効率を最大化するための 7 つのクラウド開発原則

2022/10/20

クラウドネイティブは、クラウドインフラストラクチャを使用して、より高速でスケーラブルな展開を実現するソフトウェア開発アプローチについて説明しています。ネイティブクラウドアプリケーションは、自動化、マネージドサービス、自動スケーリング管理などの最新のエンジニアリング技術を最大限に活用するように設計されています。

モデルは、組織の文化や働き方にも影響を与えます。クラウドコンピューティングは、ソフトウェアを提供する方法の不可欠な部分になる必要があります。仕事でそれらを使用するために、誰もが可能性を認識している必要があります。これにより、クラウドを補完として使用する競合企業よりも柔軟に作業できます。

この記事では、クラウドアプリケーションを効率的に構築し、投資収益率を最大化するために従うことができるいくつかの原則について説明します。クラウドネイティブは、クラウドサービスを使用するだけではありません。これは、組織を業界の他の組織から際立たせるソフトウェア配信への全体的なアプローチです。

サービスを共有する

システムを自己完結型のマイクロサービスに分割することは、クラウド導入に向けた最初のステップの 1 つです。アーキテクチャを小さな断片に分割することは、それらを個別にスケールアウトできることを意味します。これにより、すでに十分に機能しているコンポーネントに費用をかけることなく、需要の急増に簡単に対応できます。

サービスは、アプリケーションのデータフローをカプセル化する明確に定義されたインターフェイスを使用して相互に通信する必要があります。この方法でコンポーネント間の結合を減らすと、コンポーネントを配置する場所をより柔軟に決定できます。状況によっては、アプリケーションを複数のクラウドに分散させて、機能の最適な組み合わせを取得したい場合があります。

コンテナーを基本単位として使用する

コンテナー化の動きは、ほとんどのクラウド実装の中心にあります。コンテナーは本質的に柔軟で、再現可能で、スケーラブルであるため、クラウドシステムの多くの目標を共有しています。

コンテナーは、アプリケーションコードをその依存関係と環境要件と共にパッケージ化します。これにより、分散アプリケーションインスタンスを実行し、サービスの成長に合わせてスケーリングできます。キャパシティーの追加は、新しいコンテナーを起動してロードバランサーにリンクするのと同じくらい簡単です。これにより、需要の増加に合わせて容量をすばやく増やすことができます。

コンテナーをアーキテクチャのメインユニットとして使用すると、移植性が向上し、追加のデプロイオプションが提供されます。クラウドでもワークステーションでも、コンテナーランタイムが利用可能な場所ならどこでもサービスを実行できます。環境間のギャップを埋めることは、効率を高めるもう 1 つの効果的な方法です。

すべてを自動化

自動化は、ほとんどのクラウドアーキテクチャにとって不可欠です。クラウドコンピューティングは、多数の自動化された管理ツールと方法論とともに成長してきました。コードとしてのインフラストラクチャ、CI/CD パイプライン、およびアラートソリューションは、システム全体の信頼性と一貫性を向上させるクラウドリソースへの自己完結型のアプローチを提供します。

プロセスの自動化は、全体的な効率に直接影響します。エンジニアは、デプロイを手動で展開してサーバーのメンテナンスタスクを実行する代わりに、新しい機能の構築に集中できます。

多くの場合、クラウドインフラストラクチャの能力を最大限に引き出すには、自動化を適切に使用する必要があります。リソース消費の変化に応じてアプリケーションコンポーネントを自動的にスケーリングできるため、負荷のピーク時にもサービスの生産性を維持できます。自動化できるメカニズムを特定し、それらのためのツールを実装すると、クラウドプロセスが簡素化され、スループットが向上します。

状態を意識する

ネイティブクラウドアプリケーションは、多くの場合、ステートレスな観点から見られます。ステートレスアプリケーションは、特定の環境に縛られていないため、デプロイとスケーリングが容易です。ただし、現実の世界では、ステートレスシステムはほとんどありません。ほとんどのアプリケーションは、データベース接続またはある種の永続的なファイルストレージを必要とします。

上記のパーティショニングプロセスは、ステートフルコンポーネントを識別して分離するのに役立ちます。状態が発生する場所を意識的に計画することで、それを管理するための慎重なアプローチを取ることができます。ほとんどのコンポーネントから状態を削除すると、スケーラビリティを最大化するのに役立ち、クラウド間でサービスを分散する際の柔軟性が向上します。

現在、ステートフルクラウドアプリケーションに重点が置かれていますが、潜在的な落とし穴がいくつかあります。ステートフルデータを保護し、どのアプリケーションがアクセスできるかを可視化することは、課題の 1 つです。また、攻撃に対して脆弱になる可能性のあるセキュリティ境界を開かずに、永続的なデータを複数のクラウドで利用できるようにすることも問題です。開発の早い段階でこれらの問題に対処することで、システムを拡張する際に行き詰まるリスクを軽減できます。

安全性を忘れないでください

クラウドプラットフォームは本質的に安全ではありません。多くの場合、マネージドサービスには脆弱なセキュリティデフォルトが付属しており、攻撃に対して脆弱なままになる可能性があります。オブジェクトストレージセグメントのセキュリティ設定が正しくなく、機密ファイルが漏洩するなど、単純な構成ミスも発生する可能性があります。

クラウドリソースを構築する際には、時間をかけて強化する必要があります。自動プロビジョニングスクリプトにセキュリティ設定を含めて、それらが遅延なく適用されるようにすることができます。リソースを定期的に確認し、十分に活用されていないリソースを特定し、組織内の誰が各クラウドサービスとやり取りできるかを把握することも重要です。

インシデントによってエンジニアが新しい開発タスクから気をそらされるため、セキュリティは効率に影響を与えます。クラウドの効果を最大化するには、リソースがもたらす脅威を明確に理解しながら、自信を持ってリソースを使用できる必要があります。これにより、インフラストラクチャを保護しながら反復を続けることができます。

観察用に構築

オブザーバビリティは、クラウドアプリケーションの重要なコンポーネントです。問題を特定し、是正措置の結果を測定するには、クラウドで何が起こっているかを理解する必要があります。

システムを監視可能にすることは、CPU やメモリ消費などの基本的なハードウェア使用メトリックを測定することよりも困難です。監視対象のアプリケーションは、個々のメトリックが指定されたレベルに達した理由を通知できる必要があります。これらの質問に答えることができるログとトレースを生成するようにシステムを設計する必要があります。

オブザーバビリティは、問題を即座に説明することで効率を向上させます。システムを手動でポーリングしなくても、問題の根本原因に直接ジャンプできます。アプリケーションから返されるデータは、エラーが発生する方法と理由を説明し、修正アクションの実装に集中できるようにする必要があります。

繰り返し作業する

アジャイルな作業方法を使用する場合、クラウドの使用が最も効果的です。小さな変更を頻繁に行う方が、メジャーリリースを待つより効果的です。反復作業により、顧客に価値をより迅速に提供でき、個々の変更の影響を分離して調査できます。各展開が 1 つの変更専用であれば、失敗した展開をより簡単に元に戻すことができます。

タスクを細かく分割することは、チームメンバーが圧倒されたり、大きすぎるソリューションを設計しすぎたりするのを防ぐのにも役立ちます。これにより、コンポーネントを独立したサブシステムに分離するなど、他のクラウド原則の継続が促進されます。

反復作業は、フィードバックに応じて構築、観察、および変更のサイクルを作成します。これにより、利用可能なクラウドリソースをどこでより有効に活用できるかを定期的に確認する機会が得られます。

概要

ネイティブクラウドアプリを正しく機能させるには、意識的な作業が必要です。サービスを分離し、自動化されたツールを深く統合し、可観測性とセキュリティを計画すると、最大の効率が達成されます。これらの原則により、新しい改善を迅速に実装できるようになり、クラウドインフラストラクチャの利点を活用する機会が増えます。

効率的なクラウド開発モデルは、コードをより迅速かつ最大限の信頼性で提供することにより、競争力を高めることができます。これは、時間をかけて、現在クラウドリソースをどのように使用しているか、どこで導入を増やしたり最適化したりできるかを分析する価値があることを意味します。レガシーインフラストラクチャからの移行には時間がかかりますが、そのメリットにより、1 回限りのコストをすぐに相殺できます。