インフラ設計の最新メニューへの対応とインフラ構築の歴史

インフラ設計の最新メニューへの対応とインフラ構築の歴史

更新日:2017年09月06日 | 公開日:2017年08月07日

鉄道や公共施設などの「インフラ」について、私たちは普段あまり意識することはありません。
むしろ使えて当然という気持ちでいますが、朝のラッシュ時に鉄道が止まって会社や取引先に連絡したり、スケジュールをアレンジし直したりする必要に迫られたりすると、インフラのありがたさを改めて実感します。

インターネットのインフラもまた、通信回線としてつながっていれば意識しなくても特に問題がなかった時代が長く続いてきました。
しかしこの5年前後でインターネットインフラの在り方は激変しています。
仮想化技術の進展やクラウド化への移行などで旧来のものとは様相が大きく変わってきており、社内のインターネットインフラを積極的に見直すことが、企業の競争力アップに直結するようになってきているのです。

この状況は、長らく続いたホストコンピュータ型のレガシーシステムからオープン系システムへの移行が進んだときによく似ています。
ホストコンピュータでの業務処理が通常どおりに行われていることで、「動いている=何の問題もない」と思い続けていた企業のなかにはその後のUNIXやWindowsなどのオープン系システムの波に乗り遅れ、旧世代の汎用機をリプレイスするタイミングを逃してしまったところもありました。やがてそれがIT分野での競争力でライバル企業に一歩も二歩も後れを取ってしまうという結果につながったのです。

この記事では、簡単にインフラ構築の歴史を確認してから、いま企業は新しいインターネットインフラの波にどのように対応すればよいのかを解説します。

インターネットインフラ=インターネット回線だった時代

デバイスと新聞

今日の企業のネットワークはそのほとんどがインターネット回線を利用しています。
インターネットの商用化が進んだのが1990年代中盤以降で、それ以前はインターネットに依らない付加価値通信網(VAN)などの専用回線を使用していました。

その後インターネットの商用化が解禁されたものの、当初は月額10数万円から100万円以上という専用回線を使う形でした。
VANなどからこうしたインターネットベースの専用回線に当たり前のように移行していったのは資本力のある大企業が中心で、中小企業の多くはNTTの電話アナログ回線やISDN回線を利用する従量制課金でインターネットを利用していました。

中小企業でも手が出る水準のインターネットの常時接続サービスは、1997年にNTTにより「OCNエコノミー」が月額3万8,000円で提供されましたが、サービス地域は都市部に限られているなどの制約がありました。

こうした時代においては、「費用をかけてインターネット回線を引くか、それともいまはやめておくか」ということが、インターネットインフラへの投資判断の中身だったと言えます。

インターネットインフラが回線以外も指すようになる時代

ノートパソコンのディスプレイを見ながらメモを取る男性

その後、安価なインターネット回線が急速に普及して中小企業でもインターネットの常時接続が当たり前になると、インターネットインフラとは回線以外のサーバーコンピュータやストレージ機器なども指すようになります。
さらにハード的な部分から拡大して、UNIXやWindowsなどのオペレーティングシステム上で動くwebサーバー、ファイルサーバー、データベースサーバーなどのミドルウェアもインターネットインフラに含めてとらえられるようになり、その上でアプリケーションとして動作するグループウェアや受発注システムなどもインフラにくくられる場合があります。

今日、インターネットのインフラ構築を行う企業がサービスメニューとしているのは、こうした回線以外を含めたインフラです。
例えば下記のようになります。

今日のインターネットインフラ設計の典型的なメニュー

サーバーソリューション

サーバーソリューションでは、Windows、Linuxへの移行や統合、分散化、スペックUP、webサーバーやデータベースサーバー、アプリケーションサーバーなどのミドルウェアの構築、さらに各種アプライアンスサーバーの導入、管理情報セキュリティの強化策、バックアップ対策なども含まれます。

汎用機システムの時代は、メーカーが独自の仕様でサーバーソリューションを構築していたため、サーバーソリューションはサービスとして独立して提供されるものではありませんでした。
ハードウェアを作ったメーカーのソフト開発部門がサーバー部分の設定を行い、ソフトウェアを開発して搭載したものを納品するというのが一般的だったのです。
オープン系システムが一般的になるに連つれてサーバーソリューションの設計が自由になり、そこにソリューション提案を比較検討できる市場が生まれたという経緯があります。

【メニュー例】
サーバー基盤設計
H/W設計
IAサーバーインフラ構築
Windows(NT、9x系、2000系以降)設計/構築
Linux(RHEL、SUSE、CentOSなど)設計/構築
UNIX(Solaris、HP-UXなど)設計/構築
SPARCサーバーインフラ構築

ストレージソリューション

ストレージの接続形態にはDAS、NAS、SANの大きく3種類があり、最初のDAS(Direct Attached Storage)はストレージをサーバーなどに直接接続する形態です。
他の2つはストレージをネットワーク上に接続する形態で、ハードディスク、LANインタフェース、ファイルサーバー用OSなどで構成されるファイルサーバーをNAS(Network Attached Storage)、ストレージとサーバー間をFC(ファイバチャネル)で接続したストレージ専用のネットワークをSAN(Storage Area Network)と言います。

【メニュー例】
DASストレージ設計/構築
DASスイッチ設計/構築
NASストレージ設計/構築
NASスイッチ設計/構築
SANストレージ設計/構築
SANスイッチ設計/構築
テープ装置(オートローダ、ライブラリ)設計/構築
NAS設計/構築

ミドルウェアソリューション

ミドルウェアとはアプリケーションプログラムとOSの間に位置して、パッケージ化されたワンストップの機能やサービスを提供するソフトウェア群を指します。
アプリケーション間連携ソフトやデータベース管理システム(DBMS)、webサーバー(HTTPサーバー)ソフト、webアプリケーションサーバーなどのほか、グループウェアなどの業務システムアプリケーションを指す場合もあります。

ミドルウェアは、エンドユーザーが直接操作する業務アプリケーションなどに対してAPI(アプリケーション・プログラミング・インタフェース)を提供します。
APIを使ってアプリケーションプログラムを開発することで工数が削減できたり、アプリケーション相互の互換性が確保されやすくなったりします。

【メニュー例】
バックアップシステム設計/構築
ウィルス対策システム設計/構築
データベースシステム設計/構築
メールシステム設計/構築
グループウェアシステム設計/構築
クラスタウェア設計/構築(Failover型、Replication型)
Server Based Computing(SBC)システム設計/構築

ネットワークソリューション

ネットワークシステムの構築ではルーターやハブ、スイッチなどのハードウェアを接続して必要な設定を行います。
ネットワークの設計次第で費用が大きく上昇したり、耐久性にも大きな影響が出たりします。
また、小規模オフィスを得意とする業者のなかには、LANの配線工事までやってくれるところもあります。

【メニュー例】
ネットワークインフラ設計
FW設計/構築
IPS設計/構築
UTM設計/構築
ルーター設計/構築
スイッチ設計/構築
無線LAN設計/構築
LAN回線敷設
ラックマウントサービス
ラック間/サイト間移設サービス


ここまでが、つい最近までのインターネットインフラの歴史となります。
いま例としてあげたインターネットインフラ構築のメニュー例は決して古くて使いものにならないというものではありません。
今日でも多くのインターネットインフラ構築サービス企業がこうしたメニューを看板に掲げてシステム構築を受注しています。

しかし、ここ数年はインターネットインフラ構築のメニューに、まったく新しい波が訪れています。
次にそのあたりを整理していきましょう。

「仮想化」と「クラウド化」の進展によりインフラ構築が変わった

グラフを確認するビジネスマン

冒頭に指摘したここ5年前後のインターネットインフラ構築の大きな変化とは、具体的には「仮想化」と「クラウド化」の進展を指します。
それではこの2つの技術進歩によって、具体的にインフラ構築がどのように変化したかを見てみましょう。

仮想化とはどんな技術なのか

仮想化とは、CPU、メモリ、ハードディスク、ネットワークなどをハードウェア的な実態以上に拡張してサービスを提供することを指します。
仮想化技術を使うと、限られた数量のハードウェア(物理リソース)を使いながら、実際の数量以上のリソース(論理リソース)が稼働しているかのように見せかけることができます。

例えば、旧来のシステム構築においては基本的に1台のサーバーマシンに対して1社の1つのサーバー機能が提供されていましたが、仮想化技術を使うと1台のサーバーマシンに何十社もの企業のサーバー群を格納することができます。

次では仮想化によるメリットを整理しておきます。

仮想化のメリット

仮想化技術を使えば、これまでハードウェア機器に縛られていた各種の制約離れてさまざまなメリットを享受することが可能です。

コスト削減が可能になる

人間の脳は常に100%の力を出し切っているわけではなく、通常は20%程度しか本来の能力を使っていないと言われています。
これと同じことが、サーバーのCPUやメモリといったハードウェアリソースについても当てはまります。
サーバーで実際にサービスが提供されている間も、サーバーマシンには能力的には使っていない余剰部分が存在します。

サーバー仮想化技術を使えば、この余剰能力をソフトウェア的に管理して有効に再割り当てすることができますので、サーバー統合化により稼働台数を削減したり、リプレイスにかかるコストを削減したりすることができます。
また、ハードウェアの導入台数が減れば、 消費電力やサーバー設置スペース、サーバー管理のための人件費、保守費用の削減を図ることも可能です。

柔軟な拡張性が確保できる

サーバー機能がサーバーマシンの物理的な制約を受けていると、サービスを拡張したい場合にはサーバー本体やストレージ装置、ネットワーク装置などの物理的リソースも拡張する必要が出てきます。
つまり、webサービスが好調でスケールしたい場合や、業務システムを本社から全国の支店網に拡張するときなどにかなりのハードウェア投資が必要になります。

このようなケースでも仮想化を行うことで、物理的リソースで使っていない部分有効活用して仮想サーバーや仮想ストレージを増やしていくことができます。

耐障害性が向上する

仮想化されたシステム環境を冗長化しておくことで、障害発生によるトラブルの防止または被害の最小化が可能となります。

サーバーマシンに物理的ハードウェア障害が発生した場合、サーバー上で動作していたサービスは一時的にストップせざるを得ません。
もちろん多重化されたバックアップシステムを用意しておくことにより、サービス自体は表面的には維持できますが、ハードウェア機器の緊急保守点検や部品交換などの費用がかかります。

仮想化技術を使えば、仮想サーバーごとソフトウェア的に他の物理サーバーに移動できますので、最初から大がかりな多重化システムは必要ありません。
また、ハードウェア機器を交換した場合も、緊急時に移動しておいた仮想サーバーを新しいハードウェアの論理領域に移すだけなので、復旧完了までの手間もかかりません。

仮想化のデメリット

良いことずくめに見える仮想化ですが、もちろんデメリットがないわけではありません。
ただし、その多くはメリットの大きさと比較すればわずかなものであり、あらかじめデメリットを理解しておくことで対応可能なものばかりです。

処理能力が下がることがある

仮想化はハードウェアの限られた物理的領域をソフトウェアによって有効活用する技術なので、処理能力は物理的サーバーのスペックに依存することになります。
そのため、仮想化するために十分なサーバーの性能が確保できていない場合や、大規模システムの場合には仮想化によってパフォーマンスが著しく低下するということがあります。
これを避けるためには、仮想化したあとのシステムで、サーバーやストレージ装置、ネットワークなどがどの程度までのスペックを物理サーバーに要求することになるか、シミュレーションを行っておくことが大切になります。

運用体制を構築し直す必要がある

先程、サーバー障害時に仮想サーバーを別の物理サーバーに移行して、ハードウェア機器を交換したときには、またソフトウェア的にサーバーをもとに戻せばよい、という例を出しました。
確かにこれは旧来のサーバーの運用から見ると画期的な方法ではありますが独特のノウハウも必要になります。

サーバー管理運用のために、仮想化についての専門知識と経験が必要になってきますので、保守メンテナンスの技術料金が上昇する場合がありますし、現在依頼しているアウトソーシング先ではすぐに対応できないという場合もあります。

また、多くのケースでセキュリティ管理の変更が必要になります。
仮想化を行うことで従来の物理サーバー向けのバックアップ方法が有効でなくなりますから、新しいセキュリティ対策を施す必要があり、これには初期費用もかかります。
また、仮想化サーバーでは複数の仮想サーバー、管理サーバーなどが同時に存在しますので、他の仮想マシンへの感染拡大などに特別な配慮が必要となります。

仮想化技術でサーバー構築以外のシステム構築も激変する

タイピング

ここまで、仮想化技術の進展によって旧来のシステム構築が大きく様変わりしてきた様子を、一番直感的に分かりやすい「サーバーの仮想化」を例に説明してきました。
もちろん、こうしたイノベーションは「サーバー構築」だけにとどまらず、他のストレージやネットワークなどのインフラ構築全般に及んでいます。

次にそのあたりを整理します。

仮想化でストレージシステム構築はどう変わったか

もともとデータ解析などを行う企業にとって、ビッグデータ時代にストレージシステムがいくらあっても足りないということは容易に想像がつきます。しかし、特に大量のデータ解析を専門としていなくても日々企業内に蓄積されるデータは増え続けています。

一般向けのwebサービスでもこれまで以上に大量の画像や動画が使われるようになり、業務システムにおいても顧客データや商品データは日々増加しています。
さらに、電子帳票の進展などでこれまで紙ベースで保管していた資料が大量のPDFなどで長期間保存されるようになり、システム担当者は、既存のストレージ領域の残量を常に気にしている状態だと言っても過言ではないでしょう

先程旧来のストレージシステムの説明をするときに紹介した、ストレージをサーバーに直接接続する形態のDAS(Direct Attached Storage)に頼っている状態では、今後ますます十分なストレージ領域を確保することは難しくなることが予想されます。
DAS方式でストレージ領域を増やすことはそのままストレージの量と比例したコスト増につながりますし、データ保存の信頼性の確保にも課題が出てきます。

こうしたストレージ領域での物理的なハードウェア機器の限界を超えるために利用される仮想化の方法が、複数のストレージを仮想的に統合して管理する「ストレージプール」と呼ばれる技術です。
「ストレージプール」では、いろいろな領域に点在しているストレージを仮想的にマージして1つのストレージを構成します。

これによって、業務の成長に合わせたストレージ装置の柔軟なスケールアップや対障害性を考慮した記憶領域の分割などがソフトウェア的に実行できます。
統合された「ストレージプール」では、仮想ストレージを集中管理できますので、管理コストも下がります。

仮想化でネットワークシステム構築はどう変わったか

ネットワーク仮想化とは通信回線、ルーター等のネットワーク関連装置など既設の物理的なネットワーク上に複数の異なる論理ネットワークを構築する技術を指します。

仮想化技術の進展によって1台のサーバー上に複数の仮想サーバーが設置されると、当然のことながらそれらのサーバー間やクライアントPCと接続するためのネットワークも必要になってきます。
同時に要請されるストレージの容量も増加しますので、ストレージも仮想化技術で対応して、遠隔地のデータのバックアップをすることも多くなります。

このとき、仮想化技術によってネットワーク全体を一元管理すれば、ルーターやハブ、スイッチ等に割り当てられたMACアドレス、IPアドレスなどを自由に構成することが可能になります。
一元化した上でネットワーク構成を最適化すれば、物理的ネットワークがボトルネックとなってシステム全体のパフォーマンスが低下している状況を改善することができます。

サーバーとストレージの仮想化が、どちらも使っていない領域を有効活用するという発想が基礎にあったのに対して、ネットワークシステムの仮想化は物理ネットワークを変更することなく柔軟にネットワーク構成を再構築することができるところに大きなメリットがあります。

また、ネットワークシステムのハード機器を交換するという作業は、業務の遂行に支障が出ないように慎重に行われます。
このとき、異なる拠点(海外という場合もある)に点在するハードウェアを物理的にリプレイスしたり、統廃合したりすることは非常にコストがかかります。
ネットワーク仮想化技術は、ハードウェア構成やネットワーク設備を変更することなく、ソフトウェア的に複数の論理ネットワークに分割することで、仮想サーバーの増加に応じたネットワークの割り当てを可能にします。
これによって、ネットワークへの投資コストを抑制することができ、ネットワークのメンテナンス、保守にかかる費用を抑えることもできます。

以上、サーバーの仮想化、ストレージの仮想化、ネットワークの仮想化がもたらすシステム構築の大きな変化を見てきました。
このように、最近ではITインフラのほぼすべてをソフトウェアで構築し直して、効率よく運用することが可能になりました。

次に、最近のシステム構築のもう1つの大きな流れである「クラウド化」について見てみましょう。

クラウドとはどんな技術なのか

「仮想化」と並んで、最近のシステム構築を大きく変えているのが「クラウド化」の流れです。
クラウドとは、従来は利用者が手元のコンピュータで利用していたデータやソフトウェアを、ネットワーク経由のサービスとして利用者に提供するものです。

クラウド化のメリットとしては、下記のような特徴があります。

クラウド化のメリット
  • 導入費用が安価
  • 使った分だけ課金
  • システムを素早く構築できる
  • スケーラビリティに柔軟に対応
  • 管理コスト削減

クラウドサービスは大きく「SaaS」「PaaS」「IaaS」の3種類に分類することができます。

簡単に説明をすると、「SaaS」とは、ソフトウェアを提供するクラウドサービスです。
具体的なアプリケーションがネットワーク上で提供されます。
「PaaS」はプラットフォームを提供するクラウドサービスでデータベースなどのミドルウェアを提供し、「IaaS」は物理的なサーバー・ハードウェアを論理的なソフトウェア(使いやすい管理画面)として提供します。

特に、現在自社で新規のシステム構築を考えていて、仮想化やクラウド化などの新しい技術のメリットを享受したいと考えている企業にとっては、最後の「IaaS」の理解が欠かせません。
「IaaS」は先程解説した「仮想化」されたインターネットインフラを、時間貸しのクラウドサービスとして提供します。

したがって、最近のシステム構築のトレンドである仮想化の導入に魅力を感じており、なおかつ自社でハードウェア機器を購入したくない、という企業にぴったりだと言えるでしょう。

「IaaS」サービスについては定評あるサービスがいくつもありますので、こちらのアイミツまとめの記事などを参照してみてください。

インフラ構築の変化の波に乗り遅れないために

ディスプレイを眺める男性

いかがだったでしょうか。
「仮想化」や「クラウド化」のといったトレンド自体は何度も聞いたことがあるという方が多いと思うのですが、この2つのトレンドが、インターネットインフラ構築の内容を激変させていたことには新鮮な驚きを感じた方もいらっしゃるのではないでしょうか。

いまでも「インフラ構築」と言うと、インターネット回線を引いて、サーバーマシンを買って、OSのインストールをしてもらって…というイメージを抱いている方は多いと思いますが、いまやインターネットインフラ構築は最先端のソフトウェアテクノロジーでハードウェア機器を制御する高度な技術サービスとなっています。

こうした先端的なサービスを享受するには、当然のことながら先端的な知識と経験を持ったシステム構築会社をピックアップする必要があります。
しかしながら、インフラシステムの構築というのは長年にわたり、「回線屋さん」「インストール屋さん」「配線工事屋さん」といった今日の実情とはそぐわない裏方作業的なイメージがついてまわってきました。

事実インターネットなどで、「仮想化」や「クラウド化」などの先端技術に強い新しい時代のシステム構築会社を探そうとしても、旧来の「回線屋さん」「インストール屋さん」「配線工事屋さん」ばかりが検索結果に出てくることもあります。

戦略的にインターネットシステム構築を行って積極的なコストダウンを図ったり、ライバル企業に差をつけていきたいと考えたりした場合には、新しい時代のシステム構築について深い専門知識を持った、実績のある会社を見つける必要があります。

なかなかそうした要望に応えてくれるシステム構築会社が見つからない…と思ったらぜひ「アイミツ」にお声をかけていただければと思います。
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