Kubernetes の概要: 利点と課題

2021 年 6 月 7 日、Kubernetes は 7 周年を迎えます。 Kubernetes は、コンテナ化されたワークロードとサービスを管理するための、ポータブルで拡張可能なオープンソース プラットフォームであり、宣言型の構成と自動化を容易にし、大規模で急速に成長しているエコシステムを備えています。モバイル インターネット テクノロジーの急速な変化により、新しいテクノロジーが絶えず登場する一方で、一部のテクノロジーは人々の目から消えつつあります。オープン性、平等性、コラボレーション、共有のオープンソース モデルは、徐々に新世代のソフトウェアの開発モデルになってきました。今年3月、「オープンソース」が初めて国民経済社会発展5カ年計画要綱に明確に盛り込まれた。コンテナベースの分散管理システムである Kubernetes は、企業で実稼働に導入されるケースが増えています。

VMware の「2021 State of Kubernetes Report」によると、企業は依然として Kubernetes の構築と本番環境での使用を増やし続けています。スキルとセキュリティの課題は残っていますが、顧客とやり取りする主な手段としてソフトウェアを利用する組織が増えるにつれて、リソース使用率の向上とソフトウェアのリリース サイクルの加速が重要な優先事項となっています。

レポートのハイライトは次のとおりです。

回答者の 65% が本番環境で Kubernetes を使用しており、そのうち 78% は大企業です。

「リソース使用率の向上」、「アプリケーションの更新とメンテナンスの簡素化」、「ソフトウェア開発サイクルの短縮」が、Kubernetes を使用することによる上位 3 つのメリットとして評価されました。

「社内の経験と専門知識の不足」は、Kubernetes を導入する際に企業が直面する最大の課題であり続けています。

回答者の 42% にとって、「新しいテクノロジーを既存のシステムに統合すること」は開発者の生産性を妨げる要因です。

独自の Kubernetes プラットフォームを構築および管理している組織の数は、2020 年の 29% から今年は 18% に減少しましたが、多くのディストリビューションとサービスの使用は増加しました。

Kubernetesはほぼ成熟している

長年にわたり、Kubernetes に関して最もよく聞かれる質問は、「本番環境で実行されているアプリケーションの数はいくつですか?」というものでした。言い換えれば、人々は Kubernetes の採用の成熟度と範囲に興味を持っているのです。 Kubernetes が本物で信頼できるものなのかどうか疑問に思う人はほとんどいません。 Kubernetes は、本番環境でコンテナを実行するための推奨プラットフォームとなっており、回答者の 65% が、本番環境のコンテナ化されたアプリケーションのほとんどまたはすべてが Kubernetes 上で実行されていると回答しています。この数字は2020年には59％であったが、2018年には3分の1未満であった。

500 人以上の開発者を抱える企業では調査でさらに高い数値が示され、78% がコンテナ化されたワークロードのすべてまたはほとんどを本番環境で実行することを好んでいます。

これらの数字は、Kubernetes がコンテナを実行するための標準となり、ほとんどのアプリケーションがコンテナベースのアーキテクチャに移行し、Kubernetes が新しい最新のアプリケーションのほぼ標準となっていることを示しています。

Kubernetes が本番環境にもたらすメリット

過去1年間、この流行によりすべての人の生活の焦点が変化し、世界はCOVID-19パンデミックによってもたらされた変化への対応に苦慮しています。私たちの仕事や生活の仕方が変化するにつれて、IT 部門は特に影響を受けます。たとえば、コンビニエンス ストアでは宅配が増えており、Web サイトやアプリの需要が高まっています。銀行は、顧客サービスセンターでの勤務からリモートワークへの移行を従業員に支援しながら、非接触型決済に移行しています。多くの組織では、こうした変化の緊急性により、IT の優先順位が明確になり、何年もかけてゆっくりと進められてきたデジタル変革が加速しました。 2020年7月の調査では、ITリーダーの67%がすぐに利益のないプロジェクトをキャンセルしており、優先順位が変化している兆候が見られた。

では、Kubernetes は期待に応えているのでしょうか?最新の調査結果によると、企業組織は Kubernetes の使用から利益を得ています。回答者が挙げた主なメリットは次のとおりです。

銀行やコンビニエンスストアを襲うことなく、拡大する需要を満たすには、資源をより有効に活用することが鍵となる。企業がビジネスとそれを実行するソフトウェアを迅速に更新したい場合、アプリケーションをアップグレードして再展開する機能が必要です。開発者がアプリケーションに機能を追加する速度を向上させることは、新しいビジネス手法に適応するための鍵となります。

企業の非 IT マネージャーは、Kubernetes やあらゆる種類のエンタープライズ インフラストラクチャについてあまり懸念する必要はありません。コスト超過、コード行の欠落によるプロジェクトの制御不能が時々発生し、生産の不安定さが現実になります。セキュリティも非常に現実的な問題です。しかし、インフラストラクチャの観点から見ると、「ビジネス上のメリット」とは、ビジネスの運営方法を変える能力を獲得することです。今年の調査結果が示すように、Kubernetes は組織が求めているビジネス上のメリットと機能を提供します。

Kubernetes のボトルネック

調査結果では、メリットに加えて、Kubernetes の導入、管理、使用で発生する一般的なボトルネックも取り上げられており、その中でも開発者とオペレーターが直面する課題は注目に値します。

発達

Kubernetes を使用すると、開発者やソフトウェア開発サイクル全体に多くの利点がもたらされますが、いくつかの問題もあります。開発者の生産性に対する最大の障壁はセルフサービス自動化の欠如であると考える人が多いかもしれません。これは、従業員が行うすべてのタスクに対して電子フロー アプリケーションを提出する必要があることに対する一般的な不満です。これは調査では 2 番目にランクされましたが、回答者のわずか 15% がこのオプションを選択しました。最大の障害は「新しい技術を既存のシステムに統合すること」であり、回答者の 42% がこのオプションを選択しており、昨年の調査では 35% でした。

これは近年の傾向と一致しているだけでなく、Kubernetes がいわゆる「ホット」な新技術の導入段階を過ぎたことを明確に示しています。既存のアプリケーションとサービスの最新化は、数十年にわたって存在し、何千ものアプリケーションを維持および更新している大規模な組織にとって、長年の懸案事項です。さらに、Kubernetes で作成または移行されるアプリケーションが増えるにつれて、これらの既存のアプリケーションとの統合の必要性は高まるばかりです。

言い換えれば、アプリケーションの最新化は、組織が今日実行する必要がある最も重要な活動の 1 つです。実際、VMware が委託し Forrester Consulting が実施した調査では、上級 IT リーダーの 76% が、レガシー アプリケーションへの投資が多すぎて変更できないと回答しています。回答者の一人である小売企業の CIO は次のように語っています。「当社のソフトウェア開発のほとんどは社内のレガシー機能をサポートするものであり、競争上の優位性をもたらしません。これはまさに私が望んでいることと正反対です。」

オペレーション

Kubernetes を構築、保守、運用するチームは、毎年、また調査でも繰り返し、社内の経験と専門知識の不足という同じ問題を報告しています。多くの調査では、この課題に、関連する専門家の採用の難しさが伴うことがよくあります。この問題は年々少しずつ減少していますが、依然として存在しています。さらに、他の新しいテクノロジーと同様に、Kubernetes がセキュリティ要件とコンプライアンスを満たせるかどうかを信頼して検証することが課題であり、そのため多くの組織が DevSecOps プロセスを運用に組み込むようになりました。これらすべての問題を総合的に考慮すると、新しいテクノロジーの特徴がわかります。テクノロジーが完成し、エンタープライズ レベルに達したとしても、人々がそれに慣れて信頼するには時間がかかり、これは何年にもわたる直接的な経験と実際の成功事例からのみ得られます。

最新の調査結果では、チームが独自の Kubernetes スタックを構築、統合、保守する、いわゆる「DIY」アプローチではなく、製品化された Kubernetes ディストリビューションを使用する傾向も示されています。独自のプラットフォームを構築して運用する場合、常に問題を解決する必要がありますが、これは組織の戦略的リソースを有効に活用できないだけでなく、長期的には成功することはほとんどありません。インフラストラクチャの構築と統合ではなくビジネス価値の提供に重点を置く必要があることと、インフラストラクチャをサポートするために必要な専門知識を見つけたり開発したりすることの難しさが相まって、ベンダーがサポートする Kubernetes ディストリビューションとサービスが注目されるようになっています。

この観点から見ると、調査結果で「DIY Kubernetes を使用する」を選択した回答者の割合は、2020 年の 29% から 2021 年には 18% に大幅に減少しました。とはいえ、VMware Tanzu など、一部の Kubernetes ディストリビューションとサービスでは、前年比で使用量が増加しています。 VMware は、ベンダーの製品オプションが成熟し、急速に変化するアップストリーム プロジェクト Kubernetes に DIY が対応できなくなるにつれて、この傾向が加速すると予想しています。