クラウド&データセンター完全ガイド：特集
ITインフラを支えるサーバー仮想化技術の“今”と“これから”（Part 3）
新たな技術で形を変えるオンプレミスとプライベートクラウド
2019年7月12日 06:00
弊社刊「クラウド＆データセンター完全ガイド 2019年夏号」から記事を抜粋してお届けします。「クラウド＆データセンター完全ガイド」は、国内唯一のクラウド／データセンター専門誌です。クラウドサービスやデータセンターの選定・利用に携わる読者に向けて、有用な情報をタイムリーに発信しています。
発売：2019年7月1日
定価：本体2000円＋税
技術の発展一般に言えることでもあるのだろうが、特にITに関しては「螺旋状の進化」がよく指摘される。新技術の登場によって否定されたコンセプトが形を変えてよみがえる、という展開が繰り返されるという形だが、大きくは「集中」と「分散」の交代がよく例に挙がる。メインフレーム（集中）／クライアント・サーバー（分散）／クラウド（集中）というのもその例だろう。現在はクラウド全盛期とも言える状況だが、既に揺り戻しは始まっており、オンプレミス／プライベートクラウドの再評価の動きが目立つようになってきた。 text：渡邉利和
SoRとSoE
オンプレミス中心の環境に新たな選択肢としてクラウドが加わり、「クラウドファースト」から「クラウドマスト」へとその存在感を高めてきた一方、あらゆるITシステムを全てクラウドで実行するのは正解とは言えない、という認識も拡がりつつある。
「ハイブリッドクラウド」というコンセプトは、一時期はオンプレミスからクラウドに向かう際の通過点としての折衷案と見なされることもあったが、現在ではもっと積極的に「適材適所の使い分け」を意味するようになってきた。さらに、主要パブリッククラウド事業者の顔ぶれがほぼ固まってきたことから、複数のパブリッククラウドを併用することを「ハイブリッドクラウド」と呼ぶ例もあるようだ。さらに、オンプレミス環境を「プライベートクラウド」としてクラウドの一種と捉え、さらに複数のパブリッククラウドを併用することまで視野に入れて「マルチクラウド」という言い方をすることも増えてきた。さまざまな用語が出現しつつあるのは、基本的なコンセプトが成熟する一方、具体的なユースケースが増えてきたせいでもあるだろう。
パブリッククラウドというコンセプトがオンラインショッピングサイトを手がけるAmazonによって現実化されたことからも明らかなのだが、実のところクラウドは既存のオンプレミスのITインフラの正常進化系ではなく、インターネットを前提とした新しいアプリケーションのための新しいインフラと捉える方が実態に即していると言えるだろう。
“SoR”か“SoE”か、という分類で言えば、クラウドは本質的にSoEのためのインフラだと言える。かつてはこの差はあまり明確には意識されていなかったようだが、さまざまなITシステムのクラウド移行が試みられる中、経験／実績の積み上げから、SoRをクラウド移行するのは簡単ではない、ということが徐々に理解されるようになってきている。SoRとSoEでは、インフラに求める要件も異なっているためだ。
もちろん、クラウド側にSoRが必要とする機能を実装することは不可能ではないし、移行に成功している事例も存在している。SoRの代表例とも言える基幹業務アプリケーションのベンダー自身がアプリケーションのクラウド化（SaaS化）に取り組んでいるという現実もあるので、過渡期固有の問題と考えることもできるだろう。
とはいえ、現時点での現実解としては、SoEはクラウドで、既存のSoRについてはオンプレミス／プライベートクラウドも有力な選択肢として検討すべき、という形になるだろう。一方、新興企業やシステムの根本的刷新など、ゼロベースで新規のSoRを構築する場合には最新のSaaS環境の活用が有力な選択肢になるだろう。
プライベートクラウドの選択肢
プライベートクラウドというコンセプトはパブリッククラウドが実用段階に入ってすぐの時点から語られていたが、具体的にどのような環境をプライベートクラウドと呼ぶのかという点に関してはあまり明確ではなかった。
大規模な製造業などでは、中小の取引先などを含むサプライチェーン全体を包含する形で外部から切り離された環境を作り、そこでパブリッククラウドと同様のサービスを提供するという、かつてのイントラネットのクラウド時代版とも言えるような環境を構築している例もあり、これは疑問の余地なくプライベートクラウドと呼べるものだ。
一方、ユーザー企業が単独で構築する“プライベートクラウド”は、クラウドの本質的な利点である「多数の利用者がリソースを共有することに基づくコストメリット」を実現することが難しいことから、おおむね「クラウドのような何か」に留まっている例が多いのではないだろうか。
とはいえ、最近ではベンダー各社がクラウドのメリットを正しく理解した上で同様のメリットをオンプレミス環境で実現するという取り組みを進めており、「自社データセンター内に構築した独自のITインフラではあるが、従来のオンプレミス環境とは異なるメリットを実現できる」製品の投入を進めている。
典型的には、各社がラインナップしているHCI製品は、スケールアウト型の拡張性とシンプルな運用管理インターフェイスを提供することで、従来型のITインフラとは異なる「クラウドのような」メリットを提供している。具体的な製品としては、NutanixのHCIプラットフォームや、VMwareのvSANベースの“ハイパーコンバージドインフラストラクチャ”などが挙げられる。また、ハードウェアベンダーからのアプローチとしては、Dell EMC（Dell Technologies）のVxRailや、CiscoのHyperFlexなどがある（写真1、2）。
さらに、製品機能の面だけでなく、ファイナンス面でもクラウド的なメリットをオンプレミス向けに提供する取り組みもある。たとえばHPEでは、HCIシステム「HPE SimpliVity」やコンポーザブルインフラストラクチャー「HPE Synergy」といった製品をラインナップすると同時に、こうした製品を資産として購入する代わりに使用量に応じた従量制課金体系で提供する「HPE GreenLakeフレックスキャパシティ」サービスも提供している。オンプレミス環境の課題であった「初期投資が大きくなる」「必要以上の処理能力を購入することによる過剰投資が起こる」といった問題に解決策を提供している。オンプレミスかクラウドか、という問いが突きつけられる一方で、オンプレミスと言われる環境も永劫不変ではなく、クラウドのメリットを採り入れる形で進化を続けており、「クラウドで得られるメリットを同様に得られるオンプレミス環境」を構築するための選択肢が充実しつつあるのが現状だ。
クラウド側からのアプローチ
オンプレミス向けのハードウェア／ソフトウェアがクラウド的なアプローチを取り入れて進化していると同時に、パブリッククラウド側からオンプレミス環境との親和性を高める動きも顕著になってきている。この動きをまずリードしたのはMicrosoftのAzure Stackだ。Azure Stackは、パブリッククラウドサービスであるMicrosoft Azureと同等の環境をオンプレミスでも活用できる、「ソフトウェアおよび認証済みのハードウェアで構成された統合システム」である。クラウド環境をアプライアンスとして購入／運用できるものだと表現してもよいかもしれない。
デジタルトランスフォーメーションという文脈では、新たな顧客接点としてスマートフォンのアプリなどが重視される。こうしたアプリの実行環境としてはクラウドを選ぶ方が効率的だが、一方でクラウド環境で実行されることを前提として設計／開発されるソフトウェアの開発環境／テスト環境をどう構築するかという問題もある。Azure Stackであれば、Microsoft Azure環境で実行するためのソフトウェアをクラウドと同様の条件で実行することができるし、必要に応じてソフトウェアをオンプレミスとクラウドの両方の環境を適宜選択して実行するような柔軟な環境を構築することもできるだろう。
また、最新のアプローチによるクラウドとオンプレミスの融合の試みとしては、Dell Technologiesが発表した“Dell Technologies Cloud”と“Azure VMware Solutions”も興味深い。まず、Azure VMware Solutionsは、従来はオンプレミス環境をベースに発展してきたVMwareの仮想化インフラに基づくクラウドインフラを、Microsoft Azureのサービスとして提供するというものだ。Azure Stackがパブリッククラウドの環境をオンプレミスでも使えるようにするという形で両者の統合を目指したものとすれば、Azure VMware Solutionは逆の方向で、オンプレミス環境でデファクトとも言えるVMware環境をパブリッククラウドのインフラ上で稼働させるかたちで、両者を統合する取り組みだと言えるかもしれない。
また、Dell Technologies Cloudの取り組みの1つとして発表された“VMware Cloud on Dell EMC”は“Data Center as a Service”と表現されているが、Dell EMCのハードウェア製品（VxRail やPowerEdge Serverなど）で構成される“データセンター”環境をマネージドサービスとして提供するというものだ。クラウドライクな環境を実現するアプライアンス的な環境を用いるという点はAzure Stackと似たものだと言えるが、さらにこの環境を“as-a-Service”モデルで提供するという。つまり、ユーザーが指定した場所にハードウェアを搬入／設置するが、運用はDell Technologiesが遠隔で行い、ユーザーは従量課金制でこの環境を利用する形になる。自社が占有できるクラウド環境をDell Technologiesに準備してもらって利用する形だとも言えるだろう。
インフラの運用管理
オンプレミス環境とクラウド環境の融合が求められるのは、デジタルトランスフォーメーションなどを想定した新しいアプリケーションの実行環境が基本的にクラウドとなるためでもある。もちろん、クラウドネイティブなアプリケーションに関しては最初から開発もテストもすべてクラウド上で行う、という方針もあり得るが、開発／テストの段階はクローズドな環境で実行したい、と考えるユーザーは少なくないだろう。また、仮想サーバーをオンプレミスとクラウドの間で自由に移動できることにも大きなメリットがある。オンプレミスの処理能力の増強は簡単ではないが、クラウドであれば必要に応じて柔軟に処理能力を拡張できる。そのため、オンプレミスを基本としてITインフラを構築している場合でも、突発的な負荷増大の際にクラウドを利用できるような備えをしておきたいというニーズも存在する。
また、別の観点からは、オンプレミス環境でもクラウドと同様の運用管理手法を採用したいというニーズがある。クラウドでは、必要なITリソースの確保は通常ウェブインターフェイスを介したセルフサービス型で実行され、ユーザー部門が自力で行うのが基本となる。一方で、伝統的なオンプレミス環境ではIT部門に依頼して準備が整うのを待つ、というスタイルが一般的だろう。
しかし、現在のビジネススピードからするとこうしたやりとりは時間の浪費に感じられるようになってきており、ユーザー部門の不満のタネとなってしまいかねない。このギャップを埋める手法として、HCIなどではクラウド的な運用管理手法をあらかじめ組み込んだ形で提供されているし、従来型のサーバーやストレージ、ネットワークでITインフラを構築している場合でも、オープンソースプロジェクトとして開発されているOpenStackなどを活用することでクラウドライクなインターフェイスをオンプレミス環境で実現できる（図1）。
OpenStackは、当初は「クラウドOS」として注目をあつめ、IaaSなどの環境で提供されているようなセルフサービス型でのコンピューティングリソースの割り当てなどを実現するオープンソースプロジェクトとして発展した。その後、ITベンダー各社が足並みを揃えてOpenStackをサポートし、APIレベルでの連携機能などを充実させたことから、デファクトスタンダードとしての地位を固めるに至っている。一方で、コミュニティの拡大と同時に仕様もまた大規模化していき、複雑化してしまった面もあるようだ。現在では、Red Hatが提供するRed Hat OpenStack Platformなど、サポートが得やすい製品を選択する例も増えているようだ。
OpenStackに関しては、もともとソフトウェアとしてはかなり大規模で、ユーザー企業が自力で環境を構築して運用していくのはハードルが高いとも言われていた。そのためもあって、OpenStackに関してもマネージドサービスの形で提供する事業者も増えており、ユーザー企業は単に利用するだけ、という形も取れるようになってきている。
現状では、まだ多くのユーザー企業ではオンプレミスのITインフラとして従来型のサーバー／ストレージ／ネットワークを組み合わせて運用していると思われるが、そうした環境を維持した上でOpenStackによる運用管理体制を構築するのが良いのか、あるいは最新のHCIなどの製品を導入して、あらかじめ構築済の運用管理インターフェイスを利用していくのが良いのかは判断が分かれるところだろう。
環境構築の敷居の高さという点に関してはOpenStackプロジェクトでもさまざまな取り組みを行っているようだが、中長期的に見た場合にはユーザー企業が自力でOpenStack環境を構築する例は少なくなっていき、マネージドサービスや製品にあらかじめ組み込まれた形で提供される環境を利用するという方向に進んでいくものと考えられる。
モダンなアプリケーションの台頭
クラウドネイティブなアプリケーションが次々と開発されるようになってきており、エンタープライズ市場においても、今やWindowsやLinuxといったOS上で稼働するアプリケーションの開発よりも、スマートフォン向けアプリの開発のほうが主流と言えるのではないかと思われるほどの状況になっている。また、最新のアプリケーションを考える上では、コンテナ技術の進展について押さえておくことが必須となっている。
コンテナは、アプリケーションの実行に必要な要素だけをコンパクトにまとめて他の環境から切り離したものだと表現できる。ハイパーバイザー上で稼働する仮想マシンがOSイメージを丸ごと含んだ大規模なものであるのに対し、コンテナの場合はアプリケーションや実行時に呼び出されるライブラリなどのランタイム環境だけをまとめ、共通のOSプラットフォーム上で実行される形になっている。
仮想マシンの場合は、起動の際には物理サーバーの起動同様の初期化プロセスを実行していくことになるのに対し、コンテナの場合は実質的には「既に稼働中のOSの上で新しいプロセスを起動するだけ」という処理になるので、軽量かつ迅速な動作が可能になる。必要なコンピューティングリソース量も節約できることから、現在では仮想サーバーを使ったアプリケーション実行環境よりもコンテナベースでのアプリケーション配布／実行のほうが主流になりつつあると言っても良いだろう。
同時に、IaaSのような仮想サーバーの運用環境を想定したOpenStackではなく、コンテナ環境の運用管理プラットフォームとなる“Kubernetes”の注目が高まっており、この点からもクラウド／オンプレミス共に主流の環境がIaaSからPaaSへとより高いレイヤにシフトしつつあると考えて良いだろう（図2）。
コンテナがアプリケーションの主流と位置付けられるようになったことで、オンプレミス環境でもコンテナ化されたアプリケーションが実行できる環境を整えるというニーズが高まってきている。これに関しても、Kubernetesそのもの、または商用化された各種ディストリビューションなどが各社から提供されており、IT業界のトレンドとなっている状況だ。
ユーザー企業の視点から見たITインフラの有り様も、従来のようなハードウェアレベルから詳細な仕様を積み上げていく見方から、コンテナの実行環境が整っていればよい、というものに変わっていく可能性もあるだろう。仮想サーバーという「ハードウェアの仮想化」よりも、アプリケーション実行環境の仮想化としての「コンテナ」のほうが存在感を増しつつあり、それに合わせてITインフラの姿もさらに進化していくことになるだろう。
オンプレミスとクラウドの融合
オンプレミスとクラウドの融合という方向性はさらに加速しており、将来的には「オンプレミスかクラウドか」という問いそのものが時代遅れとなりそうな勢いだ。ハイパースケールクラウドプロバイダーなど呼ばれる現在の主要パブリッククラウドサービス、Amazon Web Services（AWS）、Mircosoft Azure、Google Cloudの3社はいずれも、クラウド環境で提供されている先進的な機能をオンプレミス環境でも利用できるようにする方向に進み始めている。前述のAzure Stackと同様の取り組みは、AWSでは“AWS IoT Greengrass”として、Google Cloudでは“Anthos”としてそれぞれ発表されている（図3、4）。主な狙いとしては、IoTでの利用を想定し、エッジコンピューティングの分野においてもパブリッククラウドが提供するサービスを利用可能とすることで、アプリケーションの開発を支援し、高度な処理を容易に実装できるようにする、というユースケースを想定したものとなっている。
その上で、こうした「ローカルで実行されるクラウドサービス」が実装されるオンプレミス環境のプラットフォームとして、VMwareの存在感が高まっている。VMwareは今後の長期的な方針として「クラウドでもオンプレミスでも同じソフトウェアが同じように利用できるように環境整備を行う」としている。これはつまり、将来的にはオンプレミスのVMwareの仮想化プラットフォーム上で、AWSやAzure、Googleがクラウドサービスとして提供している機能が利用できるようになるということでもある（図5）。パブリッククラウドサービス間の競争がまさにこうした独自提供のサービスを武器として行われてきたわけだが、各社の取り組みを見る限り、オンプレミス環境のデファクトスタンダードであるVMwareは競合相手ではなく、パートナーとしての地位を固めたのだろう。そのうえで、各社共通でオンプレミスのVMware環境とシームレスに接続可能なパブリッククラウドとして自社サービスを位置付けていく方向だと考えられる。
仮想化技術の発展は、コンピューティングリソースの利用効率の向上に寄与し、さらに迅速なプロビジョニングやワークロードの柔軟な移動といったメリットをもたらした。そして現在では仮想サーバーのレイヤーからアプリケーションのレイヤーへと仮想化のターゲットがより高次なレベルに移行しつつあり、それに伴ってクラウド／オンプレミスのいずれのインフラも、コンテナの実行をサポートする仮想化プラットフォームという共通基盤を構成するような形になりつつある。この上に、これまではクラウドプラットフォーム上でのみ利用可能であった各パブリッククラウドが提供するサービスが乗ってくるようになると、本当の意味でオンプレミスとクラウドの環境の融合が実現することになる。
各パブリッククラウドの独自機能／サービスは、アプリケーションの機能を補完するライブラリ的な存在と位置付けられた上で、オンプレミスでもクラウドでも同様に活用できることから、アプリケーションの実行場所はその時々のニーズに応じてオンプレミスでもクラウドでも自在に移動可能となっていくだろう。この時点では、SoR／SoEともにサポート出来る共通基盤的な環境が整備されることも期待できる。現在は、こうした動きが見えてきたというタイミングであって、環境として実用レベルで整備されるまでにはまだ数年を要するものと思われるが、新たなインフラ構築に取りかかる際にはこうした動向を踏まえた設計を行う必要がありそうだ。