスを共有するため、仮想マシンよりもリソースを占有する量が少なくなり、ハードウェア コストが削減されます。

第二に、この方法では仮想マシンが不要で、アプリケーションを相互に分離できるため、アプリケーション指向の管理がより便利になります。

現在、オペレーティングシステムの仮想化はコンテナと呼ばれています。

その後、コンテナは「戦国時代」に突入しました。 FreeBSD 4.0 では Jail が導入され、Sun は Solaris 10 用の Containers をリリースしました。cgroups は Linux カーネルに入り、プロセスのグループによって使用されるリソース (CPU、メモリ、I/O、ネットワークなど) を制限および分離できます。······

もちろん、こうした一連の技術進歩により多くの業界の巨人が誕生しました。仮想化に依存して、VMWare と Citrix はユニコーンから業界の巨人へと成長し、Red Hat と SuSe も繁栄しました。

02. DockerからK8sまで、オープンソースがイノベーションを解き放つ

コンテナ技術の火をつけた最初の企業は Docker という会社であり、Docker はかつてコンテナの同義語になりました。

2013 年に Docker オープンソース プロジェクトが発表され、コンテナを使用するための一連のシンプルなツール チェーンが提供され、クラウド ネイティブ アプリケーションの変革の幕が開き、コンテナ エコシステムが飛躍的に進歩しました。

コンテナ技術の開発には標準が必要です。 Docker の力だけに頼って標準を達成するのは明らかに不可能です。

そこで、クラウドネイティブ分野におけるコンテナ技術の応用を促進し、ユーザーがクラウドネイティブアプリケーションを開発するハードルを下げることを目的として、Google、Red Hat、Docker、VMwareなど多くの企業や組織が創設メンバーとしてCNCF（Cloud Native Computing Foundation）を2015年に設立しました。

CNCF が推奨する最初のオープンソース プロジェクトは Kubernetes (略称 K8s) です。 Kubernetes は、もともと Google チームによって開発されたコンテナ アプリケーション オーケストレーション ツールです。その後、オープンソース化され、シード プロジェクトとして CNCF に寄贈されました。

Kubernetes はベンダー中立のオープンソース プロジェクトであるため、オープンソース化後はコミュニティ ユーザーや開発者から幅広い参加とサポートを受けています。

Kubernetes は、クラスター内のすべてのコンテナ化されたアプリケーションをオーケストレーションおよび管理できます。 Docker は、コンテナとコンテナベースのアプリケーションを簡単に作成できる軽量のコンテナ管理エンジンです。これら 2 人の優れた人材の技術的な組み合わせにより、クラウド上にコンテナ テクノロジ サービスを構築でき、コンテナ クラウド プラットフォームはホスト クラスター全体に分散スケジューリングと調整を提供し、すべてのリソースを単一のホストとして使用できるようになります。

市場には多くのコンテナ オーケストレーション プラットフォームが存在しますが、Kubernetes は現在では主要なプラットフォームとなり、コンテナ オーケストレーション分野の事実上の標準となっています。

Sysdig の 2021 年のレポートによると、少なくとも 75% のユーザーが Kubernetes を使用しています。興味深いことに、コンテナ オーケストレーション プラットフォームである Red Hat OpenShift は、Kubernetes に次いで最も高い採用率を記録し、昨年の 9% から 15% に大幅に増加しました。その理由は、OpenShift のエンタープライズ機能とハイブリッドおよびマルチクラウドのサポートにあると考えられます。

コンテナに代表されるクラウドネイティブテクノロジーは、企業のデジタル変革を加速させる強力なツールとなっています。 IDC は、コンテナ ソフトウェア市場が近年爆発的な成長を遂げており、今後 5 年間で 40% を超える複合成長率を維持すると予測しています。

IDCは、2025年までにコンテナインフラストラクチャソフトウェア市場の収益が仮想化ソフトウェア市場やクラウドシステムソフトウェア市場と同等になり、近年のソフトウェア定義コンピューティング市場の成長の新たな原動力になると予測しています。

China Software Network は、Kubernetes ベースのコンテナ技術が急速な発展の恩恵を受け、以下の利点によりクラウドネイティブ時代の事実上の標準となっていると指摘しています。

Kubernetes テクノロジーは、仮想マシンに基づく従来の仮想化テクノロジーよりも優れています。コンテナの成功は、効率性とアジャイル開発の大幅な促進によるところが大きいです。企業は、大規模なアプリケーションを小さな独立したコンポーネント、マイクロサービスに分割し、各コンポーネントをコンテナにデプロイすることでこれを実現します。このプロセスは Kubernetes によって実現できます。

コンテナーを使用すると、仮想マシン (VM) ソフトウェアを起動して管理することなく、アプリケーションを簡単に展開および実行できます。 VM とコンテナのリソース構成は似ていますが、コンテナには重要な利点があります。それは、オペレーティング システムの仮想化を使用することで、環境内での開発者や保守担当者の作業を最小限に抑え、移植性と効率性を高めることです。

メンテナンスが容易でコスト効率に優れています。 Kubernetes ベースのコンテナ サービス市場は、2025 年までに 82 億米ドルに達し、年間平均成長率は 26.5% になると予測されています。コンテナ化技術は、銀行、医療、小売、通信業界で特に人気があります。企業におけるコンテナの使用は仮想マシン (VM) の使用を上回り、重要なクラウド ネイティブ テクノロジの台頭により、クラウド ネイティブ テクノロジが台頭しました。

クラウドアプリケーションとクラウドネイティブの普及の原動力。コンテナに代表されるクラウドネイティブ技術は、クラウドの価値を最大限に引き出す最短経路となりつつあり、Kubernetes に代表されるコンテナ技術は、クラウドコンピューティングの新たなインターフェースとなっています。

スケーラビリティとモジュール性は、完全に機能するクラウド インフラストラクチャの 2 つの柱であり、組織はクラウド ネイティブの基盤と見なされる Kubernetes を利用して、クラウド ネイティブをより迅速に実現しています。

Kubernetes には、サービス、サポート、ツールが幅広く利用できる、大規模かつ急速に成長しているエコシステムがあります。現在、ほぼすべての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のサービスプロバイダーが Kubernetes をサポートしており、クラウドネイティブアプリケーションの開発における事実上の標準となることが期待される重要な投資方向と見なしています。同時に、Kubernetes ベースのツールが雨後の筍のように出現しました。

03. パブリッククラウドからハイブリッドクラウドまで、K8sが空の半分を占める

Cloud Native Computing Foundation (CNCF)が毎年発表している調査結果は、クラウドネイティブトレンドの代表的なものであり、コンテナやKubernetesが存在感を示す大きな舞台ともいえます。

China Software Network の見解では、コンテナと Kubernetes の使用率は継続的に増加しています。

CNCF が 2020 年に発表した調査結果によると、回答者の 84% が本番環境でコンテナ技術を使用しており、2018 年の 73%、2016 年の最初の調査の 23% から大幅に増加しています。マイクロサービスへの関心が高まっていることを考えると、コンテナの使用が大幅に増加したことは驚くことではありません。

本番環境での Kubernetes コンテナの使用も前年に比べて大幅に増加しました。回答者の 78% が本番環境で Kubernetes を使用しており、これは昨年の 58% から大幅に増加しています。回答者の 43% は、本番環境で 2 ～ 5 個の Kubernetes クラスターを使用していると述べています。

中国では、CNCF の 2021 年の調査結果によると、2020 年に 68% の組織が本番環境でコンテナを使用しており、これは昨年より 39%、2 年前と比べると 240% の増加です。 Kubernetes は普及しており、Kubernetes を本番環境で使用している企業の割合は昨年の 72% から 82% に増加しています。中国では、Kubernetes が事実上のコンテナ オーケストレーターになっています。

クラウド コンピューティングでは、パブリック クラウド コンテナの使用率が第 1 位であり、中国におけるプライベート クラウドとハイブリッド クラウドの威力は過小評価できません。

世界的に、回答者の 62% がパブリック クラウドでワークロードを実行しており、残りはハイブリッド クラウド環境で実行しています。 Kubernetes ベースのハイブリッド クラウド プラットフォームのリリースにより、CNCF はハイブリッド クラウドでの Kubernetes の採用が増加すると予測しています。

中国では、パブリッククラウドが再びトップに立ち、ハイブリッドクラウドやマルチクラウドが普及する準備が整っています。調査によると、中国のユーザーの間ではパブリッククラウドの利用が最も多く、回答者の 46% がパブリッククラウドを好みのデータセンター カテゴリとして選択しました。

さらに 45% のユーザーがプライベート クラウドを使用し、42% がハイブリッド クラウドを使用しており、どちらも昨年よりわずかに増加しています。回答者の 22% が複数のクラウドを選択しました。より多くの組織が最善のソリューションの利用を求めるようになるにつれて、ハイブリッド クラウドとマルチ クラウドの使用は今後増加すると予想されます。

Kubernetes 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、マルチクラウドをサポートし、パブリック クラウドとプライベート クラウドでのアプリケーションの開発と実行の負担を軽減するコンポーネントとツールのエコシステムによって拡張されています。

さらに、Kubernetes にはベンダー ロックインがなく、開発が盛んです。 Kubernetes が Cloud Native Computing Foundation に存在するということは、Kubernetes がベンダー ロックインなしで一貫した共同開発が行われ、複数のクラウドに移植できるオープン ソース ツールであり続けることを意味します。また、組織は Kubernetes のコンテナ化機能の可能性を継続的かつ段階的に活用できるようになります。

柔軟性と俊敏性は、競争上の優位性を維持し、持続可能な成長を実現したい組織にとって重要な考慮事項です。 Kubernetes は DevOps プロセスを簡素化し、展開と開発を高速化します。 DevOps の導入は大きな勢いを増しています。組織の 70% が、DevOps によって製品やサービスの市場投入までの時間が短縮されたと主張し、86% が新製品を迅速に開発して市場に投入することの重要性を認識しています。

Kubernetes はプラグアンドプレイではありませんが、市場の他の多くのソリューションよりも厳しい制約内でマルチプラットフォーム、システム、およびコンテナの管理が可能であり、組織はより高いレベルの成長と開発を達成するために必要なツールを活用し、アーキテクチャの複雑さを軽減し、システムの統一された階層化を実現できます。

04. クラウドサービスプロバイダーから革新的な企業まで、コンテナ市場は活況を呈している

現在、中国のコンテナ市場における2大勢力は、パブリッククラウドサービスプロバイダーと革新的な企業です。

記者のインタビューを受けたBoCloudのプロダクトマネージャー、趙安全氏は、ビジネスの背景から、中国のコンテナクラウドサービス市場に参加する企業は主に2種類あると考えている。

1つ目は、Huawei、Alibabaなどの総合クラウドサービスプロバイダーです。これらは、クラウドコンピューティングの分野で豊富なリソースと完全なサービスエコシステムを備えた総合クラウドサービスプロバイダーです。

これらの企業は主にパブリック クラウド市場での優位性に依存しており、コンテナ アーキテクチャをキャリアとして使用して、従来の仮想化アーキテクチャとは異なるパブリック クラウド サービスをユーザーに提供しています。コンテナの初期のユーザーのほとんどはインターネット顧客であったため、パブリッククラウドサービスを提供するベンダーは、コンテナの使用とサービスの提供に関して比較的豊富な経験を蓄積してきました。

2 番目のタイプは、専門的で独立したコンテナ イノベーション メーカーであり、ビジネス領域の観点からは総合的なクラウド サービス プロバイダーとは対照的です。たとえば、Boyun は早くから事業を開始し、豊富な業界経験を有し、企業ユーザーのプライベート クラウドのニーズに応えることに重点を置いており、仮想化やコンテナ アーキテクチャに基づくクラウド プラットフォーム構築を企業に提供しています。

最近、IDC はソフトウェア定義コンピューティング ソフトウェア市場に関する最新の半期追跡レポートを発表しました。それによると、コンテナ インフラストラクチャ ソフトウェア市場における収益の上位 5 社のベンダーは、Huawei、Alibaba、IBM/Red Hat、Tencent、Boyun です。

レポートによると、コンテナ ソフトウェア市場には 2 つの大きな勢力があります。上位 5 社のベンダーのうち 3 社はパブリック クラウド サービス プロバイダーです。 IBM/Red Hat は、市場における大きな影響力と豊富な製品ポートフォリオにより、第 3 位にランクされています。早くからスタートし、豊富な業界経験を持つ革新的なメーカーとして、Boyunは金融分野で良好な顧客基盤を蓄積しており、第5位にランクされています。

コンテナ市場は、パブリッククラウドとプライベートクラウドの 2 つの領域に分かれています。

コンテナ市場はパブリッククラウドとプライベートクラウドに分かれており、それぞれが独自の分野でソリューションを提供しています。

IDC レポートでは、パブリック クラウド ベンダーは Huawei、Alibaba、Tencent、プライベート クラウド ベンダーは IBM/Red Hat、Boyun です。

ビジネス面では、2つの主要分野が相互に浸透しています。パブリック クラウド ベンダーもプライベート クラウド向けのコンテナ ソリューションを提供していますが、多くの場合、独自のプライベート クラウド製品上で実行する必要があります。プライベート クラウド ベンダーの製品は、さまざまなプライベート クラウドとパブリック クラウドで実行できます。

国際市場で最も人気のあるコンテナサービスはどれですか?

CNCF が 2020 年に発表した調査によると、回答者のほとんどが Amazon EKS を使用しており、次いで GKE と AKS が続いています。 AWS は、コンテナと Kubernetes を実行するための最適なクラウドであり続けています。回答者の 29% が Amazon Web Services の Elastic Kubernetes (EKS) サービスを使用しています。

回答者の 28% が CaaS (Container as a Service) として Google Kubernetes Engine (GKE) を選択しました。 Microsoft の Azure Kubernetes Service (AKS) と従来の ACS エンジンの組み合わせは、回答者から約 25% の支持を得ました。

Kubernetes は実際にクラウド ネイティブ分野における事実上の「オペレーティング システム (OS)」になったと Zhao Anquan 氏は考えています。 Kubernetes + コンテナ テクノロジーは、クラウド コンピューティング環境におけるインフラストラクチャ プラットフォームの新世代です。