クラウド運用管理の基礎知識と実践ガイド

クラウドの安定稼働に適切な運用管理は欠かせません。しかし、クラウドの利用経験がないシステム担当者にとってクラウドに対する不安は強く、管理に関する悩みは多いのではないでしょうか。
本記事では、クラウドの基本から運用管理における課題、適切な実施方法、メリットまで幅広く解説します。クラウド運用管理を成功させるポイントについても解説しているので、クラウド運用にお悩みのシステム担当者はぜひ参考にしてください。

クラウド運用管理の基本

適切なクラウド運用管理を行うには、クラウドの基本知識を知ることが重要です。以下、クラウドの種類やメリット、重要性について解説します。

クラウド運用とは？

クラウド運用とは、インターネットを経由して外部サービスを利用し、Webサイトや社内システム、アプリケーション、メールサーバーなどを運用する手法です。クラウドサービスにはさまざまな種類があり、以下のようなサービスが一般的です。

• 社内で利用するソフトウェアの提供（Microsoft Office 365、会計システムなど）
• アプリケーション開発のプラットフォームを提供（Google Cloudなど）
• サーバーの提供（AWS、Microsoft Azureなど）
• ストレージの提供（AWS、Microsoft Azureなど）

クラウド運用が企業にもたらメリット

クラウド運用のメリットとして、特に注目したいのがデータのスケーラビリティです。スケーラビリティとは、サーバーやアプリケーションが負荷の増減に応じて柔軟に拡張できる能力を指し、クラウドでは優れた拡張性が提供されています。導入当初はスモールスタートで始め、徐々に規模を拡大するといった方法も可能なため、常に最適なコストで運用できます。

また、クラウドはデータ共有がリアルタイムで行える点もメリットです。クラウドサービスの多くは高度な分析ツールが利用でき、自社サービスにアクセスした顧客の動向や変化を即座に確認できます。これにより、経営者や責任者が現状をすぐに把握でき、迅速な意思決定が可能です。

クラウド運用管理の重要性

クラウドは有益性の高いサービスですが、システムの安定化を図るには適切な運用管理が必要です。

実施すべき項目として、まず挙げられるのがセキュリティ対策です。クラウドサービスはインターネットを通じて利用されるため、不正アクセスや情報漏洩の危険性があります。リスクを回避するには、定期的な脆弱性チェックやセキュリティパッチの適用を行い、システムの安全性確保が必須です。

また、障害や予期せぬトラブルに備え、運用体制の整備も必要です。仮に、サーバーダウンで自社サービスがストップしてしまうと、大きな損失や信頼低下を招く可能性があります。運用管理を適切に行うことで迅速な対処が可能となり、障害の影響を最小限に留められます。

クラウド運用サービスの管理方式

クラウド運用サービスの管理方式は、大きく分けると「プライベートクラウド」と「パブリッククラウド」の2つがあります。ここではそれぞれの特徴について解説します。

プライベートクラウド

プライベートクラウドとは、企業が自社の専用として構築するクラウド環境です。一般的なパブリッククラウドとは異なり、プライベートクラウドでは他者と物理的リソースを共有しない状態で利用できます。これにより、高セキュリティな環境が構築でき、自社の要件に合わせたカスタマイズが可能です。

なお、プライベートクラウドは「オンプレミス型」と「ホスティング型」の2種類があります。オンプレミス型は自社でサーバーやネットワーク機器などの準備が必要ですが、ホスティング型はクラウド提供事業者側が用意したリソースを用いた運用が可能です。

パブリッククラウド

パブリッククラウドとは、クラウドサービス提供事業者が構築したクラウド環境を、不特定多数のユーザーと共有する方式です。ある程度の形が決まったサービスで、登録すればすぐに利用を開始できます。リソースの追加・削除が自由なためコストを抑えられますが、プライベートクラウドに比べて若干拡張性は低くなります。

AWS、Azure、Google Cloudの比較

パブリッククラウドの中でも世界的にシェア率が高いサービスが「Amazon Web Services（AWS）」「Microsoft Azure」「Google Cloud」の3つです。それぞれ特徴は異なりますが、いずれも高い可用性を確保できるサービスです。

サービス名	特徴
Amazon Web Services（AWS）	・サービス範囲が最も広い・拡張性と多様なサービスが強み・中小から大企業まで幅広く利用
Microsoft Azure	・WindowsやOffice 365との親和性が高い・BCP対策として有効な機能が充実・エンタープライズ向けの機能が充実・大企業、行政機関等で利用
Google Cloud Platform（GCP）	・ビッグデータと機械学習に強み・データ分析やAI関連で活用・Googleサービスとの連携が充実

マルチクラウドとハイブリッドクラウドの違い

クラウドサービスの活用が増えるなか、近年、よく耳にするのが「マルチクラウド」と「ハイブリッドクラウド」です。

マルチクラウドとは、AWSやAzure、Google CloudGCPといった複数のクラウドサービスを併用することを指し、用途や機能に応じて使い分ける方法です。たとえば、メインのWebホスティングはAWS、データ分析と機械学習はGCP、バックアップと復旧用のストレージはAzureといったように使い分ければ、クラウドサービスの強みを最大限に活かせます。

一方、ハイブリッドクラウドは、パブリッククラウドやプライベートクラウド、オンプレミスを統合する方式です。マルチクラウドが複数のサービスを独立させたまま併用するのに対し、ハイブリッドクラウドでは単一のシステムとして運用します。これにより、セキュリティ性が高められ、データやアプリケーションの移動も自由に行えます。

ガバメントクラウドとは？

ガバメントクラウドとは、行政機関が共同で利用するために構築したクラウドサービスです。各自治体が独自にシステム開発を行うのではなく、共通の基盤を利用して運用の効率化とコスト削減を目的としています。共通項目としては、住民基本台帳や税務関連、社会保険等などがあり、現在もその標準化に向けて開発が進められています。

また、ガバメントクラウドは運用の効率化だけでなく、セキュリティを強化できる点もメリットです。これまでは各自治体が独自のセキュリティ対策を行っていましたが、統一化することで厳格なデータの保護・アクセス制御が実現できます。さらに、クラウドのスケーラビリティを活用すれば、需要の変動に応じて柔軟な対応が可能です。

クラウド運用管理の主な課題

クラウドの運用管理において、主な課題とされるのは以下の3つです。

• セキュリティリスクの把握
• 監視・管理の複雑さ
• 障害発生時の対応

セキュリティリスクの把握

クラウドの運用管理で１つ目の課題となるのが、セキュリティリスクの把握です。

クラウドはインターネットを介するため、クラウド特有のリスクが多数存在します。たとえば、第三者による不正アクセスやサイバー攻撃だけでなく、社内からの情報流出も大きなリスクです。また、セキュリティ対策の実施についても、設定方法を誤ればセキュリティホールを生み出す危険性もあります。これらのリスクを把握するには一定以上の知識が必要ですが、クラウド運用経験のない企業にとっては難しい課題です。

監視・管理の複雑さ

クラウドの利用において、監視・運用管理の複雑さが増す理由の一つがマルチクラウドやオンプレミスとの併用です。AWSやAzure、GCPといったクラウドサービスはそれぞれ監視ポイントや管理ツールが異なり、統合的な管理が難しくなります。加えて、各サービス間では機能連携やデータ移動ができず、使い勝手の面でもデメリットがあります。また、サービスごとに異なるセキュリティ基準が設けられているため、セキュリティ強度が統一できない点も課題です。

障害発生時の対応

オンプレミスと同様、クラウド運用においても障害発生時の対応は必須です。リアルタイムでサーバーやリソース状況をモニタリングし、問題が発生した際は素早く適切に対処しなければいけません。加えて、システムの可用性を高めるため、自動復旧システムや冗長化する仕組みも考慮する必要があります。しかし、これらを適切に運用するには一定以上の知識が求められ、クラウドの運用経験がない企業にとっては大きなハードルと言えます。

クラウド運用管理の実施方法

クラウド運用管理では、いくつか押さえるべきポイントがあります。ここでは、5つの実施方法について解説します。

• 効果的なジョブ管理の技術
• 監視システムの役割と必要性
• セキュリティ対策の基本
• コスト管理
• 運用管理におけるツールの活用

効果的なジョブ管理の技術

クラウド環境全体の運用を最適化するには、ジョブ管理が欠かせません。ジョブ管理とは、バッチ処理やタスクを自動化し、運用効率を高める方法です。

ジョブ管理にはスケジューリングや監視、実行、エラーハンドリングなどの機能があり、さまざまな運用業務に活用できます。たとえば、データバックアップの自動化や、アクセス量・処理量に応じたリソースの自動調整などが可能です。これにより、運用担当者の負担が大幅に削減され、クラウドの利便性を最大限に引き出せます。

監視システムの役割と必要性

監視システムでは、仮想サーバーの稼働状態やパフォーマンス状況をリアルタイムで把握し、問題の早期検知が可能です。取得したログやメトリクスはダッシュボードによって可視化され、CPUやメモリの使用率、トラフィックなどを多角的な視点で分析できます。また、サイバー攻撃や不正アクセス、異常な動作も自動で検知され、問題に対して素早く対処できます。

これらの処理を独自に行うには多くの人的リソースを伴いますが、監視システムはほとんどの業務について自動化が可能です。その意味で、クラウド運用において監視システムはなくてはならない存在と言えます。

セキュリティ対策の基本

クラウド運用のセキュリティ対策にはいくつかありますが、その中で特に注意したいのが以下の5つです。これらの基本的なセキュリティ対策を実施することで、より安全なクラウド環境を維持できます。

• アクセス管理（適切なアクセス制限の徹底）
• 多要素認証の導入（スマートフォンや生体を用いた認証）
• データの暗号化（保存及び通信時の保護）
• セキュリティの定期更新（最新のセキュリティ脅威への対処）
• ログ管理（システムの動作状況、及びアクセス履歴の監視）

コスト管理

クラウドは導入コストが抑えられる一方で、利用方法によっては想定外の費用が請求されます。無駄な支出を減らし費用を予算の範囲内に収めるには、適切なコスト管理が必要です。

管理すべきポイントとして挙げられるのがリソースの最適化です。たとえば、仮想マシンでオートスケーリング機能を活用すれば、アクセス量に応じて自動的にリソースを調整できます。ディスク容量についても、大きなサイズから始めるのではなく、最小から始めて徐々に増やせば最適なコストで運用できます。また、コストの発生状況を把握するため、予算設定やアラート設定ができるコスト管理ツールの活用もおすすめです。

運用管理におけるツールの活用

クラウド運用管理の最適化を図るにはツールの活用が必須です。AWS、Azure、Google Cloudのサービスに加え、外部ツールを活用することでより効率的な運用管理が行えます。

たとえば、「JP1」や「New Relic One」といった統合運用管理ツールでは、マルチクラウドやオンプレミスの一元管理が可能です。監視やジョブ管理、インシデント管理、通知などが一つの画面に統合され、クラウドの運用効率が上がります。また、iPaaSツールでは、クラウド間でのデータ連携が行え、あらゆる業務プロセスの自動化が可能です。

クラウド運用管理のメリット

クラウド運用管理は、オンプレミスに比べてさまざまなメリットがあります。以下、具体的なメリットについて4つ解説します。

• 初期コストが抑えられる
• 自社の運用負担を軽減できる
• 場所を問わず利用できる
• BCP対策として有効

初期導入コストが抑えられる

クラウドサービスは物理的な機材を用意する必要がなく、登録すればすぐに利用を開始できます。オンプレミスのように、サーバーやストレージ、ネットワーク機器などの購入費用が発生しないため、導入時にかかるコストを大きく削減できます。また、サーバーを設置するスペースや電力供給といったインフラ設備もすべてクラウドサービス提供事業者の管轄となり、ユーザーは費用を抑えながら運用負担も軽減できます。

自社の運用負担を軽減できる

クラウドサービスでは、運用に役立つさまざまなツールが提供されており、これらを活用することで運用管理者の負担を大きく軽減できます。

たとえば、オートスケール機能を使えば、自動で仮想マシンのスケールアウト（増設）、スケールイン（縮小）が可能です。アクセスの増減に応じて素早く対応が行え、無駄なくリソースを最適化できます。また、システムの監視やログ管理、メトリクスの収集、イベント生成、コスト管理なども一元管理できるため、従来のオンプレミスに比べて少ない運用負担で管理できます。

場所を問わず利用できる

クラウド運用管理は、場所を問わず利用できる点も大きなメリットです。

従来、リモートワークの実施によく利用されていたのがVPN（仮想プライベートネットワーク）ですが、これにはいくつかのデメリットがあります。VPNでは、まず関連機器を揃える必要があり、導入後も初期設定やネットワーク構成が必要です。設定方法によってはセキュリティ対策も万全とは言えず、通信速度が安定しない課題もあります。

しかし、クラウドサービスではDaaS（仮想デスクトップサービス）が提供されており、容易にリモートワーク環境の構築が可能です。VPNのようにルーターやMTUの影響を受けないため、安定した通信速度の中で業務を行えます。

BCP対策として有効

クラウド運用管理は、自然災害やシステム障害に備えるためのBCP（事業継続計画）対策としても有効です。

クラウドサービスのデータは、厳格なセキュリティ対策が施されたデータセンター内で管理されています。AWSやAzureなどのサービスではデータが3重にミラーリングされており、大規模な災害が起きた場合でもデータの消失リスクを減らせます。また、クラウドサービスでは自動バックアップ機能も提供されているため、問題が生じた場合は素早く最新データの復元が可能です。

クラウド運用管理を成功させるポイント

クラウド運用管理の成功に向け、押さえておきたいポイントは2つです。

• クラウドネイティブを意識した環境構築
• クラウド運用管理のアウトソース

クラウドネイティブを意識した環境構築

クラウド運用管理では、環境構築の段階からクラウドネイティブを意識することが重要です。クラウドネイティブとは、クラウド上でアプリケーションを実行することを前提とする考え方のことで、これを活用すればクラウドのメリットを最大限に引き出せます。

具体的な手法としてよく知られているのが「コンテナ」の利用です。コンテナは一つのOS上に複数の仮想環境を作り上げ、隔離した空間で軽量且つ高速に動作させることができます。また「マイクロサービス」では1つのアプリケーションをサービスごとの単位に分割し、独立した中で開発・デプロイ・リソースの最適化が可能です。このような技術によってシステム全体の拡張性が増し、運用管理を効率的に実施できます。

クラウド運用管理のアウトソース

運用管理を効率化するには、アウトソースの利用も検討すべきポイントの一つです。

クラウドの運用管理を専門に請け負う業者では、監視からバックアップ、セキュリティ対策、障害対策、メンテナンスまで幅広く対応可能です。サービスによっては24時間365日の有人監視に対応しており、自社の人的リソースを使うことなく運用できます。また、業者の多くはクラウドに精通したエンジニアが在籍しており、システム構築や運用設計のサポートも受けられます。

まとめ

最適なクラウド運用管理を行うには、クラウドの特性について理解を深めることが重要です。クラウド運用にはさまざまな課題がありますが、自社の運用方式に合わせて監視やジョブ管理、ツール選択を行えば、スムーズな運用管理が実現できます。

ただし、クラウドの運用では、環境構築・運用設計の段階からクラウドネイティブを意識する必要があります。クラウドネイティブで用いられる「コンテナ」「マイクロサービス」といった技術を活用すれば、拡張性が増すことで運用効率が上がります。また、運用管理のアウトソースを活用すれば自社の運用負担を削減でき、安定的なクラウド運用の実現が可能です。