プライベートクラウドとストレージのトレンドを詳細に分析

[51CTO.com からのオリジナル記事] 2018 年は例外的な年であり、IT 業界は多くの変化を経験しました。テンセントは9月30日、第3次組織構造のアップグレードを開始し、産業インターネットを全面的に採用すると発表しました。馬化騰氏は、産業インターネットはインターネットの後半であり、クラウドとエンタープライズサービスは突破口を開くための重要な分野の一つであると考えています。 11月26日、パブリッククラウド大手のAWSは、年次イベント「re:Invent 2018」でハイブリッドクラウド製品「AWS Outposts」を正式に発表し、プライベートクラウドの世界に旋風を巻き起こした。では、エンタープライズ プライベート クラウドの将来はどこに向かい、どのように発展していくのでしょうか?詳しく見てみましょう。

1. オープンソース技術はプライベートクラウドにとって重要な選択肢になりつつある

クラウド コンピューティングの発展により、クラウド コンピューティングは企業の IT インフラストラクチャの主流の選択肢になりました。クラウドへの移行は不可逆的なトレンドであり、企業のデジタル変革のプロセスを加速させるでしょう。 OpenStack、Docker、マイクロサービス、K8s などのオープンソース テクノロジの台頭により、業界参入のハードルが大幅に下がり、企業や開発者がクラウド環境を迅速に展開してアプリケーションを構築できる条件が整い、クラウド コンピューティング市場の発展が促進されました。

企業はオープンソース技術を高いレベルで受け入れており、オープンな協力と双方に利益のある結果を通じて協力的なエコシステムを構築しています。多くの企業がオープンソースに積極的に参加し始め、オープンソース技術に基づいて対応するクラウドコンピューティング製品とコンポーネントを開発し、サプライヤーの制限と障壁を徐々に排除し、技術をより自律的にし、独自の開発チームを構築し、独自の技術力を蓄積しています。同時に、独自のクラウド コンピューティング システム、製品、サービスの立ち上げと革新を加速できます。

クラウド コンピューティング テクノロジーの成熟度と持続可能性は、企業がオープン ソースを選択する際の最優先事項です。もちろん、成熟した商用製品と比較すると、現在のオープンソース技術には、安定性、互換性、セキュリティなどの欠陥や不具合、比較的限られた業務量、数万台のサーバーや超大規模クラスターの管理の難しさなど、いくつかの問題がまだ残っています。しかし、オープンソース技術の継続的かつ急速な反復に基づいて、その成熟度と適用シナリオは向上し続け、プライベートクラウドの構築に非常に費用対効果の高い製品を提供し、企業顧客からの認知度と信頼が高まっています。

オープンソースは、まったく新しい世界を切り開く、ますます強力なトレンドです。

2. 企業がプライベートクラウドを導入する上で、セキュリティと制御性は依然として重要な考慮事項である

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企業がパブリック クラウドを使用する代わりに独自のプライベート クラウドを構築する場合の最大の考慮事項はセキュリティです。データによれば、セキュリティはクラウド コンピューティングの発展を妨げる主な理由の 1 つとなっています。 CDA データアナリスト協会の統計によると、クラウド コンピューティングをすでに使用している組織の 32%、まだ使用していない組織の 45% が、クラウド セキュリティをクラウドのさらなる導入に対する最大の障害と考えています。

クラウド コンピューティング システムでは、セキュリティには多くのレベルが関係します。一般的に、クラウド コンピューティング環境では、ネットワーク セキュリティ、ストレージ セキュリティ、物理マシン セキュリティ、仮想化セキュリティ、仮想化管理セキュリティ、配信層セキュリティ、データ セキュリティ、セキュリティ サービス、運用保守セキュリティの 9 つのレベルと分野を主に考慮する必要があります。

また、すべてのアプリケーション セキュリティの問題が、クラウド コンピューティング環境のセキュリティ アーキテクチャに依存することで解決できるわけではないことにも留意することが重要です。クラウド コンピューティング インフラストラクチャ環境は、さまざまなビジネス要件とセキュリティ ベースラインを持つ多くの種類のシステムをサポートします。ユーザーにサービスを提供する際には、サービスの種類や SLA に応じてセキュリティ サービス内容を厳密に規制し、明確な分業と責任のインターフェイスを確立する必要があります。

現在、プライベート クラウドのセキュリティに関して、ビジネス ユーザーは主にデータの暗号化とユーザーのプライバシー保護に重点を置いています。

3. クラウドサービスの運用と保守、データセキュリティは、エンタープライズプライベートクラウドの最優先事項です。

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6月27日、パブリッククラウドで大規模な障害が発生し、公式サイトのコンソールや一部の製品機能をご利用の一部のお客様に支障が生じました。これに対し、あるクラウド企業は、障害の原因は、エンジニアリングチームが新しい自動運用保守機能を立ち上げる際に変更検証操作を行った結果、未知のコードバグが引き起こされたためであると述べました。

同様に、エンタープライズ プライベート クラウドでは、多くのビジネスがクラウド上で開始された後、クラウド サービスの運用と保守がエンタープライズ プライベート クラウドの成否の鍵となります。クラウド サービスの保守には、2 つの側面があります。1 つは、サービスの機能とステータスの監視、サービスのパフォーマンスと規模の傾向分析、サービスの変更とアップグレード、基盤となるサービス アーキテクチャの保守などを含む、クラウド サービス自体の保守です。もう 1 つは、サービス KPI をリアルタイムで監視し、SLA で指定されたサービス目標と比較すること、SLA が満たされていない場合に要件を満たすようにタイムリーに介入することなどを含む、サービス SLA 達成の保証です。同時に、SLA で指定されたセキュリティ、分離、およびその他の関連条件が満たされていることを確認します。

運用保守サービスに加え、運用保守機能の不具合もユーザーを悩ませる最大の問題です。使用することはできますが、あまり使いやすくなく、ユーザーフレンドリーではありません。特に注目すべきは、プライベートクラウドアプリケーションに関しては、運用保守システムの機能が不完全であることが顕著な問題となっていることです。現在、企業では運用・保守のアウトソーシングが依然として主流ですが、自前での運用・保守の割合が増えることは、実は自社の運用・保守能力を高め、クラウドをより有効に活用することにもつながります。

クラウド サービス プロバイダーにとって最も基本的なことは、ユーザー データのセキュリティを確保することです。データセキュリティは常にユーザーにとって最も重要な条件の 1 つです。今年8月、クラウドの「ハードディスク故障」により新興企業のデータが「完全消失」した事件がネット上で話題となり、データの貴重性と安全性の重要性を改めて認識させた。多くの業界関係者の見解では、データの価値とクラウド サービスの購入価格は、単純に数式を使用して計算することは困難ですが、データの価値を標準化を使用して測定することも困難です。法律専門家は、これは契約上の紛争であり、契約合意に従って処理する必要があり、契約違反側の契約違反責任を定義する必要があると述べた。もちろん、クラウドの顧客にとっては、クラウド サービス プラットフォームがより安全なデータ保護を提供できることを期待するだけでなく、より包括的なデータ保護対策も必要です。この事件の後、クラウドデータセキュリティ保険会社が市場に登場しましたが、これも進歩です。

4. プライベートクラウドPaaSプラットフォームの構築方法

共有、俊敏性、革新は、インターネット時代の企業情報化構築における最大の変化です。エンタープライズPAASクラウドプラットフォームの開発も本格的な段階に入りました。新しいアプリケーションと古いアプリケーションの両方を考慮するか、新しいアーキテクチャ プラットフォームに基づいて次世代のアプリケーションを再構築するかは、検討しなければならないトピックです。企業がクラウドに移行し続けるにつれて、クラウド コンピューティング管理プラットフォームの需要はさらに緊急になり、正確で持続可能なエンタープライズ レベルの PAAS クラウド プラットフォームの構築が最優先事項になります。

まず、エンタープライズ レベルの PaaS は、点、線、面の 3 次元プラットフォームです。点は上位レベルの個々のアプリケーション、線は企業全体で実行されるエンドツーエンドのプロセス、面はアプリケーションとプロセスの継続的な絡み合いと進化をサポートするプラットフォーム インフラストラクチャ サービスです。エンタープライズ PaaS のコア機能は、主に 2 つの側面に反映されています。1 つはアプリケーション ライフサイクルの管理であり、もう 1 つはエンタープライズ アプリケーション シナリオの構築のサポートです。アプリケーションの構築、アプリケーションの導入、アプリケーションの運用と保守、アプリケーションのアップグレード、アプリケーションのクリアなど、アプリケーションライフサイクル管理の観点から見ると、企業のアプリケーション形態は常に変化し、進化しています。エンタープライズ アプリケーション シナリオ構築のサポートの観点から見ると、プロセス、データ、統合、モビリティなどは、エンタープライズ アプリケーション シナリオ構築において最も頻繁に発生し、最も厄介な問題です。不明確な要件と急速なビジネスの変化も、現実に遭遇する最も一般的な問題です。

シナリオが異なれば、必要な技術的能力も異なります。これらの機能の集中度によって、クラウド アーキテクチャにおける開発から運用、保守までの効率とコストも決まります。多くの外部クラウドベンダーがエンタープライズレベルのアプリケーションで複雑なシナリオに遭遇すると、プログラミング機能や開発効率を単純に向上させるだけではこれらの問題を解決できないため、コスト、効率、品質が大幅に低下します。

第二に、エンタープライズレベルの PaaS の異なるサプライヤーはそれぞれ異なる機能を持っているため、お互いの長所と短所を学び、運用を洗練させる必要があります。

1. IaaSベンダーが立ち上げたPaaSプラットフォームには、海外ではAWS、Microsoft Azure、Google、中国ではAlibaba Cloud、Tencent Cloud、Baidu Cloud、Kingsoft Cloudなどの巨大プラットフォームが存在します。このタイプの PaaS は、基本的に OS、データベース、ミドルウェア、仮想化、コンテナ、各種 API などの従来の基本的なサポート ソフトウェア サービスを提供し、比較的包括的なサポート サービスを提供します。このタイプの PaaS の最大の特徴は、多くの機能を備えているものの、垂直的に洗練されておらず、従来の企業に十分近づいていないことです。
2. 従来のインフラストラクチャ ソフトウェア プロバイダーによって開始された PaaS プラットフォーム。たとえば、Oracle、IBM、Redhat、VMware、EMC などの海外のデータベース、ミドルウェア、システム ソフトウェア、仮想化、ストレージの大手企業は、この分野の大手メーカーです。国内企業としては、Huawei、Inspur、Lenovo、Tsinghua Unigroup、UFIDAなどがある。幅広い法人顧客を抱えており、顧客にサービスを提供するために独自の PaaS プラットフォームを立ち上げています。大規模で包括的なアプリケーション インフラストラクチャ サービスを提供しているわけではなく、Oracle のデータベース クラウド サービスや Huawei のエンタープライズ クラウド サービスなど、従来のソフトウェアの強力な部分に基づいて、対応する PaaS サービスのみを提供している場合が多いです。
3. 従来の統合アプリケーション ソフトウェア大手が提供する PaaS プラットフォーム。 SAP は外国ブランドの代表であり、UFIDA、Kingdee、Neusoft は国内ブランドの代表です。従来のPCソフトウェア時代に、ERPやCRMなどさまざまなエンタープライズアプリケーションの研究開発を実現できる「革新的なプラットフォーム」の構築に注力してきました。彼らは、さまざまなエンタープライズ アプリケーションの開発に革命的な変化をもたらすことができるユニバーサル プラットフォームを開発し、さまざまな開発、特にカスタマイズされたエンタープライズ アプリケーションの開発を迅速かつ効率的かつ低コストで実現したいと考えています。しかし、現時点では、プラットフォームが持ち運ぶコンテンツが多すぎるという欠点があり、プラットフォームを通じてさまざまなエンタープライズアプリケーションを迅速に開発しようとすると、客観的な効果が大きな課題に直面することがよくあります。

実際、企業は自社のビジネスの特性に基づいてさまざまなサプライヤーが提供する PaaS 機能に優先順位を付け、それぞれの長所と短所を活用して統合および共有し、ビジネスとそれをサポートするソフトウェア環境を切り離し、一般的なビジネスとカスタマイズされたビジネスを切り離し、モジュール化された多様なプラットフォーム サポート機能を構築する必要があります。

3 つ目は、エンタープライズレベルの PaaS のコストと効率性です。エンタープライズ アプリケーションの開発は複雑すぎるとよく言われます。ここでの複雑さにはいくつかの意味があります。まず、インターフェースの相互作用、ルール、および権限は複雑で変更可能です。第二に、データ間の関係と制御が複雑である。

第三に、標準化された情報構築が欠如しています。新しいアプリケーションが導入されると、統合する必要がある異種システムが多数存在し、システム アイランドが追加されます。 4番目に、プロセスは単純であったり複雑であったりしますが、企業間の差異の度合いは非常に大きいです。第五に、企業は硬直したアプリケーションに邪魔されることを望まず、アプリケーションが迅速に調整され、管理と業務革新をサポートするために作成されることを望んでいますが、管理が硬直しすぎていて閉鎖的です。

したがって、エンタープライズ PaaS が最低コストと最高の効率を実現できるかどうかは、企業が真剣に努力し、アイデアを統一し、構築を標準化するとともに、オープン性と標準に従い、プロセスを最適化し、管理を簡素化し、絶えず革新し、これらの開発問題を持続的に解決することが必要です。

4番目は、標準とオープン性です。エンタープライズ レベルの PaaS プラットフォームの構築は、積み木で遊ぶようなものです。標準とオープン性が最も重要です。技術アーキテクチャの設計では、注意すべき重要なポイントが 2 つあります。1 つ目は、設計段階でさまざまな技術アーキテクチャの互換性、適用範囲、ベスト プラクティスを事前に評価し、テクノロジ スタックを選択する際に統合できない設計を避ける必要があることです。第二に、技術、特にオープンソース技術の応用については、一般的で標準的かつ広く使用されている基本機能を選択するようにし、統合が難しく将来の開発方向が不明確な高度な機能に大きく依存しないようにします。この方法でのみ、私たちは着実に発展することができます。

具体的には、エンタープライズ クラウド環境の標準的なオープン性には、内部と外部の 2 つの側面があります。社内的には、標準を最優先とし、業務遂行要件やリソース管理要件に応じて、ハードウェア構成、仮想化クラスタ構成、コンテナクラスタ構成、ネットワーク構成、サービス構成、開発仕様、マイクロサービス仕様などについて、対応する標準を策定し、構築・運用プロセスの中で徐々に補完・改善していく必要があります。もう 1 つの側面は、外部標準のオープン性です。クラウド コンピューティングのプラットフォーム構築は、継続的な改善、統合、強化のプロセスです。オープンで標準的な設計仕様は、新しい技術アーキテクチャと機能モジュールを導入し、プラットフォーム機能を継続的に蓄積して促進し、クラウド プラットフォームを中核とするエコロジカル環境を構築するのに役立ちます。

第五に、アプリケーション開発における移行の変化です。一般的に、クラウド環境への移行はアプリケーションを再デプロイするプロセスであることが多いですが、PaaS または SaaS 環境への移行ではアプリケーション システムを分割、再設計、再構築する必要があります。多くのアプリケーション システムは、コンテナやマイクロサービスなどのテクノロジと概念をより有効に活用して弾力性と俊敏性を実現し、ソフトウェア サービスのニーズを満たすために、PaaS ベースになっています。このプロセスでは、マイクロサービスの分割が鍵であり、難しさでもあります。適切なマイクロサービス設計仕様とガバナンス フレームワークがなければ、マイクロサービスの管理と運用に混乱が生じ、いわゆる「マイクロサービス エントロピー」が発生します。

マイクロサービスの分割と設計では、高い凝集性と低い結合性の全体的な設計原則に従う必要があり、プロセス中に同期と非同期性、データ共有、ステートレス性、分散化、標準化されたインターフェース、テクノロジーに依存しない設計など、複数の側面を十分に考慮する必要があります。 SaaS ベースのアプリケーションにより、ユーザーと製品の関係がより緊密かつ強固になり、単一ユーザーのライフサイクル価値が拡大します。同時に、これらのアプリケーションは複数の顧客を対象としており、集中管理と承認により、企業の生産管理コストを効果的に削減し、運用管理の効率を向上させることができます。

第六に、多様なサービス機能を備えたプラットフォーム、具体的には「厚いプラットフォーム、薄いアプリケーション」を構築する必要があります。一方では、プラットフォームの構築と進化、企業の情報化の蓄積の過程で共通の機能を形成し、プラットフォームのサービスカタログを充実させます。一方、データ資産の蓄積と共有を実現し、データのクローズドループを形成し、企業のデジタル変革を促進するのに役立ちます。プラットフォーム構築の鍵となるのは、サービス機能の洗練と抽象化、つまりさまざまなレベルでの「分離」を実現することです。ハードウェアとアプリケーションシステムの分離によりインフラストラクチャクラウド（IaaS）、業務とそれを支えるソフトウェア環境の分離によりプラットフォームソフトウェアクラウド（PaaS）、一般業務とカスタマイズ業務の分離によりいわゆる「業務ミドルプラットフォーム」が形成されます。

PaaS における競争は、最終的にはプラットフォームの成熟度、オープン性、エコロジーにおける競争になります。将来的には、単一の支配的な PaaS ベンダーは存在しないでしょうが、プレーヤーの数もそれほど多くないでしょう。エンタープライズレベルの PaaS の総合的な閾値はますます高くなります。製品をカバーし、生態系を改善するための強固な基盤を築くことによってのみ、私たちは未来をコントロールし、何千マイルも勝つことができます。

5. マルチクラウド管理の将来

Internet of Everything 時代の到来により、企業のクラウドに対する需要は今後飛躍的に増加するでしょう。しかし、さまざまな「クラウド」に対する企業の需要には大きな違いがあります。まず、企業にはさまざまなタイプの事業が存在します。さまざまなビジネスに基づいてさまざまなクラウドを構築でき、さまざまなテクノロジーやソリューションを採用することもできます。

複数のクラウドを構築することで、企業はパブリッククラウドとプライベートクラウドの統合管理、国境を越えた地域を越えたビジネスシステムの展開、重要なデータのクラウド災害復旧、短期的なクラウドバーストのビジネスニーズへの対応、グローバルな高可用性とパフォーマンス要件、各クラウドサービスプロバイダーの利点/費用対効果の高いサービスの選択、コスト共有と最適化機能などを実現できます。

しかし、現在マルチクラウド管理がもたらす最大の問題は、サービスの異種性であり、多くのものをカスタマイズして開発する必要があることです。そのため、AWS は、企業のローカルデータセンターに AWS を導入し、ユーザーが「AWS インフラストラクチャをローカルで実行して、真に一貫したハイブリッドクラウドエクスペリエンスを実現」できるようにする Outposts をリリースしました。 AWS はなぜマルチクラウド管理を行わないのでしょうか?また、複数のクラウドのハイブリッド管理を簡素化し、ユーザーに一貫した同じコントロール プレーンと API を提供して、共同管理と運用および保守を容易にすることも目的であると思われます。

さらに、マルチクラウドベースのマルチアクティブ運用では、必然的に大量のデータ同期が発生するため、帯域幅、レイテンシ、データの一貫性の面で大きな課題が生じ、管理コストも増加します。そのため、企業は単一のクラウド内で同一都市と異なる場所のクラウドの構築を優先することができ、基本層が均質化され、ビジネスの災害復旧とアクティブ/アクティブの二重構築に集中できるようになります。

ストレージトレンドの解釈

ストレージには、ブロック、オブジェクト、ファイルが含まれます。保存されたデータの観点から見ると、オンラインデータ、ホットデータ、コールドデータがあります。シナリオと組み合わせることで、保存されたデータの安全な暗号化と高い信頼性および可用性が実現します。では、ストレージの次の方向性はどこにあるのでしょうか?以下で詳しく見てみましょう。

1. ストレージベンダーが純粋なソフトウェアベンダーへと変貌し始める

エンタープライズ ストレージに関しては、Nutanix、Kaminario、E8 など、多くのストレージ ベンダーが昨年、純粋なソフトウェア ベンダーへと変革し始めました。ストレージ ベンダーがソフトウェアに移行するのは、技術的な理由ではなく、ビジネス上の考慮によるものです。 Dell と EMC の合併を考えると、ストレージ ハードウェアの利益率は引き続き低下するはずです。ソフトウェアの最大の利点は、財務諸表の利益率を高め、会社の財務状況をより健全にし、従来のストレージ ハードウェア メーカーとの競争を回避できることです。

2. 二次記憶装置の台頭

最近の代表的な事例としては、海外のハイパーコンバージェンス企業とそこから派生したデータ災害復旧・データ管理企業が挙げられる。これらの企業は、元々コールド バックアップまたはアーカイブされたデータに焦点を当て、データをクエリ可能、取得可能、および使用可能にするシナリオ イノベーションを作成するために技術革新に依存してきました。このビジネスモデルは「セカンドストレージ」と呼ばれています。エンタープライズ ビジネスのさらなる発展に伴い、データに対する要件は単なる保存とバックアップではなく、データ サイロを排除するために分析、テスト、クエリなどの複数のデータ呼び出しが必要になります。このような業界やビジネスの状況では、統合されたデータ管理が生産的な必要性となっています。

将来は、ストレージに制限されることなく、監視、災害復旧、移行、同期、配布、共有、統合、ガバナンス、アーカイブなど、多次元でデータを統合的に管理する必要があります。データを管理する能力を習得できる人こそが、データの未来を真に掌握できるのです。

3. オープンチャネルSSD

いわゆるオープンチャネル SSD とは、FTL (フラッシュ変換層) がデバイス側ではなく、ホストのオペレーティング システムによって管理される SSD を指します。従来の SSD と比較すると、Open-Channel SSD は、NAND チップとコントローラーのみを含み、FTL を含まない最小限の SSD のみを提供します。論理アドレス マッピング、ウェア レベリング、ガベージ コレクションなどの元の FTL の機能は、上位層で実装する必要があります。つまり、Open-Channel SSD はベア SSD を提供し、ユーザーはニーズに応じて独自の FTL を設計および実装して、最良の結果を達成できます。ただし、Open-Channel SSD を使用するには、オペレーティング システム カーネルのサポートが必要です。 LightNVM サブシステムの導入により、Linux カーネルのバージョン 4.4 以降で Open-Channel SSD サポートが追加されました。業界のいくつかの企業は、NVME をベースにした商用の Open-Channel SSD 製品を発売しています。

要約する

変化の波に直面しても、恐れず、躊躇せず、粘り強く続ければ、未来が見えてきます。新しい概念やテクノロジーの実装は、特定の問題を真に解決するためには、基本的に特定のビジネスと組み合わせる必要があります。技術の急速な発展により、将来はすべてが可能になると信じています。

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