無停止からの解放：サーバレスアーキテクチャ入門
DXを学びたい
先生、サーバレスアーキテクチャって、サーバーがないのにどうしてシステムが動くんですか？なんだか不思議です。
DXアドバイザー
いい質問ですね。サーバレスというのは、常に動いているサーバーを自分で管理しなくて良いという意味なんです。実際には、クラウドサービスが裏でサーバーを用意してくれていて、必要な時にだけ自動的に動く仕組みになっているんですよ。
DXを学びたい
なるほど！普段は待機していて、データが更新された時とかだけ、クラウドのサーバーが勝手に動いてくれるんですね。それなら、確かに使う分だけお金を払うってことになりそうですね。
DXアドバイザー
その通りです。必要な時だけ資源を使うので、無駄が少なく、費用を抑えることができるんです。特に、アクセスが急に増えるようなシステムでは、とても有効な考え方なんですよ。
サーバレスアーキテクチャとは。
「デジタル変革」に関連する『サーバーレス構成』とは、可能な限り、常に動いているコンピューター（仮想的なものも含む）を使わずにシステムを作る構成のことです。これは、主にクラウドサービスが提供する「出来事に応じてプログラムを実行するサービス」を利用して実現されます。例えば、データが更新された時などに、自動的にプログラムが起動し、処理を行います。必要な時だけ実行環境を使うため、常に動いているコンピューターを使う場合に比べて、クラウドサービスの利用料金を抑えることができます。特に、急に処理する量が増えるようなシステムでは、費用を効率的に管理できます。
情報技術基盤構築の変革
これまでの情報技術基盤構築では、常時稼働の情報処理基盤を用意し、その上で様々な処理を実行する必要がありました。しかし、この方式では、処理を行っていない時間帯も基盤が稼働し続け、費用が発生していました。また、不測の事態に備えて余分な処理能力を確保する必要があり、これも費用を押し上げる要因でした。このような課題を解決する新しい考え方が、仮想化基盤を利用しない構造です。これは、公共の情報処理サービスが提供する、特定の出来事に応じて符号を実行するサービスを活用し、必要な時にだけ処理が実行される仕組みを実現します。これにより、情報処理基盤の稼働時間と資源消費を最小限に抑え、費用対効果の高い構築が可能となります。さらに、自動で処理能力が調整されるため、急な負荷変動にも柔軟に対応できます。まさに、情報技術基盤構築における変革と言えるでしょう。
| 特徴 | 従来の基盤構築 | 仮想化基盤を利用しない構造 |
|---|---|---|
| 基盤 | 常時稼働 | 必要な時のみ稼働 |
| 資源消費 | 高い (アイドル時も稼働) | 低い (必要な時のみ消費) |
| 費用 | 高い (常時稼働、余剰能力確保) | 低い (従量課金、自動調整) |
| 負荷変動への対応 | 余剰能力で対応 | 自動調整 |
| 仕組み | 自社運用 | 公共サービス活用 (イベント駆動型) |
サーバレスの仕組み
サーバレス構造の中核は、「事象駆動型符号実行役務」です。これは、定められた事象が生じた際に、事前に定義された手順を自動で実行する仕組みです。利用者が情報処理基盤を直接管理しなくて済むため、「サーバレス」と呼ばれます。事象が発生すると、大手計算機資源提供事業者が管理する情報処理基盤が自動で作動し、手順が実行されます。手順の実行が終わると、情報処理基盤は停止し、資源は解放されます。この流れが、事象のたびに繰り返されます。この仕組みにより、利用者は情報処理基盤の管理から解放され、手順の作成と実行に注力できます。また、必要な時に必要な分だけ資源を使うため、費用を大幅に抑えられます。さらに、大手計算機資源提供事業者が情報処理基盤の規模を自動で調整するため、急な負荷変動にも対応できます。
| 特徴 | 詳細 |
|---|---|
| 中核 | 事象駆動型符号実行役務 |
| 仕組み | 定められた事象発生時に定義済みの手順を自動実行 |
| 管理 | 利用者は情報処理基盤を管理不要 (大手計算機資源提供事業者が管理) |
| 資源 | 事象発生時のみ情報処理基盤が作動、実行後停止・解放 |
| 利点 | 情報処理基盤管理からの解放、手順作成・実行への注力 |
| コスト | 必要な時に必要な分だけ資源を使用、費用削減 |
| 負荷変動対応 | 大手計算機資源提供事業者が自動で情報処理基盤の規模を調整 |
費用対効果の最適化
従来の仕組みでは、情報処理基盤が常に動いているため、使っているかどうかに関わらず一定の費用がかかっていました。しかし、新しい仕組みでは、プログラムが動いた時間だけ費用が発生します。つまり、使わない時間帯の費用はかかりません。これにより、費用対効果を大きく向上させることができます。特に、処理の量が時間帯や曜日によって大きく変わる仕組みでは、その効果がはっきりと現れます。例えば、夜間や休日は利用者が少ないウェブサイトや、月に一度だけ行う処理などでは、新しい仕組みの恩恵を最大限に受けることができます。また、開発段階においても、必要な時に必要な分だけ資源を利用できるため、初期費用を抑えることができます。さらに、運用管理の手間が減るため、人を他の大切な仕事に集中させることができます。
| 特徴 | 従来の仕組み | 新しい仕組み |
|---|---|---|
| 費用 | 常に一定 | プログラム稼働時間に応じて発生 |
| 費用対効果 | 低い | 高い |
| 初期費用 | 高い | 低い |
| 運用管理 | 手間がかかる | 手間が少ない |
| 効果的なケース | – | 利用が少ない時間帯があるウェブサイト、月一度の処理 |
急激な負荷変動への対応
従来の仕組みでは、急な負荷の変動に備え、予め余裕のある情報処理能力を用意する必要がありました。しかし、近年注目されているサーバレス構造では、 cloudを提供する事業者が自動で情報処理基盤の規模を調整します。そのため、急な負荷変動にも柔軟に対応できます。例えば、ウェブサイトへのアクセスが急に増えた場合や、大量のデータ処理が必要になった場合でも、仕組みが自動的に規模を拡大し、情報処理能力を向上させます。これにより、利用者は常に快適なサービスを利用できます。また、事前に予測が難しい突発的な負荷変動にも対応できるため、ビジネスチャンスを逃すことを防ぎます。さらに、状況に応じて仕組みが自動的に規模を縮小するため、無駄な資源の消費を抑えることができます。
| 特徴 | 従来の仕組み | サーバレス構造 |
|---|---|---|
| 負荷変動への対応 | 予め余裕のある情報処理能力を用意 | 事業者が自動で情報処理基盤の規模を調整 |
| メリット | – | 急な負荷変動に柔軟に対応可能、ビジネスチャンスを逃さない、無駄な資源の消費を抑制 |
サーバレスの利点と注意点
サーバを使わない仕組みは、経費削減や管理の簡略化、急な処理要求への柔軟な対応といった長所があります。しかし、導入にあたっては留意すべき点も存在します。例えば、処理時間が長引くと、費用がかさむことがあります。また、処理の状態を維持することが難しいため、複雑な処理には不向きな場合があります。さらに、提供事業者に頼るため、事業者の都合により影響を受ける可能性があります。これらの注意点を考慮し、サーバを使わない仕組みが最適か慎重に検討する必要があります。システムの要件を理解し、最適な構成を選ぶことが大切です。既存のシステムを移行する場合は、段階的に進めることを推奨します。小さな機能から試しに導入し、徐々に範囲を広げることで、危険を抑えられます。
| サーバを使わない仕組みの長所 | サーバを使わない仕組みの留意点 |
|---|---|
| 経費削減 | 処理時間が長引くと費用がかさむ |
| 管理の簡略化 | 複雑な処理には不向き |
| 急な処理要求への柔軟な対応 | 提供事業者の都合により影響を受ける |
| 導入前に最適か慎重な検討が必要 | |
| 既存システム移行は段階的に推奨 |
今後の展望
情報技術の進展に伴い、サーバレス構成の重要性は高まると考えられます。特に、人工知能や機械学習の分野では、大量の資料を扱う必要があり、この構成の活用が不可欠です。また、あらゆる物がネットに繋がることで、多種多様な機器から情報が生まれ、それを処理する基盤として、サーバレス構成が注目されています。金融や医療といった分野でも、安全で安定した仕組みを構築するために、導入が進んでいます。今後は、この構成に対応した開発や運用を支援する道具が充実し、より多くの企業が導入しやすくなるでしょう。サーバレス構成は、情報技術の未来を支える重要な要素の一つと言えます。