クラウドアプリ開発の初心者向けガイド
クラウドネイティブアプリ開発者なら覚えておきたい「4つの基礎」
クラウドネイティブアプリケーションを開発する際に、検討すべき要素とは何か。基礎となる要素4つと、開発を支援するツールについて説明する。
「クラウドネイティブ」という言葉は、開発者がスケーラビリティといったクラウドの性質を念頭に置いてアプリケーションを設計、開発、提供することを意味する。クラウドネイティブのアプリケーション開発には一般的に、マイクロサービスやコンテナが関連付けられる。これはクラウドネイティブアプリケーションが、最新の開発手法に沿って作成されることが多いためだ。
従来のウオーターフォール型ソフトウェアの開発ライフサイクルとは対照的に、クラウドネイティブアプリケーションはもっとアジャイルな手法で開発されることが多い。自動化されたデリバリーパイプラインを通じて、アプリケーションの運用環境は頻繁に変更され、インフラはコードレベルで管理されるようになった。
併せて読みたいお薦め記事
アプリケーション開発の最新事情
コンテナ型仮想化技術の基礎知識
クラウドネイティブアプリケーションの4つの要素
クラウドネイティブアプリケーションは、インフラの可変性を意識して設計しなければならない。そうしたことから、開発者は「Docker」のようなコンテナ管理ツールに頼ることになる。コンテナ管理ツールは、基盤となるインフラを気にしないでアプリケーションを運用可能だ。
開発者が、複数の独立したマイクロサービスを組み合わせる「マイクロサービスアーキテクチャ」に基づくアプリケーションを構築する際も、コンテナ管理ツールは大いに役立つ。マイクロサービスアーキテクチャは、必要に応じたスケーリングが容易なアプリケーションを実現する。
Herokuの創設者の1人、アダム・ウィギンズが執筆したアプリケーション開発者の参考資料「The Twelve-Factor App」は、クラウドネイティブアプリケーション開発の基礎となる要素を幾つか取り上げている。これらの要素の中から、以下の4つについて詳しく説明する。
- ビルド、リリース、実行
- プロセス
- 並行性
- 廃棄の容易性
ビルド、リリース、実行
「ビルド、リリース、実行」のアプローチでは、クラウドネイティブアプリケーションの開発とデプロイの各段階を区別する。まずアプリケーションのコードを、ソースコードそのものから「ビルド」と呼ばれる実行可能な単位に変換する。次に、このビルドを、実行環境での動作に必要な構成にする。これを「リリース」と呼ぶ。最後に、このリリースしたファイルを実行する。
この明確に定義されたワークフローはしばしば、オープンソースの「Jenkins」や「Capistrano」のような、デプロイと継続的インテグレーション(CI)のためのツールと結び付けられる。これらのツールでは自動テストや過去のビルドへのロールバックを実行できる。問題が発生した場合は、以前に構築したリリースを新しい環境や異なるインフラで再実行できる。アプリケーション全体をデプロイし直す必要はない。
プロセス
クラウドコンピューティングでは、複数のステートレスのプロセスとしてアプリケーションを扱う。ステートレスプロセスは、プロセス同士でデータを共有せず、互いに独立している。そのためプロセス同士でデータを共有し、互いに密接に関連するステートフルのプロセスよりも、はるかにスケーラブルで管理しやすい。
クラウドネイティブのプロセスは、多くの方法で実行できる。Herokuの同名サービスなど、開発者が用意した構成値に基づく独自のランタイム(実行環境)を提供するサービスを使う方法もある。実際のプロセスの実行には、Dockerなどのコンテナ管理ツールを活用するのが一般的だ。コンテナは、特定のアプリケーションの実行に必要な単一のプロセスをカプセル化する。ステートレスのアプリケーションの使用を支援する優れた方法だと考えられる。
並行性
クラウドネイティブアプリケーションは一般的に、サーバの増加で処理能力を向上させるスケールアウトができるようになっている。同時に実行可能な複数のステートレスプロセスに分離できるためだ。プロセスは、それがステートレスの場合、効率的にスケーリングできる。モノリシック(一枚岩)のアプリケーションは、今のところサーバそのもの処理能力を向上させるスケールアップしかできない。
開発者がモノリシックなアプリケーションを複数のプロセスに分割すれば、各プロセスを稼働させるサーバを効率良くスケーリングして負荷に対処できるようになる。こうしたプロセスの管理とスケーリングを自動化するツールは多数提供されている。例えばオープンソースのコンテナオーケストレーションツール「Kubernetes」の他に、クラウドベンダーが提供する専用サービスなどがある。
廃棄容易性
幾つかのクラウドベンダーは、コストを下げるために、ユーザーの入札によって料金が変わるインスタンス(仮想マシン)の「スポットインスタンス」を提供している。スポットインスタンスによって、スケーラビリティをより安価に確保できるようになる。ただしスポットインスタンスにはプロセスが突然終了するリスクも伴う。必ずアプリケーションが強制終了するわけではない。それでも廃棄容易性を目的に設計されるクラウドネイティブアプリケーションでは、アプリケーションの自己修復能力の重要性が高くなる。
アプリケーションの想定外のエラーに備え、シャットダウンの手続きを円滑に進められるようにしなければならない。加えて他のプロセスから分離しないプロセスは、データを保持する、つまりステートフルにする必要がある。自己修復システムは、Kubernetesのようなコンテナオーケストレーションツールや、オープンソースの「beanstalkd」や「RabbitMQ」などの堅牢(けんろう)なメッセージキューイング(MQ:システム同士が任意のタイミングでデータを送受信できる仕組み)ツールを使用して設計する方が簡単だ。
Copyright © ITmedia, Inc. All Rights Reserved.
この記事の著者
関連記事
新着ホワイトペーパー PR
-
事例
[フォーティネットジャパン合同会社] 複雑化しがちな「SASE運用」 IT・医療・金融などの事例に見る導入成功の秘訣 -
製品資料
[フォーティネットジャパン合同会社] 「SD-WAN」導入で失敗しないための5つの重要事項 -
技術文書・技術解説
[フォーティネットジャパン合同会社] VPNの代替候補「ZTNA」を理解できるようになる“3大要素”とは? -
事例
[フォーティネットジャパン合同会社] すぐ分かる「SD-WAN」選定のポイント 成功企業はどんな成果を出した? -
製品資料
[SCSK株式会社] 「Dropbox」管理・運用の困りごと解決ガイド
こんなメディアも見られています
TechTargetジャパンに関連する情報をお探しであれば、こちらのメディアもお役に立てるかもしれません。
ベンダーコンテンツ PR
From Informa TechTarget
SpecialPR
アクセスランキング
-
1
半数がブルーカラー転向を視野に? ベテランエンジニアを追い込む“54歳の壁”
-
2
PHP脆弱性「PHP2Shell」で2260万件に影響 情シスの緊急チェックリスト
-
3
「有線LAN環境」に関するアンケート
-
4
IT製品の導入に関するアンケート「セキュリティ」編
-
5
SAP導入後も残る“Excel依存” 京急電鉄は「kintone」でどう解消した?
-
6
みずほ証券が「液冷サーバ」を採用 1日3.6億件の計算を支えるための要件
-
7
「Microsoft 365」が乗っ取られる MFAを破る“本物の画面”の恐怖
-
8
RAGで「データをAIに送る」運用が限界を迎えている理由
-
9
「Windows」の不要なファイルを安全に消して容量を空ける方法
-
10
ChatGPTは“検索しまくり”でGeminiは“淡泊”? データが明かすAIの裏側
ホワイトペーパーランキング PR
-
1
AI駆動攻撃にどう対抗する? 超速の攻撃からエンドポイントを保護する方法
-
2
2026年のサイバーセキュリティには何が必要か? 最新データに学ぶ傾向と対策
-
3
経験豊富な即戦力人材に直接アプローチできる、「攻めの採用」への転換術
-
4
「IT史に名を残すシステム障害」8選
-
5
最速72分でデータが流出? 最新の脅威トレンドや侵入手法から分かった防衛策
-
6
AI駆動開発のスピードと安全性を両立 「品質・セキュリティ管理」の実践ガイド
-
7
不審メールの経路や見せ方に変化? 2026年夏の3事例から見えた動向と対処方法
-
8
HDDを使わない「SSDオンリー」が無謀なのはなぜ?
-
9
「標的型攻撃メール」事例・サンプル集
-
10
Microsoft 365のメールセキュリティ、3つの“死角”と追加で検討すべき対策とは
TechTargetジャパン SNS
インフォメーション
注目情報をチェック
TechTargetジャパンをフォロー