マルチクラウドと分散コンピューティングを使用して企業のデータ課題を解決する方法

多くの企業がクラウド コンピューティングを IT 戦略に取り入れています。ますます多くの IT 予算が、設備投資ではなくクラウド コンピューティング サービスと運用経費へと移行しています。同時に、IT チームには、企業のデジタル イニシアチブを強化し、改善することが求められています。

調査会社 Forrester の 2019 年の予測によると、CIO の約 25% が、テクノロジー投資計画、データ管理、運用責任を 1 つの組織に統合する包括的なリーダーシップの役割に移行するとされています。ここでの課題は、データとデジタル変革が解決するすべての問題が、顧客体験の管理から売上や成長の目標の達成まで、ビジネス内の他の問題と絡み合っていることです。一部の CIO にとって、これらの問題に対処する機会は自然な次のステップです。他の人にとっては、それは自分自身や自分の会社の快適ゾーンの外となるでしょう。

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これらのギャップを埋めるには、データ管理が重要です。しかし、企業がクラウド コンピューティングに力を入れているにもかかわらず、データとクラウド コンピューティングを取り巻く実際の問題に対処できていません。

雲から雲へ

企業は柔軟性を高め、さらなる成長を実現するために、クラウド コンピューティング サービスへの支出を増やしています。調査会社IDCは、世界のクラウドコンピューティングインフラ支出の予測を2018年に652億ドルに引き上げ、その後数年間は前年比37.2%の成長が見込まれるとしている。インフラストラクチャ支出の増加には、コンピューティング、ストレージ、データ、アプリケーション サービスが含まれます。

新しいサービスをサポートするためにクラウド コンピューティングを使用する企業の場合、コンピューティングやストレージなどの領域を急速に拡張できます。ただし、データベース要素ははるかに複雑です。アプリケーションからのデータは保存して分析に使用する必要があり、データベースは長期にわたってこのデータを管理する最も適切な方法です。これらのデータベースもクラウドに移行しており、市場調査によると、世界のクラウド コンピューティング データベース市場は将来的に年間 216 億 6,000 万ドルに達すると予想されており、2072 年までに 46.78% まで成長するはずです。

調査評価では、完全に管理されたサービスから購入したクラウド データベース プラットフォームまで、さまざまなクラウド データベース展開オプションが対象となります。ただし、こうしたさまざまなオプションは、必ずしも多くの企業が求めているレベルの自律性を提供するわけではありません。複数のサービスまたはハイブリッド展開にわたってデータベースを実行するのは困難です。

多くの企業やソフトウェア開発チームは、クラウドで実行するように構築されたアプリケーションに一定の自律性を提供するために、コンテナベースのテクノロジーを採用しています。コンテナは互換性のあるパブリック クラウド サービスまたはオンプレミス クラウド サービス上で実行できるため、これらのアプリケーションは特定のプロバイダーに縛られません。ただし、ほとんどのデータベース サービスでは、同じレベルの独立性はサポートされていません。その理由を理解するには、データベース設計理論を学ぶ必要があります。

企業がアプリケーションをクラウドに移行すると、それらのアプリケーションを分散化し、分散環境で実行できるようになります。ハイブリッドクラウドでもマルチクラウドでも、これによりアプリケーションがさまざまなサイトに分散され、サイト間で通信して、作成された新しいデータを処理する必要があります。長期にわたってデータを管理するには、一貫性、可用性、パーティション許容度 (略して CAP) の処理方法を選択する必要があります。

分散データ ストアでは、長期にわたってデータを保存および管理する必要があります。企業は、アプリケーションの要件に応じて、パフォーマンス、データの一貫性、可用性のいずれを最適化するかを優先する場合があります。 CAP アプローチを採用することで、企業は最適化の 2 つの要素に重点を置き、3 番目の要素の優先度を低くすることができます。したがって、アプリケーションのパフォーマンス、一貫性、可用性において潜在的なトレードオフが生じることになります。ただし、ゾーンのような一貫性は引き続き提供されますが、一部のアプリケーションで必要なパフォーマンス レベルには達しないことに注意してください。

クラウドで実行するアプリケーションを設計するアーキテクトにとって、分散コンピューティング アプローチはさらに勢いを増しています。社内のプライベート クラウドで実行されているか、パブリック クラウド サービスで実行されているかに関係なく、すべてのサービスに同じ CAP アプローチを適用する必要があります。データベース自体は複数のクラウド サービスと互換性があり、利用可能で、すべてのクラウド サービスで同じように実行される必要があります。ただし、ほとんどのパブリック クラウド データベース サービスは、クラウド プロバイダーのクラウド プラットフォームに関連付けられているか、ハイブリッド環境でのみ実行できます。

クラウドでデータベースを実行するには、これらの問題を予測して対処する必要があります。たとえば、アプリケーションのスループットとパフォーマンスがより重要な場合は、一貫性を調整できます。逆に、リアルタイムのデータ一貫性と特定のトランザクション順序を必要とするアプリケーションの場合、パフォーマンスが満足のいくものではない可能性があります。同様に、企業はデータの自律性と引き換えにマルチクラウドのサポートを受け入れるのでしょうか?コンテナにアプリケーションを展開すると、企業はより高い柔軟性と独立性を実現できますが、これはデータ管理戦略とも整合させる必要があります。このアプローチも考慮しなければ、マルチクラウドの可能性を最大限に活用することは困難です。

マルチクラウドとデータの自律性 - オープンソースの役割

複数のクラウドを導入することは、データの管理を維持したい企業にとって重要な要素です。 Gartner の調査によると、推定 70% の企業がこのアプローチを採用したいと考えています。では、企業はコンテナを使用するアプリケーションの場合と同じ独立性をデータに関してどのように獲得できるのでしょうか?

過去 10 年間にわたり、大規模なアプリケーションを実行するための新しい要件の一部を満たすオープンソース データベースが開発されてきました。これらの新しいデータベースは、クラウド アプリケーションの展開に非常に人気があります。最新のアプリケーション展開に関する Sumo Logic のレポートによると、クラウド コンピューティング展開では、NoSQL データベースが従来のリレーショナル データベースよりも人気が高まっています。これらのデータベースは、大量のデータを保存および処理するために開発されました。各データベースには、開発者がニーズを満たすのに役立つ独自のアプローチと特性があります。

マルチクラウドと NoSQL のオプションを検討する際には、選択したサービスは単一のマスター ノードを必要とせず、完全に分散された方法で実行できる必要があることを強調することが重要です。代わりに、デプロイメントに関与するすべてのノードが命令を実行でき、その後、クラスター ノードが自己組織化して新しいトランザクションの完全な記録を作成します。完全に分散されたコンピューティングのサポートは、マルチクラウド展開を正常に機能させるために不可欠です。この独立性がなければ、アプリケーションは複数のクラウド サービスにわたって実行できず、必要なレベルの可用性を提供できなくなります。この独立性を維持することで、サービスが 1 つのクラウド サービスから別のクラウド サービスに移行された場合でも、アプリケーションは引き続き実行できます。

市場に出回っている潜在的な製品の中で、Apache Cassandra™ は現在、真のマルチクラウドまたはハイブリッド クラウド展開で実行できる唯一のオプションです。 Cassandra は主に、複数の場所とクラウド サービスを独立して実行するために使用されます。異なるデータセンターや地理的な場所にデータを自動的に分散できます。

コードを書き直したり、特定のクラウド プロバイダーに縛られたりすることなく、複数の場所で実行できるこの機能により、企業はアプリケーションを実行し、マルチクラウド テクノロジーを活用できるようになります。ただし、それだけでなく、サポートとパフォーマンスの最適化も考慮する必要があります。オープンソース製品は、重要でないアプリケーションやテストには適しているかもしれませんが、実稼働環境での展開には、拡張して今日の顧客の厳しいパフォーマンス要件を満たすための追加の専門知識、運用の簡素化、およびサポートが必要になる場合があります。

一定規模の企業にとって、これらのアプリケーションをサポートするフレームワークを構築するには、設計と運用改善に関する専門知識が不可欠です。さらに、特に大量の顧客データを処理する新しいアプリケーションの場合は、実装されているセキュリティ対策を確認することも重要です。これらのプロジェクトのオープンソース バージョンではこの機能の一部が提供されていますが、エンタープライズ グレードのサポートとサービスを備えたバージョンを検討することで、本番アプリケーションのギャップを埋めることができます。これらの手順を組み合わせることで、新しいミッションクリティカルなアプリケーションをマルチクラウド展開で実行し、最適なパフォーマンスを発揮し、優れた顧客エクスペリエンスを提供できるようになります。

クラウドコンピューティングとデータを統合

より多くの企業がワークロードの一部またはすべてをクラウドに移行するにつれて、クラウド コンピューティングは成長を続けるでしょう。クラウド コンピューティングが提供するのは、実験、成功、拡張の能力です。ただし、この導入の容易さによって、アプリケーションが時間の経過とともに 1 つのアプローチに固定されることはありません。代わりに、データの所有権と、それが時間の経過とともにどのように処理、管理、保存されるかが、アーキテクトにとって重要な考慮事項となるはずです。

この問題を回避するには、分散データのサポートを最初から新しいアプリケーションに組み込む必要があります。 Cassandra のようなオープンソース プラットフォームを使用すると、企業は単一のクラウド プロバイダーに縛られることなく、マルチクラウドを導入できます。