クラウドインフラストラクチャ

クラウドインフラストラクチャ

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は、クラウドコンピューティングモデルの計算要件をサポートするために必要なサーバー、ストレージ、ネットワーキングなどの物理的および仮想的なコンポーネントを指します。このインフラストラクチャはクラウドサービスプロバイダーによってホストおよび維持され、インターネット経由でユーザーに提供されます。

クラウドインフラストラクチャは、クラウドサービスの提供において重要な役割を果たします。クラウドアプリケーションやリソースの基盤を提供し、ユーザーがオンデマンドでコンピューティングリソースにアクセスし活用できるようにし、広範なオンプレミスインフラストラクチャを必要としません。

クラウドインフラストラクチャの仕組み

クラウドインフラストラクチャは、物理的および仮想的なコンポーネントの両方で構成され、クラウドコンピューティング環境のニーズをサポートします。

物理的コンポーネント

データセンターはクラウドインフラストラクチャのバックボーンを形成します。これらの施設は、クラウドインフラストラクチャを構成する物理サーバー、ストレージデバイス、およびネットワーク機器を収容しています。データセンターは、ハードウェアの適切な動作を確保するため、安全で温度管理された環境を提供するように設計されています。

サーバーはインフラストラクチャ内の中央計算リソースです。データを処理し、アプリケーションを実行し、ストレージとネットワークリソースを管理します。ハードドライブやソリッドステートドライブなどのストレージデバイスは、データとアプリケーションの必要なストレージ容量を提供します。

ルーター、スイッチ、ファイアウォールなどのネットワーク機器は、インフラストラクチャのさまざまなコンポーネント間の通信を可能にし、サーバーとストレージデバイス間のデータ転送を促進します。

仮想的コンポーネント

仮想化技術はクラウドインフラストラクチャの基本的な部分です。それは物理的なハードウェアを多数の仮想マシンまたはコンテナに分割し、それぞれが独自のオペレーティングシステムとアプリケーションを実行できるようにします。仮想化はクラウド環境でのリソース利用を最大化するために必要な柔軟性と効率を提供します。

仮想マシン (VM) は物理コンピュータの仮想表現として機能し、ハイパーバイザーまたは仮想マシンモニターを使用して作成されます。これらのVMは、個別にプロビジョニング、展開、管理でき、必要に応じてリソースをスケールする能力をユーザーに提供します。

一方、コンテナはVMに比べて軽量で高速な代替手段を提供します。コンテナはホストオペレーティングシステムを共有しているため、非常に効率的で移植性があります。特に、迅速なスケーリングを必要とするマイクロサービスやアプリケーションの展開と管理に役立ちます。

スケーラビリティ

スケーラビリティはクラウドインフラストラクチャの主要な特性です。それは、必要に応じてリソースを迅速にプロビジョニングまたはデプロビジョニングできるようにし、ユーザーが必要とするコンピューティングパワーとストレージ容量を確保します。

垂直スケーリング（スケールアップとも呼ばれる）は、個々のサーバーや仮想マシンにCPUやメモリなどのリソースを追加することを含みます。このアプローチは、追加の処理能力やメモリ容量を必要とするワークロードに適しています。

水平スケーリング（スケールアウトとも呼ばれる）は、複数のリソースにワークロードを分散させるために、さらに多くのサーバーや仮想マシンを追加することを含みます。このアプローチは、並列処理とフォールトトレランスから恩恵を受けることができる可変ワークロードを持つアプリケーションに理想的です。

クラウドサービスプロバイダーは、自動化されたスケーリングメカニズムを使用してワークロードを監視し、需要に応じてリソースの割り当てを自動的に調整します。この動的なリソース割り当てにより、最適なパフォーマンスとコスト効率が保証されます。

サービスモデル

クラウドインフラストラクチャは、ユーザーに異なるレベルのコントロールと管理を提供するさまざまなサービスモデルをサポートしています：

• Infrastructure as a Service (IaaS): このサービスモデルは、インターネットを介して仮想化されたコンピューティングリソースを提供します。ユーザーはオペレーティングシステム、アプリケーション、およびネットワーク設定をコントロールできますが、クラウドサービスプロバイダーが基盤となるインフラストラクチャを管理します。
• Platform as a Service (PaaS): PaaSは、ユーザーが基盤となるインフラストラクチャを管理する必要なく、アプリケーションの開発とデプロイメントに集中できるようにする、より高い抽象レベルを提供します。クラウドサービスプロバイダーは、オペレーティングシステム、サーバー、ネットワーキングを担当します。
• Software as a Service (SaaS): SaaSは、インターネット経由でアクセス可能なすぐに使用可能なアプリケーションを提供します。ユーザーは基盤となるインフラストラクチャやアプリケーションソフトウェアを管理する必要はなく、自分の特定のニーズを満たすためにソフトウェアを使用することに集中できます。

防止のヒント

クラウドインフラストラクチャのセキュリティと整合性を確保するためには、ベストプラクティスに従うことが重要です：

データ暗号化

クラウドに保存された機密データを暗号化して不正アクセスを防ぎます。暗号化はデータに追加のセキュリティ層を追加し、適切な復号鍵がなければ読めなくします。これにより、データが侵害されても機密情報の機密性とプライバシーが保護されます。

アクセス制御

クラウドインフラストラクチャにアクセスできる人を制限するために、強力な認証方法とアクセス制御を実施します。二要素認証、強力なパスワードポリシー、およびロールベースのアクセス制御は、不正アクセスを防ぎ、インフラストラクチャの整合性を維持するのに役立ちます。

定期監査

クラウドインフラストラクチャのセキュリティ姿勢を定期的に監査し、脆弱性を特定し対処します。定期的なセキュリティ監査は、潜在的な弱点や誤設定を特定するのに役立ちます。また、関連する規制と業界標準への準拠を確保します。

関連用語

• IaaS (Infrastructure as a Service): インターネット経由で仮想化されたコンピューティングリソースを提供するクラウドコンピューティングサービスモデル。
• Virtualization: サーバー、オペレーティングシステム、ストレージデバイス、またはネットワークリソースなどのITリソースの物理ではなく仮想のバージョンを作成すること。
• Cloud Security: クラウドインフラストラクチャ、プラットフォーム、およびアプリケーションを保護するために設計された対策と技術。

物理的および仮想的なコンポーネントを統合することで、クラウドインフラストラクチャはクラウドサービスの提供を可能にし、ユーザーに柔軟でスケーラブルなコンピューティングリソースを提供します。それはさまざまなサービスモデルをサポートし、クラウドベースのアプリケーションとデータのセキュリティと整合性を確保する上で重要な役割を果たします。