クラウドコンピューティングとは？ Wallarmガイド

クラウドコンピューティングの定義

全体として、この技術はインターネットを活用してホスティングされたサービスを円滑に提供するものです。ここでは、アプリ、プラットフォーム、インフラという三つの主要なタイプが利用可能です。

これらの領域では、企業や個人が世界中で様々なサービスを受けることができます。サーバ、ストレージ容量、分析サービス、プロセッサ、データベース機能、ネットワークソリューション、業種特化の機能、ソフトウェアツール、知見などが含まれる場合があります。

クラウドフレームワークは、適切な動作に必要なハードウェアとソフトウェアで構成されています。クラウドストレージを利用すれば、エンドユーザーはファイルをローカルではなく遠隔で保存でき、またプログラムを遠隔で実行することも可能です。

この技術は、エンドユーザーにシンプルで拡張可能なコンピュータリソースやITサービスへのアクセスを提供することを目的としています。費用対効果、向上した生産性、速い処理速度、計算能力の向上、途切れないパフォーマンス、高水準のサイバーセキュリティといった利点により、消費者と組織双方にとって魅力的な選択肢となっています。

種類

a. パブリック: 高速インターネット接続があれば誰でも利用可能です。

b. プライベート: アクセス制御と認証設定が施されたプライベートネットワークまたはデータハブで、限定されたユーザーにサービスを提供します。

仕組みは？

ユーティリティ／オンデマンドコンピューティングとも呼ばれ、三つの基本要素で構成されたパズルのような仕組みです：

• クラウドスペースやコンピューティングサービスを提供する企業が、実物のハードウェア上にアプリやデータを保管するために設置するデータセンター。
• これらはユーザーが利用可能です。
• インターネットがユーザーとサービス提供者を瞬時に広い距離で結びます。

各要素自体はシンプルですが、それらを組み合わせる技術は複雑です。

この技術登場以前は、企業のIT部門が自社内にデータセンターを持ち、頻繁なハードウェア更新、莫大な電力コスト、広大なスペースが必要でした。

現在、クラウドプロバイダーはサブスクリプション方式でこれらの機能を提供しています。利用者は月額料金で必要なコンピュータリソースを利用でき、ソフトウェアライセンスの購入は不要です。中央サーバが標準プロトコルを使いフロントエンドとバックエンド間の通信を管理、ソフトウェアとミドルウェアを活用して各ネットワーク部品を接続します。

貴社は定期的な保守が必要なレガシーシステムを利用していますか？

古いサーバの交換や、ストレージ不足時の追加コンピュータ導入、または最新のセキュリティ対策に合わせたソフト更新が可能です。

サービス提供者がバックエンドの全てを管理します。必要なのは安定したネットワーク接続、ブラウザ、有効な認証情報だけです。これがあれば、フロントエンドで全ての作業が完結します。

クラウドコンピューティングの歴史 

1950年代、企業は大型メインフレームコンピュータを初めて利用しましたが、ユーザーごとに購入するには非常に高価でした。そこで、中央メインフレームの高額なプロセッサ時間を有効活用するため、1950年代後半から1960年代初頭にタイムシェアリングが採用されました。

タイムシェアリングにより、複数の管理用コンピューティング環境を同時に利用でき、処理能力が向上しダウンタイムが減少しました。この考え方が現代のクラウドコンピューティングの原理の先駆けとなりました。

1969年、世界規模のネットワークで分散コンピューティングリソースの概念が登場し、アメリカのコンピュータ科学者J.C.R.リックライダーが、インターネットの前身とも言われるARPAネットの開発に貢献しました。あらゆる場所からソフトやデータにアクセスできるよう、コンピュータを世界中で接続する試みが始まりました。

1970年代に初の仮想マシン（VM）が登場し、１つの物理環境内で複数のシステムを運用できるようになると、クラウドコンピューティングはより具体的な形を帯び始めました。これらのVMの有用性が、ハイブリッド化の概念を生み出し、クラウド技術の発展に大きな影響を与えました。

Apple、Microsoft、IBMは、1970〜1980年代にクラウド環境を向上させる技術を開発し、クラウドサーバやサーバホスティングの利用を推進しました。そして1999年、Salesforceが初めてオンラインでビジネスアプリを提供し、歴史を作りました。

実際、クラウドコンピューティングの重要な応用例の一つがSalesforceです。従来は各従業員のPCに実物のソフトをインストールし、多数のライセンスを購入する必要がありました。小規模なスタートアップでも大企業でも、Salesforceを利用することでビジネスの拡大と必要な時のオンラインアクセスが可能となりました。シンプルで効率的、経済的な新手法がその道を切り開きました。

Amazonは2006年にAWSを発表し、クラウドストレージとコンピューティングサービスの提供を開始しました。GoogleやMicrosoftなど他の主要な技術企業も、それぞれの関連ソリューションを発表しています。

クラウドコンピューティングサービスの種類 

1. IaaS

IaaS、すなわちインフラをサービスとして提供する形態は、柔軟なコンピューティング環境を実現します。すでに基本的なITシステムが整っている前提で、必要に応じて追加機能を導入できる仕組みです。

自社OSを持ち、その維持管理に必要なツールを求める企業には適した戦略です。サーバ、ファイアウォール、ハードウェアなどの既製コンポーネントを活用して、大規模な設計が可能となります。

IaaSは、特定のIT要件を持つプロジェクトの実行プラットフォームとしても利用できます。例えば、新しいアプリを開発する企業がリリース前にテスト環境を構築する場合や、eコマース事業がウェブサイトのホスティングに利用する場合など、急激なトラフィック増加にも迅速に対応できるため最適です。

2. SaaS

このモデルでは、クラウドプロバイダーが顧客のアプリを自社サーバ上で運用します。顧客はインターネット経由でログイン情報を使い利用します。SaaSを活用すると、自社機器の購入・維持をせずに従量課金制でサービスを利用できます。

最新技術をすぐに利用できるため、SaaSは多くの企業にとって最適です。自動更新により内部リソースの負担も軽減され、成長に合わせて新サービスや機能を追加することで柔軟に対応できます。

顧客満足、顧客関係管理、カスタマーサポート、電子調達、調達、財務計画、ヒューマンキャピタルマネジメント、タレントマネジメント、給与管理、サプライチェーン管理、エンタープライズプランニングなど、あらゆるビジネス要求に応じた包括的なソフトウェアをモダンクラウドスイートは提供します。

3. PaaS

PaaSを利用する組織は、基盤インフラを購入・管理することなく、モバイルやウェブアプリの開発・運用に必要なツールにアクセスできます。利用者はWebブラウザでサービスに接続し、提供者がインフラとミドルウェアを運用します。

PaaSソリューションには、チャットボット、ブロックチェーン、人工知能（AI）、IoTなど最新技術を含む、プログラミングコンポーネントが備わり、開発者がアプリに新機能を追加できる必要があります。加えて、以下の機能も提供する必要があります：

• ビッグデータ分析
• コンテンツ管理
• データベース管理
• システム管理
• アナリスト、エンドユーザー、プロのIT管理者向けのセキュリティ

4. FaaS

FaaSは、プログラマーが独自のクラウドアーキテクチャに頼らず、様々な機能やソリューションを関数として作成、計算、運用、管理することを可能にします。

これらの関数は、第三者のデプロイやサービスを活用し、イベント駆動型の実行環境内で空のコンテナを用いてサーバ側の機能と状態を管理します。

FaaSは主要なパブリッククラウド上で利用可能で、オンプレミス展開も可能なため、アプリ開発のための新たなIT機能を企業にもたらします。

代表的なFaaSの例は、Cloud Functions（Google製品）、OpenFaaS（オープンソース）、AmazonのAWS Lambda、Azure Functions（オープンソースでサーバレス）、IBM Cloud Functionsなどです。

クラウドコンピューティングの主な特徴

• セルフサービス（オンデマンド）

名称が示す通り、この技術はほとんどのリソースをセルフサービスで利用可能な状態に保ちます。サーバクライアントは、稼働時間、機能、割り当てられたネットワークストレージを常に監視でき、必要に応じてコンピュータパワーの調整も可能です。

• 従量課金・レポートサービス

クラウドの特徴の一つとして、利用状況の計測と報告機能があり、企業にとって大きなメリットとなります。どのサービスがどの目的で使われたかを把握・報告でき、請求管理や効率的なリソース利用を実現し、業務の最適化にも役立ちます。

• リソースプーリング

この機能により、クラウドサービス提供者は複数の顧客に対し、それぞれのニーズに合わせたリソースを配分できます。データ処理、帯域幅、ストレージなど、多様なサービスに対応するマルチクライアント方式で、ユーザー体験と即時のリソース管理が両立されます。

• 自動化

簡単に言えば、物理的な作業を極力減らしながら技術を最大限に活用することです。技術的には、クラウドサービスが自動的にインストール、設定、保守できる能力を指します。しかし、クラウド環境での自動化は容易ではなく、仮想マシン、サーバ、膨大なストレージの展開後も継続的なメンテナンスが必要です。

• マルチテナンシー

大都市の高層ビルのように、１つのソフトウェアインスタンスが複数のユーザーグループにサービスを提供できる仕組みです。複数の顧客が同じリソースを使いながらも、各データは完全に分離され安全に保たれます。

• 優れた支払いシステム 

支払いシステムはコスト削減に寄与する重要な要素です。多様なクラウドプランが用意され、決済は簡便で時間の節約になります。

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デプロイメントモデル 

貴社のニーズに合ったモデルをお探しなら、以下の4つのデプロイメント例を参考にしてください：

1. パブリッククラウド 

前述のとおり、パブリッククラウドは全世界で誰でも利用可能なサービスで、無料または有料のサブスクリプション方式で提供されます。運用や所有は独立企業が行います。

この場合、インフラ、ソフト、ハードウェアは別会社が管理し、ほぼ誰でも利用できるアカウントでサービスが購入されます。

2. プライベートクラウド 

プライベートクラウドは通常、１つの企業や個人、組織のみが利用できる限定サービスです。自社またはレンタルのデータセンターで運用され、様々なカスタマイズが可能です。

3. ハイブリッドクラウド 

パブリックとプライベートの利点を組み合わせたモデルで、企業は機密データや重い負荷はプライベートで、計算需要に応じたサービスはパブリックで利用し、両者間でデータやアプリが自動連携され、現行のセキュリティやインフラを維持しながら柔軟な運用が可能です。

4. マルチクラウド

ご存知の通り、Salesforceは最近Hyperforceを発表しました。これは主要なパブリッククラウドと連携し、グローバル企業がこれまでにない安全性で成長できる新たなインフラ設計で、マルチクラウドの一例です。

複数のプロバイダーのクラウドを利用することをマルチクラウドと呼び、多様な利点があります。例えば、各社の特徴を組み合わせ、機密性の高いプロジェクトは安全なサービス、一般用途はコスト効果の高いサービスを利用することが可能です。多国籍企業などには、各地域で最適なサービスを選べる柔軟性が大いに役立ちます。

クラウドコンピューティングの利点

• スケーラビリティ

従来システムでは需要予測が困難ですが、パブリッククラウドを用いれば自動監視システムを迅速に構築できます。蓄積データに基づき、必要な労力を的確に増減できます。

• 強化されたセキュリティ

全ての企業にとって、情報を安全かつ長期にわたり保管することは最優先事項です。顧客データはクラウド上に非常に安全に保存され、必要な時にどこからでもアクセス可能です。さらに、すべてのデータは保護・暗号化され、通信が守られています。

• コスト

従来システムでは、適切なハードウェアの手配・購入が常に難しい課題でした。ニーズに合わない機器を使い続けなければならない場合もありましたが、クラウドはハードウェア購入が不要なため、この問題を解決します。

提供されるハードウェア利用料を支払い、ニーズに応じた切り替えが可能です。使用した時間分のみの支払いで大幅なコスト削減が期待できます。

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クラウドコンピューティングの欠点 

• 能力不足と知識の欠如

クラウド関連技術が急速に進化する中、適切なスキルや知識を持つツール・人材の確保が企業にとって大きな課題となっています。

• クラウドの停止

他のITシステムと同様、クラウドも再起動、ネットワーク障害、停止などの技術的トラブルに見舞われ、業務やプロセスが麻痺し、財務的な損失を招く恐れがあります。

業務のレジリエンス向上とクラウド停止への対策を講じる必要があります。また、利用者や従業員に対して高いサービス提供を維持しつつ、停止の頻度と影響を軽減する努力も求められます。

• クラウド移行

プログラムやデータをクラウド環境に移行する際、複雑な問題が生じがちです。移行プロジェクトは予算超過や想定以上の期間を要することが多く、ローカルデータセンターからクラウドへの負荷やデータの再配置は、予期せぬ費用や遅延が発生するまで軽視されがちな課題です。

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クラウドコンピューティングの利用例

何千人もの利用者が日常的にこの技術を用いた多数のデスクトップやスマートフォンアプリを利用していますが、初心者や非技術者には理解しにくい面もあります。

とはいえ、技術的な複雑さを除けば、クラウドコンピューティングは理解しやすい技術です。今後、普及の進展に伴い、より手頃で誰でも利用可能になるでしょう。

一般的な利用例に入る前に、ほとんどのクラウドプロバイダーが、実際に使用した分だけ支払うSaaSモデルであることを理解することが重要です。以下に主要な利用例を示します：

• ファイルホスティングサービス

クラウドは、データ保存やバックアップを目的としたストレージシステムの基盤となっています。利用者はデータのアップロード、ダウンロード、遠隔でのファイルシステムアクセス、そして複数デバイス間での即時同期が可能です。特に出張の多い方に最適です。

• チャットボット

チャットボットは、オンラインバンキングやセールスファネルの管理を自動化し効率化する実用的なツールです。主要な仮想オペレーターとの対話を通じ、見込み顧客の質問を予測することが可能です。

また、訪問者を特定のビジネス提案、FAQページ、またはお問い合わせページへ案内し、営業部門との連携を促す場合もあります。

• 動画配信プラットフォーム

スポーツ、テレビ、映画、ライブイベントなどの視聴にオンデマンドのストリーミングサービスを利用しています。これらは全て、所有またはリースのいずれかで、クラウドコンピューティングの技術に基づいています。高額なハードウェアやソフトを使用している一方で、最終利用者は手頃な料金でサービスを享受できます。

サービスを細分化することで、誰でも利用しやすくなっています。複数のサーバが連携してストリーミングサービスを支え、伝送障害の復旧、安定した動画配信（即時同期も含む）などの技術も提供されています。

• 個人データの安全な保管

クラウドサーバと連携してデータを同期し、パスワードの記憶や保存を行うプログラムがあります。利用するサービスに合わせ、提供者は多様なセキュリティオプションを備え、エンドツーエンドの強固な暗号化により、所有者のみが認証情報にアクセスできるようにしています。

• 職場のクラウドコンピューティング

以前は職場のハードドライブにデータを保管していましたが、停電やシステム障害などで失われることが多かったです。今ではクラウドに保存し、自動更新でどこからでも確認可能です。

• ホームクラウドコンピューティング

日常生活の中で知らず知らずに利用されています。棚やキャビネットに物理的なコピーを保管する代わり、NetflixやSpotifyといったクラウドストリーミングサービスで映画や音楽を楽しむことが可能です。

• ソーシャルメディアデータ

ソーシャルメディアに投稿する写真やコメントはどうでしょうか。TwitterやFacebookは、ユーザーのメディアやコンテンツをクラウド上に保管する代表的なSMプラットフォームの一例です。

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クラウドコンピューティングのセキュリティ

クラウド、特にパブリッククラウドの導入を検討する企業にとって、セキュリティは依然として主要な課題です。パブリッククラウドはマルチテナント環境であり、基盤となるハードウェアを複数の顧客で共有しています。このため、論理的なコンピューティング資産の明確な分離が求められ、アカウントのログイン情報でアクセスが保護されます。

中断、紛失、盗難を懸念し、厳しい規制やガバナンスに縛られる企業は、依然としてパブリッククラウドでのデータや負荷の保管に抵抗感を抱いています。

しかし、論理的な分離、データ暗号化、各種認証・アクセス制御システムの導入により、この懸念は次第に薄れてきています。

最終的には、各企業のユーザーが業務負荷のアーキテクチャを設計し、クラウドのリソースやサービスを組み合わせ、クラウドプロバイダーが提供するセキュリティ制御を実践することで、安全な環境を維持する責任があります。

クラウドコンピューティングと従来型ウェブホスティングの比較

• ソフトウェアのインストール

クラウド用ソフトは必要な時に導入可能です。ドライブを購入する必要もなく、どのアプリも利用できます。サービスを選び接続すれば、その日の作業は完了です。

その結果、時間や労力、コストの節約が実現し、ディスク上に固定されないため貴社のニーズに合わせた調整も可能です。

従来のコンピューティングは、OSなどの前提条件に依存するため、この手法は有効ではありません。OSは一要素に過ぎず、メモリやハードウェアなど他の要素も必要です。

• 代替の取り組み

クラウドコンピューティングではすべての詳細が計画的に管理され、バックアップ構成も同様です。DRaaSアプリにより、予期せぬ消去時にもバックアップにアクセスでき、すべてのデータ管理が自動化されているため非常に容易です。

一方、従来型ウェブホスティングはデジタル化や危機管理の標準が整っていないため、依然として問題が多く、企業にとって課題となっています。

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クラウドコンピューティングの未来 

既に大きな進歩を遂げていますが、まだ初期段階です。量子コンピューティングや人工知能による処理能力の飛躍的向上、その他新たな技術の登場が今後のクラウド利用をさらに押し上げるでしょう。

以下は、近い将来クラウドネイティブな環境で見られる可能性のある変化です：

• 複数プロバイダーのサービスを統合するため、企業はマルチクラウドをより頻繁に採用するようになる。
• IoTやウェアラブル技術がさらに急速に成長し、衣服、住宅、コミュニティ内の新たなセンサーが、初期のフィットネストラッカーやサーモスタット、セキュリティシステムから進化する。
• 企業は3Dプリントとクラウドを活用し、パーソナライズされた商品を提供するようになる。
• 大企業・中小企業ともに、より多くのハイブリッドクラウドが構築されるようになる。
• プログラミング不要または少ないプラットフォームが、技術の分散化を促進し、開発者が自ら課題解決のアプリを作成するためのツールを提供するようになる。