【ITニュース解説】Introduction to Cloud Computing and AWS

現代のデジタル社会において、Netflixがバッファリングなしでスムーズに動画を配信したり、スタートアップ企業が瞬く間に新しいアプリケーションを市場に投入したり、あるいは大企業が莫大な設備投資なしに何百万ものユーザーにサービスを提供したりする光景は日常となっている。これらの現象を可能にしているのが、クラウドコンピューティングという技術基盤である。

クラウドコンピューティングとは、情報技術（IT）リソースを、自社で物理的に購入し、維持管理するのではなく、インターネットを通じて必要な時に必要なだけ借りて利用する形態を指す。これは、自宅で電力を利用する際に、自分で発電所を建設するのではなく、電力会社から供給される電気を必要な分だけ利用し、その料金を支払うのと非常によく似ている。サーバー機器やストレージ、データベースといったITインフラを、インターネット経由でオンデマンドで利用できるのがクラウドコンピューティングの基本的な考え方である。

このクラウドコンピューティングには、多くの利点がある。まず「スケーラビリティ」である。サービスの利用状況やトラフィックの変動に合わせて、コンピューティング能力やストレージなどのリソースを簡単に増やしたり減らしたりできるため、急なアクセス集中にも柔軟に対応できる。次に「コスト効率」の高さがある。大規模な初期投資をして自社で設備を所有する必要がなく、実際に使用した分のリソースに対してのみ料金を支払う従量課金制であるため、無駄が少ない。さらに「グローバルリーチ」という利点も大きい。クラウドプロバイダーは世界中の様々な場所にデータセンターを配置しており、これにより、世界中のユーザーに低遅延でサービスを提供できるようになる。そして「マネージドインフラストラクチャ」により、サーバーの物理的な設置、電源供給、冷却、ハードウェアの故障対応といった煩雑なインフラ管理をクラウドプロバイダーが担当するため、企業は本業の開発やサービス改善に集中できる。

クラウドコンピューティングのサービス提供形態には、主に三つのモデルが存在する。一つ目は「IaaS（Infrastructure as a Service）」であり、これはサーバーの仮想マシン、ストレージ、ネットワークといったインフラそのものをインターネット経由で提供するサービスだ。利用者はOSやアプリケーションのインストール、設定などを自由に行うことができ、Amazon Web Services（AWS）のEC2（仮想サーバー）などがこの例である。二つ目は「PaaS（Platform as a Service）」で、アプリケーションを開発・実行するためのプラットフォームを提供する。開発者はインフラの管理を気にすることなく、アプリケーションのコード記述に集中できる。Google App EngineなどがPaaSの一例である。三つ目は「SaaS（Software as a Service）」であり、これはWebブラウザなどを通じてアプリケーションそのものをインターネット経由で利用する形態である。利用者はソフトウェアのインストールや設定を行う必要がなく、サービスにログインするだけで利用を開始できる。GmailやDropboxなどがSaaSの代表的な例として挙げられる。

また、クラウドのデプロイメントモデルにも種類がある。「パブリッククラウド」は最も普及しているタイプで、クラウドプロバイダーが保有するインフラを、インターネット経由で不特定多数のユーザーが共有して利用する。AWS、Microsoft Azure、Google Cloud Platformがこれに該当する。一方「プライベートクラウド」は、単一の組織が専用に利用するクラウド環境を指す。これは自社データセンター内に構築することもあれば、クラウドプロバイダーが提供する専用環境を利用することもある。パブリッククラウドが台頭する以前は主流であり、より高い制御性とセキュリティが特徴である。そして「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の両方を組み合わせた形態である。企業は機密性の高いデータをプライベートクラウドに置きつつ、アクセスが変動するアプリケーションをパブリッククラウドで運用するなど、ワークロードやデータを両者の間で柔軟に移動させ、それぞれの利点を活かした最適な運用が可能になる。

数あるクラウドプロバイダーの中でも、世界最大規模を誇るのがAmazon Web Services、略してAWSである。AWSは、Amazon.comが自社の巨大なインフラを外部に提供するサービスとして2006年に開始された。現在では、NetflixやAirbnbといった世界的な大企業から、数多くのスタートアップ企業に至るまで、あらゆる規模のビジネスの基盤を支えている。

AWSが提供する主要なサービスは多岐にわたる。まず「コンピューティング」の分野では、ウェブサイトやアプリケーション、コードを実行するための基盤として、仮想サーバーを提供するEC2（Elastic Compute Cloud）や、サーバーの管理なしにコードを実行できるLambda（サーバーレスコンピューティング）が有名である。次に「ストレージ」では、ファイルや画像、バックアップデータなどを保存するのに適したオブジェクトストレージS3（Simple Storage Service）や、仮想サーバーに接続して利用するブロックストレージEBS（Elastic Block Store）がある。さらに「データベース」サービスとしては、リレーショナルデータベース（MySQL, PostgreSQLなど）を簡単に構築・運用できるRDS（Relational Database Service）や、超高速でスケーラブルなNoSQLデータベースであるDynamoDBなどが提供されている。また「ネットワーキング」では、仮想的なプライベートネットワークを構築できるVPC（Virtual Private Cloud）や、コンテンツを世界中のユーザーに高速に配信するCloudFront（CDNサービス）といったサービスがある。最後に「セキュリティとアクセス管理」の分野では、誰がどのAWSリソースにアクセスできるかを細かく制御するIAM（Identity and Access Management）や、データを保護するための暗号化ツールなどが用意されている。

このように、クラウドコンピューティングとAWSは、現代のITインフラの根幹を成す非常に強力なツールであり、スケーラビリティ、コスト効率、グローバル展開、そしてインフラ管理の負担軽減といった多大なメリットを企業や開発者にもたらしている。システムエンジニアを目指す上では、これらの基本的な概念と主要なサービスを理解することが、必須の知識となるだろう。