クラウドコンピューティングアーキテクチャ101

公開: 2019-09-07

過去数年間のテクノロジーの最近の進歩により、テクノロジーの世界はクラウドコンピューティングの概念に慣れてきました。 この理由は非常に簡単です。 クラウドコンピューティングアーキテクチャに伴うメリットにより、大小を問わず、いくつかの組織がクラウドコンピューティングに豊富な機会を活用できるようになりました。

これらの利点は、簡単なアクセス、ストレージ、柔軟性、共有とは異なります。 実際、家庭は日常的にクラウドコンピューティングのこれらのメリットを活用しています。 これは、Spotify、Skype、OneDrive、GoogleDocsなどのサービスが仮想ネットワークを介して提供されているためです。

記事上で
  • クラウドコンピューティングアーキテクチャの定義
  • 重要性
  • クラウドコンピューティングアーキテクチャの特徴
  • レイヤー
  • クラウドコンピューティングネットワークのコンポーネント

クラウドコンピューティングアーキテクチャとは何ですか？

クラウドコンピューティングアーキテクチャは、アプリケーション、ソフトウェア機能、データベースなどの観点から、長期的なビジネスソリューションを提供するためにクラウドリソースの機能を最大化するように設計されたさまざまなコンポーネントとして定義できます。

なぜクラウドコンピューティングアーキテクチャを使用するのですか？

  1. 費用対効果

    これは、クラウドコンピューティングアーキテクチャを利用する必要がある最も重要な理由の1つです。 これは、クラウドコンピューティングが物理的なハードウェアへの投資を必要としないためです。 したがって、これは大幅な資本コストを節約するのに役立ちます。

    さらに、ハードウェアのメンテナンスのために訓練を受けた人員を雇う必要はありません。 機器の購入と保守を扱うすべてのものは、クラウドサービスプロバイダーによって処理されます。

  2. 最新のテクノロジーへのアクセス

    クラウドコンピューティングアーキテクチャが必要なもう1つの重要な理由は、競合他社に対して競争力を獲得することです。 これにより、必要なときにいつでも最新の最新の技術アプリケーションを入手できます。 インストールプロセスに余分なお金や時間を費やす必要はありません。

  3. 高速接続

    クラウドコンピューティングを使用すると、サービスをより少ないひよこにすばやく展開することができます。 結果として生じる迅速な展開の効果は、システムに必要なリソースに数分以内にアクセスできることです。

  4. データのバックアップと復元

    データがクラウドストレージアーキテクチャに保存されるとすぐに、手間をかけずに失われたデータのバックアップとリカバリが非常に簡単になります。 これは、時間のかかるプロセスに費やされていたであろう時間を節約するのにも同様に役立ちます。

  5. ソフトウェアの体系的な統合

    ソフトウェア統合は、クラウドで自動的に行われるものです。 したがって、好みに応じてアプリケーションをカスタマイズおよび統合するために、余分な労力を費やす必要はありません。

  6. 信頼性

    これは、クラウドコンピューティングが必要なもう1つの理由です。 この点で、変更や修正に関する即時更新については、いつでもクラウドコンピューティングアーキテクチャに依存できます。

  7. 遠隔性

    自宅からリモートで作業したい場合は、クラウドコンピューティングアーキテクチャを優先する必要があります。 これは、遠隔地で作業している従業員がクラウドサービスで必要なすべてに簡単にアクセスできるようにするためです。 インターネット接続がある限り、モビリティが保証されます。

  8. 無制限のストレージ

    クラウドの重要な機能は、ほぼ無制限のストレージ容量を提供することです。 必要が生じたときはいつでも、ごくわずかな月額料金でストレージ容量をすばやく拡張できます。

  9. 共同作業の強化

    最後に、さまざまな場所にいる従業員が非常に快適で安全な方法で共同作業を行うには、クラウドコンピューティングアーキテクチャが必要です。 クラウドコンピューティングアーキテクチャにより、貴重なデータの安全な共有と受信が可能になります。

  10. スケーラビリティと柔軟性

    クラウドコンピューティングアーキテクチャは、帯域幅の需要が拡大または変動するビジネスに適しています。 これは、使用計画を変更するだけで、企業がクラウド容量を非常に簡単にスケールアップできるためです。 同様に、ビジネスが縮小を望む場合、クラウドベースのサービスプロバイダーもこれを可能にすることができます。

    一方、クラウドコンピューティングアーキテクチャがビジネスに提供する柔軟性の程度は、他の競合他社に対して競争力をもたらします。 Gartner Studyが、ITディレクターとCIOをクラウド採用のトップドライバーとしてランク付けしたのも不思議ではありません。

  11. IoTの準備

    クラウドコンピューティングアーキテクチャは、IoT時代をより迅速に受け入れるようにブランドに影響を与えることが知られています。 ほとんどの人がスマートフォンデバイスを使用しているため、これは非常に重要です。 したがって、クラウドを採用することで、企業はあらゆる形式のプラットフォームで顧客や社内スタッフとのコミュニケーションを改善できます。 その結果、よりカスタマイズされたエクスペリエンスを提供するための容量が増加します。

クラウドコンピューティングのアーキテクチャには、次の特徴があります。

クラウドコンピューティングアーキテクチャの特徴は次のとおりです。

  • 柔軟性とスケーラビリティ
  • データベース、ソフトウェア、ハードウェアなどのリソースの即時共有。
  • 複数のプロビジョニング
  • 要求の厳しいサ​​ービス、つまり「サービスオンデマンド」。ほとんどの場合、課金および監視プラットフォームを使用します。
  • 仮想リソース
  • WSAPIを介した場合と同じようにプログラムを管理します。

（また読む：クラウドコンピューティングとは何ですか？完全ガイド）

クラウドコンピューティングアーキテクチャの4つのレイヤー

  1. ハードウェア層

    これらの階層は、クラウドの物理資産を処理する責任があります。 これらの物理的資産には、スイッチ、サーバー、ルーター、冷却システム、および電源が含まれる可能性があります。

  2. インフラストラクチャ層

    これらの階層は、仮想化階層とも呼ばれます。 インフラストラクチャ層は、物理リソースを分割することにより、ストレージ容量とコンピューティングリソースのプールを作成します。 この分割は、VMwareやKVMなどの仮想化テクノロジーを利用して行われます。

  3. プラットフォームレイヤー

    プラットフォーム階層は、インフラストラクチャ階層の最上位に基づいています。 この階層の構成は、オペレーティングシステムと必要な構造で構成されています。

  4. アプリケーション層

    これらの階層は、実際のクラウドプロビジョニングで構成されています。 これらの規定は、Webサービス、ビジネスアプリケーション、およびマルチメディアサービスに利用されます。

クラウド戦略

クラウドコンピューティングアーキテクチャのコンポーネントは何ですか？

  • フロントエンドプラットフォーム：このプラットフォームは、モバイルデバイス、小規模クライアント、および大規模クライアントで構成されています。
  • バックエンドプラットフォーム：ストレージとサーバーで構成されます。
  • クラウドベースの配信：これは、クラウドサービスプロバイダーがクラウドからエンドユーザーに提供しているものすべてを指します。 これは、一部のプラットフォーム、ソフトウェア、およびインフラストラクチャを介して行われます。

フロントエンドアーキテクチャについて知っておくべきこと

エンドユーザーが対話するものはすべて、フロントエンドプラットフォームで構成されています。 これは、ユーザーインターフェイスを提供するために連携するさまざまなサブコンポーネントの幅広いコレクションです。 フロントエンドアーキテクチャは、エンドユーザーがクラウドコンピューティングアーキテクチャに接続する方法の重要な部分を構成します。 このアーキテクチャは、Webアプリケーション、ローカルネットワーク、Webブラウザなどのコンポーネントで構成されています。

メインフロントエンドアーキテクチャ

以下は、メインのフロントエンドアーキテクチャを構成する特定のコンポーネントです。

  • ソフトウェア

    フロントエンドアーキテクチャのソフトウェアコンポーネントは、ユーザー側で動作するソフトウェアです。 フロントエンドアーキテクチャのソフトウェアコンポーネントは、基本的にクライアントエンドアプリケーションまたはブラウザを構成します。

  • ユーザーインターフェース

    これらのコンポーネントは、クラウド上でリクエストを処理したり、機能を実行したりするためにエンドユーザーがアクセスするすべての要素を参照します。 一般的なクラウドベースのユーザーインターフェースの例には、Gmail、Googleドキュメントなどがあります。

  • クライアントシステムまたはネットワーク

    これは、フロントエンドプラットフォームの重要な部分です。 エンドユーザー側のハードウェアを指します。 このコンポーネントは、任意の入力デバイスまたはPCにすることができます。 クラウドコンピューティングアーキテクチャに関して言えば、クライアント側のシステムは、大量のデータを処理するために優れた機能を必要としません。 クラウドには、大量のデータ全体を保存し、それを処理する能力があります。

バックエンドアーキテクチャについて知っておくべきこと

フロントエンドプラットフォームをサポートするのは、バックエンドアーキテクチャの義務です。 ハードウェアとストレージのコンポーネントで構成されており、どちらもリモートサーバーに配置されています。 バックエンドクラウドプラットフォームを監視および管理するのは、クラウドサービスプロバイダーの機能です。

通常、バックエンドクラウドアーキテクチャは堅牢である必要があります。 これは、クラウド上のインフラストラクチャ全体が含まれているためです。

バックエンドアーキテクチャのコンポーネント

以下は、バックエンドクラウドアーキテクチャの基本的なコンポーネントです。

  • ストレージ

    クラウドアプリケーションのデータはクラウドストレージにあります。 さまざまなクラウドサービスプロバイダーがさまざまなデータストレージを提供しています。 それらすべてに共通していることの1つは、クラウドストレージ専用のセクションです。 ストレージの例としては、ハードドライブ、Intel Orange Optane DC永続ストレージ、ソリッドステートドライブなどがあります。

    サーバーベイのハードドライブは、クラウドバックベンドアーキテクチャのストレージを形成します。 特にクラウドコンピューティングアーキテクチャでは、ソフトウェアはクラウド内のOSのニーズに応じてドライブを分割します。 これは、多数のサービスを運用するために行われます。

  • 安全

    これは、クラウドコンピューティングアーキテクチャの重要な側面です。 セキュリティ構造は、デバッグプロセスを念頭に置いて開発されています。 必要が生じた場合、デバッグはそれほど問題にはなりません。

    クラウドコンピューティングシステムでセキュリティが保証されていることを確認するために、最初に行うことは、継続的なストレージバックアップです。 その後、クラウドセキュリティアーキテクチャで重要な仮想ファイアウォールやその他の必要な要素に影響を与えることができます。

  • クラウドランタイム

    この概念は、サービスが実行される場所を指します。 これは、仮想化関連のテクノロジーが利用されるクラウドオペレーティングシステムと同義です。 クラウドアーキテクチャでの仮想化の利点は、同じサーバー上で複数のランタイムを有効にすることです。

    仮想化ソフトウェアを利用してランタイムを作成する場合、それらはハイパーバイザーと呼ばれます。 トップハイパーバイザーの例としては、VMWare Fusion、Oracle VM for x86、Oracle VirtualBoxなどがあります。

  • 応用

    これは、バックエンドアーキテクチャの重要な側面です。 クエリを送信するために、バックエンドプラットフォームがエンドユーザーに提供するユーザーインターフェイスが必要です。 バックエンドプラットフォームのこの側面は、クライアントの要求とニーズに対応する責任があります。

  • インフラストラクチャー

    これは、すべてのクラウドソフトウェアサービスを管理するシステムを指します。 クライアントのワークロードは、常にインフラストラクチャモデルを決定します。 インフラストラクチャの例としては、グラフィックスプロセッシングユニット（GPU）、CPU、マザーボード、アクセラレータカード、ネットワークカードなどがあります。

  • サービス

    バックエンドクラウドアーキテクチャ全体は、バックエンドクラウドアーキテクチャのこの重要な側面から有用性を受け取ります。 クラウドコンピューティングアーキテクチャで動作するすべてのタスクを管理するのは、サービスの機能です。

    一部のクラウドサービスには、Webサービス、ストレージ、アプリ開発環境が含まれます。 また、サービスはクラウドランタイムでさまざまな機能を実行できることにも言及する必要があります。

  • 管理

    特定のリソースを特定のタスクに分散するための管理ソフトウェアの機能。 エラーのないクラウドアーキテクチャのスムーズな運用が求められます。

    技術的な管轄区域では、管理は「ミドルウェア」です。 これは、クラウドコンピューティングアーキテクチャのフロントエンドプラットフォームとバックエンドプラットフォームの間で調和することを意味します。

  • インターネット

    インターネットは、フロントエンドプラットフォームとバックエンドプラットフォームが相互に対話および通信できる手段です。

クラウドベースの配信とは何ですか？

前に説明したように、クラウドベースの配信は、プロバイダーがインフラストラクチャ、ソフトウェア、およびプラットフォームを通じて提供できるあらゆる形式の操作または機能です。

したがって、ビジネスでGoogleドライブまたはOffice 365を使用している場合は、クラウドベースの配信を利用しています。 さらに、Platform-as-a-Service（PaaS）、Infrastructure-as-a-Service（IaaS）などの他のクラウドベースの配信サブスクリプションが可能になります。

これらは、一般にSoftware-as-a-Service（SaaS）と呼ばれるソフトウェアを使用するために、個人または組織が購入できるさまざまなサブスクリプションのほんの一部です。 これはすべて、仮想化やハイパーバイザーなどの技術革新のおかげです。

クラウドベースの配信は、インターネットを介してプライベートとパブリックの両方で実行できることを知っておく必要があります。 実際、イントラネットを介して配信される場合は、組織のネットワーク内に保持できます。 両方の組み合わせも可能です。

サービスとしてのソフトウェア（SaaS）

このクラウドコンピューティングサービスは、クラウドアプリケーションサービスとも呼ばれます。 この配信モデルには、承認されたソフトウェアまたはサブスクリプションによるクラウドコンピューティングサービスの提供が含まれます。

エンドユーザーは、このクラウドベースの配信モデルのハードウェアをそれぞれの場所で購入またはインストールする必要はありません。 これは、ほとんどの場合、SaaSアプリケーションがWebブラウザーを介して直接動作するためです。 その結果、アプリケーションをダウンロードまたはインストールする必要がなくなります。

以下は、SaaSの一般的な例です。

  • グーグルアプリ
  • SalesforceDropbox
  • スラック
  • HubSpot
  • Cisco WebEx

Platform as a Service（PaaS）

Platform as a Serviceは、クラウドプラットフォームサービスと呼ばれることもあります。 ある意味で、SaaSとの特定の類似点があります。 ただし、相違点は、PaaSがソフトウェアを作成するためのプラットフォームを提供することです。 一方、SaaSを使用すると、プラットフォームを必要とせずにインターネット経由でソフトウェアにアクセスできます。

クラウドベースの配信モデルとしてのPaaSの本質は、エンドユーザーにクラウドコンピューティングアーキテクチャ上でアプリを作成、運用、および管理する機会を提供することです。 この配信モデルでは、サードパーティのサービスプロバイダーがハードウェアおよびソフトウェアコンポーネントを編成します。

PaaSの例を以下に示します。

  • Windows Azure
  • Force.com
  • Magentoコマースクラウド
  • OpenShift

サービスとしてのインフラストラクチャ（IaaS）

クラウドインフラストラクチャサービスと呼ばれることもあります。 ここで、このクラウドベースの配信モデルは、ストレージ、データセンタースペース、ネットワークテクノロジーなどのコンピューターハードウェアをサービスとしてサポートします。 さらに、仮想化テクノロジーとオペレーティングシステムの提供に役立ちます。 ミドルウェア、アプリケーションデータ、およびランタイム環境を管理するのは、Infrastructure as aServiceの責任です。

サービスとしてのインフラストラクチャの例は次のとおりです。

  • アマゾンウェブサービス（AWS）EC2
  • Google Compute Engine（GCE）
  • Cisco Metapod

クラウドサービスネットワークとは何ですか？

クラウドサービスネットワークにより、エンドユーザーはデータセンターを開発したり、サービスプロバイダーのデータセンターにアクセスしたりできます。 これにより、エンドユーザーは、サービス、サーバー、アプリケーション、ネットワーク、ストレージなどのさまざまなリソースにオンデマンドでアクセスできるようになります。

最終的な考え

全体として、クラウドコンピューティングのアーキテクチャがビジネスに多くの利点を提供することが非常に顕著になります。 クラウドコンピューティングアーキテクチャの採用と実装により、生産性の向上やコストの削減などの点で、企業はより高い競争力を得ることができます。

したがって、ポストIoT時代に成功しようとする野心的な組織にとって、クラウドコンピューティングアーキテクチャに豊富な機会を活用することが不可欠です。 オンプレミスホスティングを放棄し、クラウドで利用可能な最新のIoTを介して非常にアクセスしやすくする時が来ました。

その他の役立つリソース：

サービスとしてのインフラストラクチャ（IAAS）の利点

効果的なエンタープライズクラウド戦略の開発

クラウドコンピューティングで考慮すべき4つのトレンド