昨今のデジタル化によってオンプレミス環境からクラウドへの切替えを行いたいと考える企業は少なくありません。

クラウドインフラストラクチャは、企業のクラウド導入において必要不可欠です。

本記事では、クラウドインフラストラクチャの基本から、構成要素、仕組み、トレンドまで詳しく解説しています。

クラウドインフラストラクチャ導入に必要な知識を理解できるため、ぜひ参考にしてみてください。

クラウドインフラストラクチャの基本

まずは、クラウドインフラストラクチャの基本について抑えましょう。

クラウドインフラストラクチャとは？

そもそもクラウドインフラストラクチャとは何なのか分からない人も少なくないでしょう。また似たような言葉であるクラウドコンピューティングと混同している人もいると思います。

こちらでは、クラウドインフラストラクチャの定義やクラウドコンピューティングとの関係についてみていきましょう。

クラウドインフラストラクチャの定義

クラウドインフラストラクチャとは、クラウド上で構成されるハードウェアやソフトウェアなどのITリソースの集合体のことをさします。クラウド環境の構築に必要なツールの意味合いが強いです。

クラウドサーバーやネットワーク、ストレージ、ソフトウェアといった複数のコンポーネントから構成されており、業務サポートのためのアーキテクチャの構成に用いられます。

クラウドコンピューティングとの関係

クラウドコンピューティングは、クラウド事業者のコンピューターリソースをインターネット経由で利用するサービスモデルのことです。

クラウドインフラストラクチャは、クラウドコンピューティングで提供されるITリソースの基盤としての役割を果たしています。そのためクラウドコンピューティングとは、サービスモデルとサービスの構成要素の関係といえるでしょう。

クラウドコンピューティングについて詳しく知りたい人は、こちらで解説していますのでぜひ参考にしてみてください。

クラウドインフラストラクチャの種類

クラウドインフラストラクチャには利用要件や拡張範囲によって種類が分かれており、主に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3種類に分けられます。こちらでは、クラウドインフラストラクチャの種類について解説していきます。

パブリッククラウド

パブリッククラウド型は、構築されたクラウドインフラストラクチャを、インターネットを介して、オンデマンドで組織や個人に提供するタイプの利用形態です。利用料さえ払えば誰でも利用開始できます。

運用に関しても保守管理はクラウド提供事業者が行うため、パブリッククラウド型のクラウドインフラストラクチャの利用をする際には、手軽に始められて運用コストも抑えられることが特徴です。

機能が共有されるため、構成や機能は提供されているものに限られます。そのため拡張性や自由度はプライベートクラウドと比べると低いです。

プライベートクラウド

プライベートクラウドは、単一の組織や個人が専有して利用や管理を行うタイプの利用形態です。既存システムとの連動や機密性の高いデータを扱う場合に適しています。

パブリッククラウド型のように既に用意されているインフラストラクチャを利用するのではなく、1から開発する必要があるため初期開発コストや運用コストがかかります。

ただし、環境自体が閉ざされているため、高度なセキュリティ対策が可能です。また、独自に開発するため自社のビジネスに合わせて環境を設計、調整できます。

ハイブリッドクラウド

ハイブリッドクラウドは、パブリッククラウドとプライベートクラウド、オンプレミス型を組み合わせた利用形態です。

利用シーンに合わせてクラウドとオンプレミス、プライベートとパブリックを使い分けることができます。そのため、それぞれのメリットを活かして、デメリットを減らすことが可能です。

クラウドインフラストラクチャの構成要素

前述の通り、クラウドインフラストラクチャは複数のコンポーネントから構成されています。こちらでは、クラウドインフラストラクチャの構成要素についてみていきましょう。

クラウドインフラの主要要素

クラウドインフラストラクチャを構成する主要要素には、コンピューティングリリース・ストレージ・ネットワーキングがあります。

コンピューティングリソース

コンピューティングリソースとは、コンピューターシステムを稼働させるために必要な資源のことをさします。具体的には、CPUやメモリなどがコンピューティングリソースです。

特にクラウドベースで提供されるCPUは、vCPU（仮想CPU）をさします。クラウドコンピューティングにて仮想敵に割り当てられるCPUとなり、物理CPUに割り当てられます。複数割り当てられてそれぞれで稼働できるため、柔軟性が高いことが特徴です。

クラウド上でコンピューティングシステムを利用するうえで必要不可欠な機能となります。

ストレージとネットワーキング

ストレージとネットワーキングもクラウドインフラストラクチャの主要要素です。

ストレージ

ストレージは、インターネット上にデータとファイルを保存できるようにする機能です。物理ストレージと違い、課金することで用量が実質的に無制限に拡大可能で、必要に応じてアクセスできます。

クラウドインフラであるストレージを使用することで、自社でわざわざストレージの購入や管理が不要になり、サービスによっては実績もあるためセキュリティ面でも安心です。

コスト効率が高く、データ管理もしやすいためクラウドインフラを活用する場合におさえておきたい機能といえます。

ネットワーキング

ネットワーキングは、クラウドインフラの各コンポーネントやサービスが通信するための機能です。

クラウドリソースをユーザーに提供するインターネットやイントラネットが該当します。

クラウド上で仮想ローカルネットワークを作成可能で、静的または動的アドレスを各ネットワーキングリソースに割り当てられることが特徴です。

IaaS、PaaS、SaaSの特徴と違い

	IaaS（Infrastructure as a Service）	PaaS (Platform as a Service)	SaaS (Software as a Service)
特徴	システム構築に必要なインフラなどのハードウェアを提供。	アプリケーション開発のためのプラットフォームを提供。	アプリケーションやソフトウェアを提供。
クラウド事業者側の管理範囲	・ハードウェア ・ネットワーク ・OS	・ハードウェア ・ネットワーク ・OS ・ミドルウェア	・ハードウェア ・ネットワーク ・OS ・ミドルウェア ・ソフトウェア
開発の自由度（拡張性）	比較的高い	高い	比較的低い
開発コスト	比較的高い	高い	比較的低い

クラウドインフラストラクチャを含むクラウドサービスはIaaS・PaaS・SaaSの3種類があり、クラウドインフラストラクチャはIaaSに分類されます。IaaS（Infrastructure as a Service）はハードウェア領域までのサービスを提供していることが特徴です。

PaaS (Platform as a Service)は、アプリケーション開発のためのプラットフォームサービスを、SaaS (Software as a Service)は、アプリケーションやソフトウェアまで提供しています。

主な違いとして、ユーザーの管理範囲とカスタマイズ性があげられます。IaaSはハードウェア領域まで、サービス提供会社が管理しており、PaaSはプラットフォーム領域まで、SaaSはアプリケーション領域まで管理していることが特徴です。サービスとして提供されている部分は、ユーザー側でカスタマイズ出来ないため管理範囲とカスタマイズ性が反比例していると言えます。

IaaS、PaaS、SaaSを含むクラウドサービスについて詳しく知りたい人はこちらを参考にしてみてください。

クラウドインフラストラクチャの仕組み

こちらではクラウドインフラストラクチャの仕組みについて解説していきます。

クラウドインフラストラクチャの動作原理

クラウドインフラストラクチャの仕組みとして、動作原理を抑えておくことは重要です。特に以下の2点を理解しておくとよいでしょう。

• リソースの仮想化
• オートスケーリングとロードバランシング

リソースの仮想化

クラウドインフラストラクチャでは、リソースの仮想化を行いサーバーやストレージなどの物理的なコンピューティングリソースをクラウド上で利用可能な状態に変換します。リソースの仮想化によってどこからでもインターネットを介してITリソースへアクセスして利用が可能です。コンピューティングリソースやアプリケーションの柔軟性や効率性を向上させるため、クラウドインフラストラクチャにおける動作原理の基盤といえるでしょう。

オートスケーリングとロードバランシング

オートスケーリングとロードバランシングはクラウドインフラストラクチャのパフォーマンスを維持するための仕組みです。

オートスケーリングは、サーバーの負荷に応じてクラウドサーバーの台数を自動的に増減させます。必要最低限のサーバー数でシステムを安定稼働させることが可能です。

ロードバランシングは、アプリケーションを複数のサーバーで実行させる際に、ロードバランサーを挟むことで各サーバーに均等に通信を割り当てる仕組みをさします。アプリケーションの可用性や拡張性、パフォーマンスの向上が期待できます。

クラウドインフラストラクチャの管理と運用

こちらでは、クラウドインフラストラクチャの管理と運用を行う仕組みについて解説していきます。

管理コンソールとAPI

クラウドインフラストラクチャを管理・運用するうえでユーザーはクラウドベースの管理コンソールとAPIを介して各ITリソースにアクセスしています。

管理コンソールとは、ユーザーの追加やグループ作成、セキュリティ設定などの管理を行う仕組みです。直感的な操作でプログラミングなどの専門的な知識がなくてもクラウドインフラストラクチャの管理が行えます。

APIは、プログラムを活用して仮想化されたITリソースの管理や制御を行うことができる仕組みです。管理コンソールと異なりプログラミングを活用することでより高度な管理や運用が可能になります。

セキュリティとコンプライアンス

クラウドインフラストラクチャの管理や運用を行う上でセキュリティとコンプライアンス対策は重要です。そのため多くのクラウドインフラストラクチャには、セキュリティとコンプライアンス対策がされています。

特にクラウド環境においては、オンプレミス環境よりも情報漏洩やデータ消失、不正アクセスなどのセキュリティリスクが高いと考える人は少なくありません。クラウド利用におけるセキュリティ対策を行うことでデータの安全性を保ち、コンプライアンス要件も満たします。

クラウドインフラストラクチャの利用法

最後にクラウドインフラストラクチャの利用法について解説していきます。

クラウドインフラストラクチャの応用

クラウドインフラストラクチャを応用した利用法は主に以下の通りです。

• データセンターの代替
• アプリケーションホスティングと開発

それぞれ詳しくみていきましょう。

データセンターの代替

クラウドインフラストラクチャを応用することでストレージやサーバーなどのデータセンターをオンプレミスからクラウドへ代替することが可能です。

クラウドインフラストラクチャをデータセンターに代替することで、環境構築にかかるコストだけではなく運用・管理コストの削減も可能になりました。障害対応に関してもクラウド事業者が対応するため、自社での障害対応コストは必要最小限に抑えられることもメリットです。

アプリケーションホスティングと開発

クラウドインフラストラクチャにおけるアプリケーションホスティングとは、アプリケーションを運用するためのウェブホスティングサービスのことです。仮想的なサーバーを利用してウェブサイトやアプリケーションをホストします。

リソースの拡張性や柔軟性が高いため、企業や組織のアプリケーション開発のパフォーマンスやコスト効率を高める効果が期待できます。

クラウドインフラストラクチャの最新トレンド

昨今のクラウドインフラストラクチャの最新トレンドは以下の通りです。

• エッジコンピューティング
• ハイブリッドクラウド

それぞれ詳しくみていきましょう。

エッジコンピューティング

エッジコンピューティングとは、ネットワークの端末側にあるエッジでデータの処理や解析を行う手法です。近年クラウド化やIot化によって大量データの利用が求められるようになりました。

エッジコンピューティングでは、クラウドインフラストラクチャで行うデータ処理の一部を補うことでクラウドサーバーへの負担を軽減する効果が期待できます。そのため、クラウドインフラストラクチャとエッジコンピューティングとの共存は昨今のトレンドといえるでしょう。

本サイトでは、エッジコンピューティングについてこちらでより詳しく解説しています。

ハイブリッドクラウド

昨今プライベートクラウドとパブリッククラウドの良いところをとったハイブリッドクラウドの普及が急速に進んでいます。

ハイブリッドクラウドが提供するセキュリティ性やコスト効率、拡張性の高さは企業のDX化とビジネスの柔軟性の向上をサポートするのにおすすめです。そのため、ハイブリッドクラウドは昨今のクラウドインフラストラクチャのトレンドとなります。

まとめ：今後のクラウドインフラストラクチャ市場

本記事で紹介してきた通り、クラウドインフラストラクチャは、クラウド化されたハードウェアやソフトウェアなどの集合体で企業のクラウド化に必要不可欠なものです。

ネットワークやデータベースなどを企業が1から準備するとなるとコストや時間が多くかかってしまいます。また、昨今のデジタル化の影響で企業のDX化やIotが展開してきており、多くの分野や業界で自社システムのクラウド化需要が高いです。

クラウドインフラストラクチャは、既に出来上がったITインフラストラクチャをクラウド上で誰でもすぐに利用することができます。多くの企業や業界でクラウド需要が高まっていくことが予想されるため、クラウドインフラストラクチャ市場は今後大きく発展していくでしょう。

自社にクラウドインフラストラクチャの導入を検討される場合は、ぜひ株式会社Jiteraに一度ご相談してみてはいかがでしょうか。