【サーバーNo.525】今更聞けない！クラウドインフラストラクチャーをサクッと解説

この記事では、クラウドインフラストラクチャーについて、初心者の方にもわかりやすく解説しています。専門用語が多く難解に思える内容を、具体例や図解を用いて丁寧に説明します。

Table of Contents

クラウドインフラストラクチャーとは？

クラウドインフラストラクチャーとは、データセンターやサーバー、ストレージ、ネットワークといったコンピューターの基盤を、インターネット経由で提供する仕組みのことです。これにより、企業や個人は自前で設備を用意せずとも、必要な分だけリソースを利用できます。

わかりやすい具体的な例

スマホの写真をGoogleフォトで保存する場合

graph TD; A[スマホで撮影した写真] --> B[インターネット経由でアップロード] B --> C[Googleのデータセンターに保存] C --> D[必要なときにスマホで閲覧・ダウンロード] %% 注釈: Googleのデータセンター = クラウドインフラストラクチャーの一例

例えば、スマホで撮影した写真をGoogleフォトに保存すると、写真はGoogleのクラウドインフラにあるデータセンターに保存されます。これにより、スマホの容量を気にせず写真を保管し、必要な時にどこからでもアクセスできます。

ネットショップのシステム運用

graph TD; A[ネットショップの注文受付] --> B[クラウド上のサーバーで処理] B --> C[決済情報の管理] B --> D[在庫データの更新] D --> E[配送センターと連携] %% 注釈: ネットショップの基盤 = クラウドインフラストラクチャー活用

ネットショップでは、注文受付から決済、在庫管理まで多くの処理を行います。これらはクラウド上のサーバーで実行され、繁忙期でもスムーズに対応できるのはクラウドインフラストラクチャーの柔軟性のおかげです。

クラウドインフラストラクチャーはどのように考案されたのか

2000年代初頭、企業が保有する物理サーバーの管理コストが課題となっていました。そこで、必要な時に必要な分だけリソースを提供する「オンデマンド型」のサービスとして、クラウドインフラストラクチャーの考え方が誕生しました。大規模なデータセンターの集約と仮想化技術の進歩が、この背景にあります。

graph TD; A[従来の自社サーバー運用] --> B[高コスト・管理負担] B --> C[仮想化技術の登場] C --> D[クラウド事業者がインフラを提供] D --> E[ユーザーは必要な分だけ利用] %% 注釈: 仮想化技術 = 複数サーバーを1つに集約できる技術

考案した人の紹介

クラウドインフラストラクチャーの概念を広めたのは、Amazon Web Services（AWS）を立ち上げたアンディ・ジャシー氏です。2006年にAWSのEC2（Elastic Compute Cloud）サービスを提供開始し、世界中の企業にインフラの新しい形を示しました。彼はソフトウェア開発とビジネス戦略の両面で活躍し、クラウド普及の礎を築きました。

考案された背景

ITバブル崩壊後、多くの企業は設備投資を抑え、コスト削減を求めていました。これに応じて、インターネットを活用しインフラを共用する形が注目され、仮想化技術の成熟とともにクラウド型サービスが浸透しました。

クラウドインフラストラクチャーを学ぶ上でつまづくポイント

多くの方が、物理サーバーと仮想サーバーの違いに混乱します。物理サーバーは目に見える機器ですが、仮想サーバーはソフトウェア上で作られた仮想的なサーバーです。また、「IaaS」「PaaS」「SaaS」という用語も難解に感じがちですが、それぞれインフラ・プラットフォーム・アプリケーションの提供形態を示します。具体的に整理することで理解が進みます。

クラウドインフラストラクチャーの構造

クラウドインフラストラクチャーは、大規模なデータセンターに配置された物理サーバーを仮想化し、ネットワークを通じてリソースを分配する仕組みです。これにより、負荷分散や自動スケーリングが可能となり、安定したサービス提供が実現します。

graph TD; A[物理サーバー群] --> B[仮想化レイヤー] B --> C[仮想サーバー（VM）] C --> D[ネットワーク経由でユーザーへ] B --> E[ストレージサービス] B --> F[データベースサービス] %% 注釈: 仮想化レイヤー = HypervisorやKVMなど

クラウドインフラストラクチャーを利用する場面

クラウドインフラストラクチャーは、主にウェブサービスやアプリの運用、データ分析など幅広い用途で利用されます。

利用するケース1

急成長中のスタートアップ企業が、自社サービスのスピード展開を目指す場合、クラウドインフラストラクチャーは最適です。物理サーバーの購入や設置を省き、必要な時に必要なだけサーバーを増減できるため、ビジネスの変化に柔軟に対応できます。運用コストを抑えつつ、セキュリティや可用性の高い環境が確保できる点も大きなメリットです。

graph TD; A[スタートアップ企業] --> B[クラウドでサーバー調達] B --> C[初期コストを削減] B --> D[ビジネス拡大に応じてスケール] D --> E[セキュリティ・冗長性も確保] %% 注釈: スケール = 必要に応じてリソースを拡大・縮小

利用するケース2

大手動画配信サービスでは、膨大なユーザーアクセスに対応するためクラウドインフラストラクチャーを採用しています。特に配信中のトラフィックが集中する時間帯に、自動でリソースを増やし、スムーズな視聴体験を提供します。利用状況に応じてコスト最適化が図れる点も重要です。

graph TD; A[動画配信サービス] --> B[クラウドでリソース増減] B --> C[トラフィックに応じて自動対応] C --> D[視聴者に安定した映像提供] B --> E[コスト最適化] %% 注釈: リソース増減 = サーバーや帯域の調整

さらに賢くなる豆知識

クラウドインフラストラクチャーは、環境問題にも配慮されています。大手クラウド事業者は、データセンターの電力を再生可能エネルギーで賄う取り組みを進めています。また、仮想化により物理サーバーの台数を削減し、省電力化と冷却コストの削減を実現しています。

あわせてこれも押さえよう！

クラウドインフラストラクチャーの理解を深めるために、あわせて学んでおくと良いサーバー関連のキーワードを5つご紹介します。

仮想サーバー

ソフトウェア上で作られた仮想的なサーバーで、物理サーバー1台を複数に分割できます。

ロードバランサー

複数のサーバーに負荷を均等に振り分け、サービスの安定性を確保する装置です。

コンテナ

アプリケーションと必要な環境を一括でパッケージ化し、どこでも動作させやすくする技術です。

オートスケーリング

アクセス状況に応じて自動でサーバーの数を調整し、効率的な運用を実現します。

CDN（コンテンツ配信ネットワーク）

世界中に配置されたサーバーで、ユーザーに最も近いサーバーからデータを配信し、通信速度を高速化します。

まとめ

クラウドインフラストラクチャーの仕組みを理解することで、ITシステムの運用コスト削減や柔軟な拡張性のメリットが得られます。日常生活ではスマホアプリ、仕事ではシステム導入時に活用でき、現代社会を支える重要な技術です。