クラウドネイティブアプリケーション開発とは、クラウド上でソフトウェアを設計、構築、デプロイする際に組織面と技術面の変革を組み合わせ、より迅速な価値提供とビジネス全体の効率向上を実現するアプローチです。クラウドネイティブの原則、サービス、アーキテクチャ、DevOpsプロセスを活用し、スケーラブルで柔軟かつレジリエントなシステムを構築します。クラウドネイティブアプリケーションを最適化するためのトレンド、メリット、課題と影響、戦略的アプローチを見ていきましょう。
本記事は、ヘルスケア、金融、流通などの主要ブランドから信頼されるクラウドサービスソリューションを提供するUSTの協賛によりお届けします。USTのソリューションは広さと深さを兼ね備え、迅速な効果をもたらすとともに、設計、実装、ガバナンスを含むサービスによって将来を見据えたクラウドインフラを実現します。USTの専門家は、クラウドの能力を最大限に活用するため、クラウド戦略、ガバナンスモデル、サイバーセキュリティ、アプリケーション開発を再構想します。
クラウドネイティブアプリケーション開発のトレンド
クラウドネイティブアプリケーション開発は急速に普及しています。Gartnerの予測では、2025年までに新しいデジタルワークロードの95%以上がクラウドネイティブプラットフォームにデプロイされる見込みです。企業がクラウドネイティブアーキテクチャのメリットを理解するにつれ、この伸びは従来の非クラウド型アプローチから大きく転換し、標準的なデプロイ方式としてクラウドネイティブアーキテクチャを選好する流れを示しています。
USTのクラウドアドバイザリー担当シニアディレクターであるCarl Coryell-Martin氏は、こうしたクラウドネイティブアプリケーション開発の革新的な能力について、TechnologyAdviceとの対談で、クラウドネイティブアプリケーションサービスが十分な能力を備えることの重要性に焦点を当てて語りました。同氏は、優れたクラウドネイティブソリューションは「より早く、より安全に、より快適に」高い価値を提供できるため、開発者の負担をなくし、迅速なフィードバックループを促進すると改めて強調しました。
しかし、USTの最新レポートによると、ITおよびビジネスの意思決定者の95%が、2023年のクラウドネイティブ技術の導入で課題に直面しました。調査で明らかになった問題点は、統合、可視性、信頼性などの障壁に対処し、この現代的な開発標準へのスムーズな移行を実現するための戦略的アプローチが必要であることを示しています。これらに対処することで、クラウドネイティブ導入のメリットを最大限に引き出せます。
クラウドネイティブアプリケーション開発のメリット10選
クラウドネイティブアプリ開発は、DevOpsを効率化し、統合を改善し、コストを削減するとともに、デプロイとスケーリングを自動化します。開発者は、レガシープロジェクトと新規プロジェクトの双方で柔軟性を得られ、セルフサービスインフラ、Kubernetesの効率性、ベンダーロックインの低減、アプリの信頼性向上、複雑性の簡素化を実現できます。このアプローチにより、企業は効率化と技術革新の最前線に立てます。
DevOpsの効率向上
クラウドネイティブ技術は、開発、デプロイ、運用のプロセスを高速化し、ソフトウェア開発ライフサイクルをより効率的にすることで、DevOpsの実践を改善します。自動テストと自動デプロイへの移行はソフトウェア提供プロセスを大きく改善し、より頻繁で高品質なデプロイを可能にします。
ローコード／ノーコード技術
アプリケーション開発は組み立てと統合を重視する方向に進み、ローコードアプリケーションプラットフォーム（LCAP）や市民開発の普及を促しています。アプリケーション開発の民主化により、より幅広い関係者が開発プロセスに参加できるようになり、労力のかかるアプリケーション開発が減るとともに、変化する要件への対応も容易になります。
コスト効率
企業は、オープンソースツールの利用、サーバーレスアーキテクチャの採用、コンピューティングおよびネットワークリソースの従量課金モデルの導入によって、経費を抑えられます。サーバーレスアーキテクチャは固定インフラを維持する必要性を減らし、実際に利用したリソース分だけ支払うことでコストを最適化します。オープンソースツールは、高額なライセンス料なしで堅牢なソリューションを提供し、コスト削減に貢献します。
自動デプロイとスケーラビリティ
クラウドネイティブのコードベースのワークフローは、インフラとアプリケーションのデプロイを自動化することで効率を高め、エラーが起こりやすい手動作業を排除します。コンテナオーケストレーションはクラウドの柔軟性を活用してインフラを動的にスケールさせ、ユーザーの需要にシームレスに合わせられます。
リファクタリングしたレガシーアプリケーションとグリーンフィールドデプロイの柔軟性
クラウドネイティブ技術により、企業はレガシーアプリケーションと新たに開発したプロジェクトの双方を適応・最適化できます。古い技術やアーキテクチャに縛られることなく、既存アプリをモダナイズして最適化できます。レガシーシステムも、クラウドネイティブ技術を使えば最新のクラウドインフラにシームレスに統合できます。
コンテナ化
クラウドネイティブアプリは、アプリケーションとその依存関係をカプセル化することで、ホスティングインフラから独立して管理・保護でき、複数のホスティング環境で確実に実行できます。基盤インフラから独立することで、開発者はクラウドプロバイダーの制約を受けず、アプリの開発と提供に集中できます。
Kubernetesの採用
コンテナオーケストレーションにKubernetesを活用すると、マイクロサービスのデプロイ、管理、スケーリングを自動化できるなど、多くのメリットが得られます。Kubernetesの利用範囲が広がる中では統合やストレージの複雑性に課題があるものの、コンテナはアプリのデプロイに軽量でポータブルかつ一貫性のある環境を提供します。
ベンダーロックインの低減
クラウドネイティブアプリケーションは異なるクラウド環境間でシームレスにデプロイできるよう構築されるため、企業は柔軟性を得てベンダーロックインを回避できます。クラウドネイティブ開発は単一のクラウドサービスプロバイダーへの依存をなくし、ベンダーロックインのリスクを低減するとともに、必要に応じてプロバイダーを選択・移行できる柔軟性を企業に提供します。
アプリの安定性と高可用性
オンプレミスの開発環境は常にダウンタイムの影響を受ける可能性があります。一方、クラウドは常時利用可能であるため、クラウドにアクセスできる限り、開発プロセスやアプリが中断されることはありません。マイクロサービスのレジリエンスにより、構成要素の1つに障害が発生してもアプリケーションは動作し続けます。
プロダクト指向のオペレーティングモデル
プロダクト指向のオペレーティングモデルを採用すると、デジタル施策とビジネス目標が統合され、コラボレーションと対応力が高まります。この変化により、ワークフローの効率と動的なクラウド環境への適応力が向上します。サイト信頼性エンジニアやプロダクトマネージャーなどの役割を導入することで、固有のニーズにさらに対応し、スムーズな移行と継続的な進歩を重視する組織文化を実現できます。
クラウドネイティブアプリケーション開発の課題
クラウドネイティブアプリ開発への移行は効率を高める一方、新たな障壁ももたらします。レガシープロセス、スキル不足、自動化の欠如、システム統合の問題などの課題に対処することが、安全なクラウド導入のメリットを最大限に得る鍵です。ITリーダーは、広範な導入を妨げる課題を認識して排除し、進化するクラウドセキュリティ技術に備えなければなりません。
レガシープロセス
組織のワークフローに深く組み込まれたレガシー開発プロセスは、クラウドネイティブの卓越性を実現するうえで大きな障壁となります。これらのプロセスは、もともとクラウド環境での利用を想定したものではありません。レガシープロセスをクラウドに移行しても、場所が変わるだけで、クラウドネイティブシステムの動的かつスケーラブルな特性に必ずしも適合するとは限りません。単なる移行よりもリエンジニアリングを優先し、ワークフローを大幅に再設計しましょう。
スキル不足
クラウド技術の急速な進歩は、組織が必要なスキルを習得するペースをしばしば上回ります。チームは、アプリケーションのデプロイ、オーケストレーション、セキュリティアーキテクチャに関するツールと実践方法を活用しなければなりません。このスキルギャップを埋めるには、計画的な研修施策、クラウドの専門知識を重視した採用方針、継続的な学習文化の醸成が必要です。
クラウドネイティブの課題がDevOpsチームに与える影響
クラウドネイティブアプリケーション開発に内在する課題は、ビジネスとDevOpsチームに大きな影響を及ぼします。具体的には、DevOpsの責任増大、ツールの複雑化、標準化の欠如、スケーラビリティの障壁、変更管理の問題、レガシーアプリケーション機能の喪失などです。
増大するDevOpsの責任
クラウドネイティブの課題が続くにつれ、DevOpsチームの責任は拡大します。通常の開発・運用業務に加え、DevOpsチームはセキュリティ、コンプライアンス、IT運用との調整にも関与するようになります。ITOpsやSecOpsとの効果的なコミュニケーションに加え、インフラチームおよびセキュリティチームと目標を一致させることで、統一された安全な開発パイプラインを構築できます。
ツールの複雑化と標準化の欠如
コンテナオーケストレーション、監視、デプロイのための幅広いツールを管理すると、統合の問題が生じ、認知負荷も高まります。DevOpsチームは開発ライフサイクル全体で標準的な手法を確立するのに苦労する可能性があり、その結果、非効率、長い学習曲線、潜在的なエラーにつながります。
スケーラビリティの障壁
技術、手法、チームの能力のいずれにおいても、スケーラビリティの障壁は、発展するクラウドネイティブ環境のニーズにDevOpsチームが応える能力を妨げる可能性があります。効率的にスケールできなければ、ボトルネック、低いパフォーマンス、エンドユーザーへのアプリ提供の遅延につながります。組織の高まる要求に応えるには、DevOpsチームは自動化と効率的なリソース管理に依存しなければなりません。
変更管理の問題
継続的インテグレーションと継続的デリバリー（CI/CD）パイプラインは効率を高める一方、変更の頻度も増加させます。こうした変更を慎重かつ効果的に管理し、運用への中断を最小限に抑えたうえで、セキュリティとコンプライアンスへの影響を確認してください。
レガシーアプリケーション機能の喪失
レガシーアプリケーションを新しいクラウドネイティブエコシステムに統合する際は、互換性の問題、時代遅れのフレームワークへの依存、大規模な再構築の必要性などが課題となります。その結果、レガシーアプリケーションの機能が失われ、これらのアプリケーションの維持・進化を担うDevOpsチームに影響を及ぼす可能性があります。
クラウドネイティブアプリケーション開発を最適化する戦略的アプローチ
クラウドネイティブアプリケーション開発のメリットを最大限に引き出すには、第三者の支援による移行の迅速化、スキル向上プログラム、プラットフォームエンジニアリングの導入、成功指標の評価といった戦略的施策が必要です。
第三者の支援で移行を迅速化する
調査対象企業の82%はすでにクラウドネイティブ開発のアプローチとツールを利用していますが、その大半はほとんど進展していません。そのため、多くの企業がクラウドネイティブ開発のニーズを支援する第三者パートナーを積極的に探しています。第三者の専門知識を活用すれば、移行を迅速化し、セキュリティを強化し、開発プロセスを効率化できるためです。
企業は、増加するクラウド利用とコストを管理するためにも第三者の支援を利用します。企業の主な重点分野には、クラウドインフラの保護、アプリケーションのテスト・デプロイ・監視の自動化、レガシーアプリケーションのクラウド対応、適切な技術と実装・統合方法の選択も含まれます。
スキル向上プログラムを確立する
企業はチームのスキル向上プログラムに投資すべきです。現在の能力を確認し、知識の不足を特定します。クラウドプラットフォーム、マイクロサービス、DevOpsなどのテーマを含む、役割別の学習ルートを定めます。オンラインコースや認定資格など、さまざまな研修ツールから選択します。社内での知識共有を促し、継続的な学習のための時間を確保しましょう。
プラットフォームエンジニアリングを導入する
この戦略では、アプリケーション開発とデプロイを迅速化するため、開発者向けプラットフォームを構築・維持します。プラットフォームは基盤として機能し、統一された社内プロダクトという形で、セルフサービスAPI、ツール、サービス、知識、サポートを提供します。
プラットフォームエンジニアリングの実践は、次の複数の目標の達成を目指します。
- ユーザーの認知負荷を軽減する:プラットフォームは複雑なアーキテクチャの詳細を隠すことでユーザーの認知負荷を軽減し、チームがインフラの複雑性に圧倒されることなく機能設計に集中できるようにします。
- 信頼性とレジリエンスを向上させる:原則の1つは、プラットフォームの機能を設定・監視する専門家を配置することです。専門知識とガバナンスを一元化することで、サービスのレジリエンスと安定性を高め、障害に耐えられるようにします。
- プロダクト開発と提供を加速する:プラットフォームエンジニアリングは、事前構築されたツールと共有知識を活用して開発ライフサイクルを加速します。コンポーネントとベストプラクティスを再利用することで、効率と一貫性が向上します。
- セキュリティ、規制、機能上の問題のリスクを低減する:プラットフォームを活用すると、標準と制御を適用することで、セキュリティ侵害の可能性を下げ、コンプライアンスを確保し、製品やサービスの機能上の問題のリスクを低減できます。
- プロセスを自動化・標準化する:ワークフローを最適化し、手動介入を減らし、プロセスの信頼性を高めることで、開発ライフサイクル全体の一貫性と再現性を確保します。
- セルフサービスのインフラプロビジョニングを活用する:セルフサービスインターフェースにより、チームは必要なときにリソースへアクセスでき、ボトルネックを減らし、スケーラビリティを高め、開発プロセスから手動の段階を取り除けます。
- スケーラビリティとリソース利用効率のためにコンテナ化を利用する:スケーラビリティ、ポータビリティ、効率的なリソース利用のためにコンテナ化を優先し、プログラムに均一で軽量な環境を提供します。
- 協調的なDevOpsの実践を適用する:プラットフォームはコラボレーションツールと連携し、開発、運用、その他の関係者間の円滑なコミュニケーションと調整を実現します。これにより、一体化したエコシステムが形成され、サイロ化が解消されます。
推奨指標で成功を評価する
クラウドネイティブに関する主要指標を定期的に監視・評価することで、DevOpsチームと関係者は、クラウドネイティブアプリのパフォーマンス、効率、信頼性について重要な洞察を得られます。デプロイ頻度の高さ、変更のリードタイムの短さ、自動スケーリングの成功率、アプリケーションエラー率の低さなどの指標に基づく継続的な改善は、企業が変化するニーズに適応し、最適な成果を提供するのに役立ちます。
クラウドネイティブアプリケーションの有効性を評価するには、次の指標を検討してください。
- 高いデプロイ頻度:高いデプロイ頻度は、チームがビジネスニーズに迅速に対応し、新機能を提供し、変化する要件に適応できる、アジャイルで効率的な開発プロセスを示します。
- 変更のリードタイムの短さ:開発のリードタイムが短いことは、簡素化されスピードの速い開発プロセスを示します。変更を構想してから本番環境に投入するまでの期間が短く、迅速なイノベーションと対応を実現していることを意味します。
- 復旧時間:この指標は、障害や停止の発生後にサービスを復旧できる速さを示します。インシデントへの迅速かつ効率的な対応・復旧プロセスは、十分に準備されたシステムであることを示し、ダウンタイムを最小限に抑えます。
- アプリケーションエラー率:エラー率が低いことは、安定して適切に保守されたプログラムであることを示します。アプリケーションの問題や障害の頻度と深刻度を追跡することで、ユーザー体験の向上に貢献し、中断を最小限に抑えます。
- 変更失敗率:変更失敗率が低いことは、安定して信頼できるデプロイ手順であることを示します。変更が十分に検証され、本番環境にミスや問題を持ち込む可能性が最小限であることを意味します。
- 高可用性／稼働率:これは、アプリケーションが稼働し利用可能な時間の割合を示します。高可用性により、ユーザーは必要なときいつでもプログラムを利用でき、顧客満足度と事業継続性が向上します。
- セキュリティインシデント率:この指標は、侵害や不正アクセスなどのセキュリティ問題の発生頻度を監視します。セキュリティインシデント率が低いことは、導入されているセキュリティ対策が有効であることを示します。
- IaCコンプライアンスの高さ:Infrastructure as Code（IaC）への準拠度が高いと、インフラ管理における一貫性、再現性、バージョン管理が促進され、構成ドリフトのリスクが低下するとともにセキュリティが向上します。
結論：クラウドネイティブアプリケーション開発のメリットを最大限に引き出す
クラウドネイティブアプリケーション開発は、業界で競争優位を維持したい企業にとって重要な戦略です。クラウドネイティブの実践が持つ汎用性により、開発者はレガシーアプリケーションと新規デプロイの双方をシームレスに適応・最適化し、クラウドの柔軟性を最大限に活用できます。固有の制約はあるものの、モジュール型アーキテクチャは従来のシステムにはないスピードと柔軟性を提供します。