クラウドコンピューティングを定義する

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クラウドコンピューティングでは、ネットワーク経由のサービスとして、コンピューティングリソースの使用が提供されます。 "クラウド" とは簡単に言えば大規模な分散コンピューティングインフラストラクチャであり、エンドユーザーは、電力会社の顧客が電力を利用するのと同じように、クラウドのサービスを利用できます。他の分野と同様に、クラウドコンピューティングも、経済的なニーズを満たしながら、実現技術の成熟を通じて発達してきました。このコースでは、クラウドコンピューティングの概要を説明した後、ハードウェアとソフトウェアのインフラストラクチャ、リソース管理 (仮想化)、クラウドストレージ、プログラミングモデルなどの関連トピックについて、詳しく説明します。

クラウドコンピューティングとは

クラウドコンピューティング

(定義) ネットワーク経由でのサービスとしてのコンピューティングの配信。それによって、分散リソースがユーティリティとしてエンドユーザーに提供されます。

情報技術 (IT) は、ほとんどの組織が効果的に機能するために不可欠な要件になっています。 IT には、通常、特定の組織のニーズに応じて、図 1.1 に示すように、アプリケーションソフトウェア、開発プラットフォーム、および基盤のインフラストラクチャの 3 つのコンポーネントがあります。

図 1.1: 情報テクノロジの一般的なコンポーネント。

図 1.1: 情報テクノロジの一般的なコンポーネント。

従来、特定の IT ソリューションを展開する必要がある組織は、インフラストラクチャとアプリケーションを調達、設定、および保守する必要があります。組織によっては、独自にソフトウェアを開発することもあり、その場合は開発プラットフォームも管理する必要があります。そのため、組織はソリューションを "所有" し、それによってアクセスセキュリティやカスタマイズなど、ソリューションを完全に制御できます。ただし、所有権にはいくつかのデメリットがあります。

組織は、特定のソリューションを購入するために事前に支払う必要があり、これにより長期的な IT リソースの場合は大きな資金がかかります。
組織は IT ソリューションの管理責任を単独で担います。組織は、ハードウェアメンテナンス契約を結ぶか、ハードウェアの保守とアップグレードを自分達で行う必要があります。ハードウェアとソフトウェアを監視するためにシステム管理者を採用する必要があり、どちらも更新して維持する必要があります。また、組織は、ハードウェアを動かし続けるために、電力と冷却の料金を支払う必要があります。そのため、事前のコストに加えて、組織は定期的なコストの予算を計画する必要があります。
通常、IT ソリューションのサイズは固定であり (たとえば、指定された数のサーバー)、需要の変化に合わせてスケーリングする必要があります。たとえば、従業員や顧客の数が増えたら、需要の増加に対応するために、追加のハードウェアやソフトウェアを購入する必要があります。
通常、オンプレミスの IT システムは平均 使用率が低く、IT システムが容量に使用されている時間の割合 (通常はパーセンテージで表されます) を指します。たとえば、大規模な組織のメールサービスでは、通常、毎朝社員がサインインしてメールをチェックするときに、トラフィックが急増します。使用率は、勤務時間の終わりに向けて徐々に減っていき、終業後は大幅に低下します。さらに、IT システムはアイドル状態の場合でも電力を消費しているため、かなりの二酸化炭素排出量になります。

上に挙げたような欠点の多くは、IT を所有することで生じます。一方で、コンピューティングテクノロジの進化により、組織が IT システムを所有する必要はもうなくなっています。組織の IT ニーズの多くは、 サービスとして提供できます。クラウドコンピューティングは、所有する IT 製品を、Amazon、Alibaba、Microsoft、Google などの クラウドサービスプロバイダー (CSP) からリースできるサービスに変換することです。

製品からサービスへの特定のテクノロジの変換は、新しいことではありません。同じような変換が電気についても発生しました。初めのうちは、電気を必要とする機械やサービスの近くで発電する必要がありました。大規模な発電所、送電システム、グリッドの発達により、公共物つまり人々が必要に応じて取得して支払うことができるサービスとしての電力が誕生しました。

クラウドコンピューティングでは、ユーザーまたは組織はサービスとしてコンピューティングリソースを利用し、従量課金制モデルでユーティリティとして料金を払います。コンピューティングリソースが要求されると、クラウドプロバイダーは通常、要求されたリソースをプロビジョニングしますが、それは比較的短時間で行われます。 (物理サーバーを調達し、オンプレミスのデータセンターに配備するとなると数週間かかりますが、仮想マシンの場合、数分で作成できます。)クラウドを活用しているユーザーまたは組織は、リソースに対する需要が変わったとき、必要に応じて、短期間でリソースの規模を増減できます。

クラウドモデルはユーザーや組織に次のような利点を与えます。

従量課金制モデルで IT サービスが得られるため、初期コストが削減されます。
短時間のリソースプロビジョニングは便利です。IT ソリューションを市場に届けるまでの時間が大幅に短縮されます。
要求に応じたスケールアップ/ダウンが可能であり、コンピューティングリソースのスケーラビリティに優れ、短時間で配備できます。

クラウドプロバイダーのリソースは複数のユーザーによって共有されるため、使用率を向上させて、二酸化炭素排出量を削減できます。

どの点で優れているにせよ、クラウドコンピューティングは急速な進化を遂げているテクノロジであり、独自の問題を抱えています。クラウドに移行する前に、その問題を理解し、評価する必要があります。たとえば、複雑なアプリケーションをクラウドに展開するとき、例外なく、ホストクラウドプロバイダーから提供される機能やサービスを使用するようにアプリを調整する必要があります。ベンダーのロックインは実際にリスクになります。あるベンダーのパブリッククラウドで実行するように作られたアプリケーションは通常、変更しなければ他のベンダーのクラウドで実行できないためです。具体的な利点、リスク、課題についてはこのモジュールの後半で説明します。

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