宣言的基盤構築:変化に強いシステムを築く

DXを学びたい
先生、デジタル変革でよく聞く「宣言的基盤」って何ですか?難しそうで、いまいちピンと来ません。

DXアドバイザー
良い質問ですね。宣言的基盤とは、基盤をどんな状態にしたいかを「宣言」する、つまり記述することで、その状態を作り出す手法のことです。例えば、サーバーやネットワークの設定を、具体的な手順ではなく、どうあるべきかを記述するイメージです。

DXを学びたい
どうあるべきかを記述する、ですか。具体的な手順を書くのとは違うんですね。それって、何か良いことがあるんですか?

DXアドバイザー
はい、良い点がたくさんあります。例えば、記述した内容を何度も適用できるので、同じ基盤を簡単に複製できます。また、記述内容を管理することで、変更履歴を追跡したり、問題が発生したときに原因を特定しやすくなったりします。さらに、自動化もしやすくなるので、人的ミスを減らすこともできますよ。
宣言的インフラストラクチャーとは。
デジタル技術による変革に関連する言葉で、情報基盤を構築するための手法の一つに「宣言的な情報基盤」があります。これは、情報基盤の構成を、どのように構築するかではなく、どのような状態にしたいかを記述する方法です。具体的には、コードを使って情報基盤を構築・管理する手法(Infrastructure as Code)として実現されます。
基盤構築における宣言的な手法とは

従来の基盤構築では、手順を細かく記述する命令的な手法が一般的でした。しかし、この方法では、人の手による誤りや環境の変化によって、理想の状態から外れる可能性がありました。宣言的な手法は、これとは異なり、「最終的にどういう状態にしたいか」を記述します。具体的な手順はシステムが自動で判断し、実行します。これにより、人為的な誤りを減らし、常に一貫した状態を保つことができます。特に、頻繁にシステム構成が変わる状況では、宣言的な手法が非常に有効です。宣言的な手法を取り入れることで、システムをより簡単に管理でき、より速く、より安全に基盤を構築できます。また、システムの自動化が進むことで、管理にかかる費用を削減できます。さらに、宣言的な記述は、システムの構成を明確にするため、チーム全体で知識を共有するのに役立ちます。
| 特徴 | 命令的な手法 | 宣言的な手法 |
|---|---|---|
| 記述内容 | 手順の詳細 | 最終的な状態 |
| 実行手順 | 人が記述・実行 | システムが自動判断・実行 |
| 誤りの可能性 | 高い(人為的ミス、環境変化) | 低い(システムによる自動化) |
| 状態の一貫性 | 維持が難しい | 常に一貫 |
| 有効な状況 | – | システム構成が頻繁に変わる状況 |
| 管理 | 複雑 | 容易 |
| 構築 | 遅く、安全性が低い可能性 | より速く、より安全 |
| 費用 | 高い(管理コスト) | 低い(自動化による削減) |
| 知識共有 | 困難 | 容易(構成の明確化) |
コードとしての基盤:宣言的基盤構築の実装

基盤構築を宣言的に行う具体的な方法として、コードとしての基盤(以下、IaCと呼びます)があります。IaCとは、基盤の構成をコードとして記述し、そのコードを管理することで、基盤構築の自動化と再現性を高める手法です。これまで手作業で行われていた設定や手順書の管理を効率化できます。IaCでは、例えば、サーバーの台数や種類、ネットワークの設定などを、YAMLやJSONといった形式で記述します。そして、TerraformやAWS CloudFormationなどの専用の道具を使って、記述した内容に基づいて基盤を自動的に構築・変更します。IaCの大きな利点は、基盤構成の変更履歴をきちんと記録できることです。コードは版管理システムで管理されるため、誰が、いつ、どのような変更を行ったのかを簡単に把握できます。これにより、何か問題が起こった場合でも、原因を素早く特定し、元の状態に戻すことが可能です。また、IaCは基盤の再現性を高めます。同じコードを実行すれば、いつでも同じ構成の基盤が構築されるため、開発環境や試験環境、本番環境といった異なる環境間での差をなくすことができます。さらに、手作業での設定作業を減らすことで、人的な誤りを防ぎ、迅速な基盤構築を実現し、開発者はより重要な作業に集中できます。
| 特徴 | 説明 |
|---|---|
| IaC (Infrastructure as Code) | 基盤の構成をコードとして記述し管理する手法 |
| 具体的な方法 | YAMLやJSONなどで基盤構成を記述し、TerraformやAWS CloudFormationなどのツールで自動構築・変更 |
| 利点 |
|
宣言的な記述の利点

宣言的な記述は、命令的な記述に比べて多くの長所があります。まず、その読みやすさです。最終的な状態が明瞭に記されているため、符号を読むだけで、基盤がどのように構築されているかを容易に把握できます。これにより、共同作業者間の意思疎通が円滑になり、新規参加者が計画に加わる際の学習負担を軽減します。次に、同じ操作を何度繰り返しても結果が変わらない性質、つまり冪等性が確保される点が挙げられます。宣言的な記述では、常に最終状態を目指すため、何度実行しても基盤の状態は一定です。これにより、誤って同じ符号を何度も実行しても、システムが損なわれる心配はありません。さらに、自動化との親和性が高いという利点もあります。宣言的な記述は、システムが自動的に最適な手順を判断できるため、自動化の道具との連携が容易です。これにより、手作業での設定を減らし、人為的な誤りを減らすことができます。また、宣言的な記述は、変更の管理が容易であるという利点もあります。符号は版管理システムで管理されるため、誰がいつ、どのような変更を加えたのかを容易に把握できます。これにより、問題が発生した場合でも、迅速に原因を特定し、元の状態に戻すことが可能です。
| 利点 | 説明 |
|---|---|
| 読みやすさ | 最終的な状態が明瞭に記されているため、コードを読むだけで基盤の構築方法を容易に把握できる。 |
| 冪等性 | 同じ操作を何度繰り返しても結果が変わらない。常に最終状態を目指すため、何度実行しても基盤の状態は一定。 |
| 自動化との親和性 | システムが自動的に最適な手順を判断できるため、自動化ツールとの連携が容易。 |
| 変更の管理 | コードはバージョン管理システムで管理されるため、変更履歴を容易に把握し、元の状態に戻すことが可能。 |
適用時の注意点

宣言的基盤構築を導入するにあたっては、いくつか留意すべき点があります。まず、新しい記述方法の習得です。手順を逐一記述する方法に慣れた技術者にとって、結果を記述する方式は最初は難しく感じられるかもしれません。研修などを通じて、チーム全体で知識を共有することが大切です。次に、適切な道具の選定が重要です。基盤構築を自動化する道具は多種多様であり、それぞれ得意分野が異なります。計画の内容に合わせて最適なものを選びましょう。また、安全対策も不可欠です。自動化の記述には、秘密情報が含まれることがあります。これらの情報が漏洩すると、システム全体が危険に晒されるため、厳重な管理と専用の保管手段が必要です。さらに、検証作業も重要です。自動化の記述を実行する前に、必ず試験環境で動作を確認しましょう。これにより、潜在的な不具合を早期に発見し、本番環境での問題を未然に防ぐことができます。最後に、継続的な改善を心掛けてください。一度導入したら終わりではなく、システムの要件や変化に合わせて、記述内容を定期的に見直し、改善していく必要があります。これにより、常に最適な状態を維持し、変化に強いシステムを構築できます。
| 留意点 | 詳細 | 対策 |
|---|---|---|
| 新しい記述方法の習得 | 手順ではなく結果を記述する方式 | 研修などを通じてチーム全体で知識を共有 |
| 適切な道具の選定 | 基盤構築を自動化する道具は多種多様 | 計画の内容に合わせて最適なものを選択 |
| 安全対策 | 自動化の記述には秘密情報が含まれる | 厳重な管理と専用の保管手段が必要 |
| 検証作業 | 自動化の記述を実行する前に動作確認が必要 | 試験環境で動作を確認 |
| 継続的な改善 | 一度導入したら終わりではなく定期的な見直しが必要 | システムの要件や変化に合わせて記述内容を定期的に見直し、改善 |
これからの基盤構築

これからの基盤構築では、記述的基盤構築が重要な役割を担うと考えられます。世の中がクラウド技術を積極的に活用するにつれて、情報システムの複雑さは増し、変化の速度も増しています。このような状況下で、人の手による設定や管理では、対応が難しくなる可能性があります。記述的基盤構築は、情報システムの自動化と効率化を進め、変化に強いシステムを構築するための力強い味方となります。将来的には、人工知能や機械学習などの技術と連携することで、より高度な自動化が実現されるでしょう。例えば、人工知能が情報システムの稼働状況を解析し、自動的に基盤構成を最適化したり、機械学習が過去の障害事例を学習し、将来の障害を予測したりすることが考えられます。また、安全対策も、より高度化していくと考えられます。人工知能が脅威を検知し、自動的に防御策を講じたり、鎖状に繋がった情報技術を活用して、基盤構成の不正な変更を防いだりすることが期待できます。記述的基盤構築は、単なる技術的な手法ではなく、組織文化にも影響を与えると考えられます。基盤構築の自動化が進むことで、開発者と運用者の連携が強化され、協力し合う文化が生まれるでしょう。これにより、より迅速かつ柔軟なシステム開発が可能になり、事業の発展に貢献することができます。記述的基盤構築は、これからの基盤構築のあり方を大きく変える可能性を秘めています。
| 要素 | 詳細 |
|---|---|
| 記述的基盤構築の重要性 |
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| 将来的な展望 |
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| 組織文化への影響 |
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