プライベートクラウドアーキテクチャー プライベートクラウドアーキテクチャーとは
プライベートクラウドアーキテクチャーとは
プライベートクラウドアーキテクチャーは、複数の組織または事業部門にサービスを提供する単一のプライベートクラウドを展開する、単一組織のお客様向けのクラウドコンピューティングシステムです。パブリッククラウドと同じスケーラビリティと柔軟性を備えていますが、オンプレミスで、またはサードパーティプロバイダーによってホストされ、1つの企業専用です。この構成では、パブリッククラウドよりもきめ細かくデータセキュリティ、コンプライアンス、カスタマイズを管理できます。
目次
プライベートクラウドアーキテクチャーの主要コンポーネント
コンピュートリソース
- 仮想化テクノロジー: 1台の物理サーバー上で複数の仮想インスタンスを実行することでリソース使用率を最大化するソフトウェア。
- ハイパーバイザー: 仮想コンピューター (VM) にCPU、メモリ、ストレージを提供。
- ベアメタルは、専用のリソース、高パフォーマンス、完全なカスタマイズ機能を提供します。ハイパフォーマンスコンピューティング、大規模データベース、厳格なコンプライアンスが求められるアプリケーションに最適です。統合クラウド管理プラットフォームを使用して、仮想化されたリソースとともに管理される統合。
- コンテナは、軽量の仮想化、ポータビリティ、スケーラビリティ、および隔離環境を提供します。マイクロサービス、CI/CDパイプライン、クラウドネイティブアプリケーションに適しています。既存のプライベートクラウドインフラストラクチャと統合された、Kubernetesなどのオーケストレーションツールを使用して管理される統合。
ストレージシステム
NAS (ネットワークアタッチトストレージ):
- NFSやSMBなどのファイルストレージプロトコルは、NASソリューションとして効果的に機能します。これにより、複数のユーザー間およびアプリケーション間でシームレスなファイル共有とコラボレーションが可能になります。このプラットフォームはクラウド環境と簡単に統合でき、NAS機能をクラウドに拡張してスケーラビリティと柔軟性を向上させます。管理インターフェイスにより、NASリソースの構成と監視が簡素化され、管理オーバーヘッドが削減されます。
ブロックストレージ:
- iSCSIやファイバーチャネルなどのブロックストレージプロトコルは、データへの低遅延アクセスを必要とするデータベースや仮想マシンなどの高性能アプリケーションに最適です。このプラットフォームは、高スループットと低レイテンシを実現するように設計されており、要求の厳しいブロックストレージワークロードに適しています。スケーラブルなアーキテクチャーは、増大するパフォーマンスと容量のニーズに合わせて簡単に拡張できます。データの重複排除と圧縮機能によってブロックデータの保存コストを削減でき、コスト効率の高いソリューションとなります。
オブジェクトストレージ:
- S3などのオブジェクトストレージプロトコルは、非構造化データの保存、アーカイブ、バックアップソリューションに適しています。クラウドネイティブ設計により、パブリックおよびプライベートクラウドサービスとのシームレスな統合が容易になり、オブジェクトストレージで優れたデータモビリティとハイブリッドクラウド展開を実現できます。このプラットフォームは、オンプレミスかハイブリッドクラウド環境かを問わず、オブジェクトストレージソリューションの展開を最適化する各種構成を提供します。
- バックアップとディザスタリカバリにより、コスト効率の高いデータ保護が実現します。この統合により、組織が重要なデータを保護し、事業継続性を確保し、規制コンプライアンス要件に対応する能力が強化されます。
ネットワーキング
- ネットワーク仮想化: 物理ネットワークリソースを分離して、自律的な仮想ネットワークを構築するテクノロジー。
- ソフトウェア デファインド ネットワーク (SDN): ソフトウェアベースのコントローラーでネットワークトラフィックとポリシーを管理します。
- VLAN (仮想ローカルエリアネットワーク) とVXLAN (Virtual Extensible LAN): これらのテクノロジーは、分離されたネットワークセグメントを作成してセキュリティと管理を向上させます。
セキュリティ
- ファイアウォール: ルールに基づいてネットワークトラフィックを監視および制御するセキュリティシステム。
- アイデンティティおよびアクセス管理 (IAM): ユーザーアイデンティティとリソースへのアクセスを管理するためのフレームワークとテクノロジー。
- データ暗号化: デコードされるまでデータを読み取れないようにすることでデータを保護します。
管理と自動化
- クラウド管理プラットフォーム (CMP): 一元化されたクラウドリソース、ポリシー、およびサービス管理ツール。
- オーケストレーションツール: クラウドサービスの構成、調整、管理を自動化するソフトウェア。
- 監視とロギング: クラウドリソースおよびサービスのパフォーマンス、可用性、セキュリティを監視するシステム。
プライベートクラウドアーキテクチャーを設計する際のベストプラクティス
重要なベストプラクティスの例:
プライベートクラウドアーキテクチャーの設計にあたっては、スケーラビリティ、セキュリティ、コスト効率、既存のIT環境とのシームレスな統合を確保するために慎重に計画し、さまざまなベストプラクティスを考慮する必要があります。自己管理型プライベートクラウドのメリットを取り入れたプライベートクラウドアーキテクチャーを設計するためのベストプラクティスは次のとおりです。
1. ビジネス要件および目標の評価:
- ワークロード、パフォーマンス要件、コンプライアンス、規制基準など、組織に固有のニーズを特定します。
2. 拡張性と柔軟性:
- 需要に応じてリソースを簡単にスケールアップまたはスケールダウンできるアーキテクチャーを設計します。柔軟なリソース割り当てを行うことでオーバープロビジョニングを回避します。
- ビジネスニーズの変化やテクノロジーの進歩に対応できる柔軟性を確保します。
3. コスト効率:
- 従量制課金モデルを導入してコストを実際の使用量に合わせることで、資本支出を削減します。
- リソース割り当ての監視と最適化により、不要な支出を防ぎます。
4. 制御とガバナンスの向上:
- インフラストラクチャとデータを完全な管理下に置き、社内ポリシーや規制要件へのコンプライアンスを確保します。
- プライベートクラウド環境を管理するための明確なガバナンスポリシーと手順を確立します。
5. 管理の簡素化:
- 一元管理プラットフォームを利用して、コンピューティング、ストレージ、ネットワーク のリソースを監視します。
- 日常的なタスクを自動化し、運用を合理化して管理オーバーヘッドを削減します。
6. セキュリティの強化:
- 組み込みのセキュリティ機能を活用するとともに、特定のニーズに合わせてカスタマイズされた厳格なセキュリティ対策を実行します。
- 新たな脅威から保護するために、定期的なセキュリティ評価と更新を実施します。
7. 既存のITエコシステムとの統合:
- 既存のITインフラストラクチャ、アプリケーション、サービスとのシームレスな統合を実現します。
- 相互運用可能なソリューションと標準APIを使用して、プライベートクラウドと他のシステムとの間の通信をサポートします。
8. 展開に要する時間を短縮
- 事前構成済みかつテスト済みのソリューションを使用して導入を迅速化し、価値実現時間を短縮します。
- 中断を最小限に抑えてスムーズな移行を実現するため、段階的な展開方法の計画を立てます。
9. パフォーマンスの最適化:
- 継続的なパフォーマンス監視および最適化ツールを実装して、効率的なリソース使用を実現します。
- 分析とインサイトを活用して、リソースの割り当てとパフォーマンスの調整について十分な情報に基づいた意思決定を行います。
10. ディザスタリカバリと事業継続性:
- 障害や災害が発生した場合でも事業継続性を確保するために、堅牢なディザスタリカバリ計画を策定します。
- 重要なデータとアプリケーションを保護するために、データのバックアップ/リカバリソリューションを実行します。
11. ユーザーエクスペリエンスとアクセシビリティ:
- プライベートクラウドの管理とアクセスのための使いやすいインターフェイスを確保します。
- プライベートクラウドのスムーズな移行と有効利用を実現するため、ユーザーに適切なトレーニングとサポートを提供します。
上記のベストプラクティスに従うことで、組織は、自己管理型プライベートクラウドのメリットを活用する堅牢で効率的かつ安全なプライベートクラウドアーキテクチャーを設計し、最終的にはビジネス価値を向上させてオペレーショナルエクセレンスを実現できます。
プライベートクラウドアーキテクチャーの仕組み
プライベートクラウド設計では、クラウド環境を分離して保護し、1つの企業専用にします。一般的な仕組みは次のとおりです。
- インフラストラクチャのセットアップ: プライベートクラウドアーキテクチャーは、オンプレミスまたはクラウドでホストされるサーバー、ストレージ、およびネットワーク機器で構成されます。その組織専用のインフラストラクチャとなり、リソースを共有することはできません。
- 仮想化: 仮想化はプライベートクラウドアーキテクチャーの基盤となります。このレイヤーで物理リソースをVMと仮想ネットワークに分離し、効率的なリソースの割り当てと管理を実現します。ハイパーバイザーは、コンピューティング性能、メモリ、ストレージを仮想インスタンスに提供します。
- リソース管理: クラウド管理プラットフォーム (CMP) とオーケストレーションツールがプライベートクラウドのリソース管理を自動化します。これらのテクノロジーがリソースの割り当て、スケーリング、監視を行うことで、ワークロードを効率的かつ動的に管理します。
- ネットワーク: SDN、VLAN、VXLANは、プライベートクラウド内で仮想ネットワークを確立して管理します。この構成により、柔軟で安全かつスケーラブルなクラウドネットワーキングが可能になります。
- ストレージソリューション: プライベートクラウドでは、SAN、NAS、DAS、オブジェクトストレージを使用します。これらのシステムはデータを効果的に保存および処理し、パフォーマンス、スケーラビリティ、冗長性を確保します。
- セキュリティとコンプライアンス: プライベートクラウドでは、ファイアウォール、IAM、データ暗号化を使用します。これらの手順により、データとリソースを不正アクセスや侵害から保護し、法律やポリシーへのコンプライアンスを保証します。
- ユーザーアクセスと管理: クラウド管理プラットフォームは、プライベートクラウドユーザーに単一のインターフェイスを提供します。この規制された環境で、管理者とユーザーはクラウドリソースの管理、アプリケーションのインストールなどを行うことができます。
プライベートクラウドアーキテクチャーは、物理インフラストラクチャ、仮想化、管理ツール、セキュリティを使用して、企業に専用のスケーラブルで安全なクラウド環境を提供します。
プライベートクラウドネットワークアーキテクチャーのメリット
プライベートクラウドネットワークアーキテクチャーには、次のようなさまざまなメリットがあります。
- セキュリティとコンプライアンスの強化: リソースを単一のエンティティに割り当てることでセキュリティとプライバシーが向上し、企業が規制基準を満たしてデータ侵害を防ぐのに役立ちます。
- カスタマイズと柔軟性: 組織のニーズに合わせて高度にカスタマイズできる、柔軟なネットワーク、ストレージ、アプリケーションソリューションを提供します。
- パフォーマンスとリソース管理の改善: パフォーマンスを最適化し、コンピューティング性能、ストレージ、ネットワーク容量を効率的に管理するための専用リソースを提供し、リソースの競合なしにワークロードがスムーズに実行されるようにします。
- 高可用性とディザスタリカバリ: 自動冗長性とフェイルオーバーによってダウンタイムを最小限に抑え、統合ディザスタリカバリソリューションでデータと事業継続性を維持します。
- コスト管理と予測可能性: プライベートクラウドでは予測可能な価格設定が可能になり、共有リソースとデータ転送コストを排除して長期的なコストを削減できます。
プライベートクラウドアーキテクチャーの各種展開モデル
プライベートクラウドアーキテクチャーの展開モデル:
- オンプレミス プライベートクラウド: 企業が自社のデータセンターに独自のプライベート クラウドインフラストラクチャを導入して管理します。組織がハードウェア、ソフトウェア、ネットワークを制御し、完全なカスタマイズと制御が可能になりますが、物理インフラストラクチャへの多額の投資と維持が必要となります。
- マネージドプライベートクラウド: マネージドプライベートクラウドは、顧客サイト (またはコロケーション施設) でホストされます。運用オーバーヘッドを抑えつつ、プライベートクラウド環境で専門知識とサポートを提供します。
- ハイブリッドプライベートクラウド: オンプレミスとマネージドプライベートクラウドを組み合わせたものです。オンプレミス インフラストラクチャとサードパーティのマネージドサービスを組み合わせることで、柔軟でスケーラブルな環境が構築されます。この方法では、プライベートクラウドのリソースをパブリッククラウドサービスや他のプライベートクラウド環境と統合でき、柔軟性とリソース使用率が向上します。
プライベートクラウドアーキテクチャーを使用する場合のリスク
プライベートクラウドアーキテクチャーにはいくつかのメリットがありますが、企業は、それによって生じるリスクも考慮する必要があります。
- 初期コストの高さ: プライベートクラウドでは、ハードウェア、ソフトウェア、インフラストラクチャに多額の投資が必要となります。小規模なグループや低予算のグループではそうした投資が難しい場合があります。ただし、プロバイダーのマネージドプライベートクラウドは、OpExモデル (サブスクリプションと使用量ベースの測定) で運用され、お客様に代わって管理されます。
- 管理の複雑さ: プライベートクラウドのセットアップ、構成、メンテナンス、トラブルシューティングには特定の知識とリソースが必要であり、運用コストと管理上の問題が発生する可能性があります。
- スケーラビリティ: プライベートクラウドは柔軟性に優れていますが、オンサイトインフラストラクチャによってリソースのスケーリングが制限される場合があります。パブリッククラウドの代替手段と比較すると、容量の拡張には、ハードウェアへの支出とより長期のリードタイムが必要となります。
- セキュリティおよびコンプライアンス上のリスク: プライベートクラウドは、セキュリティが確保されているにもかかわらず脆弱です。組織は脆弱性を回避するにはセキュリティを更新して維持する必要があり、規制当局もコンプライアンスを積極的に監視する必要があります。
- ベンダーロックイン: マネージドプライベートクラウドのユーザーは、単一プロバイダーのテクノロジーとサービスへの依存を深める場合があります。それによって柔軟性が制限され、プロバイダーの切り替えやシステムの統合が困難になります。
- ディザスタリカバリと事業継続性: プライベートクラウドでは複雑な課題であり、慎重な準備が求められます。バックアップ/リカバリシステムで障害が発生すると、企業はデータ損失や長引くダウンタイムのリスクにさらされます。
組織は、トレーニングへの投資、スケーラビリティの計画、適切なセキュリティポリシーの確立によって、これらのリスクを防ぐことができます。
プライベートクラウドアーキテクチャーで対処すべきコンプライアンス要件と規制要件
プライベートクラウドアーキテクチャーのコンプライアンスと規制は、業界、地域、データ処理手順によって異なります。対処すべき主な領域:
- データプライバシー: GDPR、CCPA、HIPAAに従って機密データを保護します。
- 業界標準: 支払いデータに関するPCI DSSや政府のデータセキュリティに関するFedRAMPなど、金融および業界固有の要件に従います。
- データ主権とローカリゼーション: データを特定の地理的地域に保持することで、データの保存と処理に関する現地の法律要件を満たします。
- セキュリティとアクセス制御: IAMシステムとデータ暗号化を使用して、データを保護し、アクセスを管理します。
- 監査とレポート: 法律や標準への準拠を文書化して監査し、セキュリティの問題を報告します。
- ガバナンスとリスク管理: コンプライアンスを確保し、規制リスクを管理するためのガバナンスとリスク管理のルールを確立して実装します。
プライベートクラウドアーキテクチャーの将来
いくつかのトレンドにより、将来のプライベートクラウドアーキテクチャーが形成されます。
- ハイブリッド/マルチクラウド環境との統合: プライベートクラウドは、パブリッククラウドや他のプライベートクラウドと統合されてハイブリッド/マルチクラウド環境を構築します。組織は複数のクラウドモデルを活用することで、リソース消費量と柔軟性を最大限に高めることができます。
- 高度な自動化とAI: プライベートクラウド環境では、自動化とAIの利用が拡大する見込みです。AIが日常業務を自動化し、リソース割り当てを改善してパフォーマンスを管理するようになります。
- 高度なセキュリティとコンプライアンス: プライベートクラウドでは、新しいセキュリティリスクや規制上のニーズに対応するために、ゼロトラスト設計、強化された暗号化、高度なコンプライアンスソリューションが使用されます。
- 統合: プライベートクラウドはエッジコンピューティングをサポートし、コンピューティングリソースをデータソースや消費者の近くに配置します。この統合によりパフォーマンスが向上し、IoTやリアルタイム分析などの低遅延アプリケーションがサポートされます。
- 持続可能性の向上: 環境への配慮から、プライベートクラウドアーキテクチャーにはグリーンテクノロジーとグリーンプラクティスが組み込まれます。エネルギー効率の高いデータセンター、再生可能エネルギー、二酸化炭素排出量を削減するためのリソースの最適化などが含まれます。
- カスタマイズ可能なモジュール型アーキテクチャー: プライベートクラウドソリューションは、さらにカスタマイズ可能なモジュール型になり、企業がインフラストラクチャをカスタマイズして、新しいテクノロジーやアプリケーションと連携できます。
技術の進歩とビジネス需要の変化に伴い、プライベートクラウドアーキテクチャーはより柔軟で効率的になり、ITエコシステムと統合されるようになります。
プライベートクラウドアーキテクチャーの導入をサポートするHPEのサービス
ヒューレット・パッカード エンタープライズ (HPE) は、プライベートクラウドアーキテクチャーのサポートと改善に役立つ複数のソリューションを提供しています。関連するHPEのサービスとソリューションは次のとおりです。
- HPE Private Cloud Enterprise: 従量制課金のマネージドプライベートクラウドソリューション。オンデマンドの拡張性と柔軟性を備え、企業のニーズに適したエンタープライズグレードのインフラストラクチャとサービスを提供することで、クラウド管理と運用の複雑さを簡素化します。
- HPE Private Cloud製品: HPEがサーバー、ストレージ、およびネットワークソリューションを通じてプライベートクラウドインフラストラクチャの構築と実装を支援します。これらのソリューションは、優れたパフォーマンス、信頼性、スケーラビリティでワークロードとアプリケーションを処理します。
- プライベートクラウドAI: HPEがAIを使用して、自動化、予測分析、リソース管理を改善します。プライベートクラウド環境には、パフォーマンス、運用効率、革新的なユースケースの改善によるメリットがもたらされます。
- HPE GreenLake for Private Cloud Business Edition: 中堅・中小企業向けのマネージドプライベートクラウドソリューションです。拡大する組織をサポートするために、柔軟な消費方法、より簡単な実装、スケーラブルなリソースを提供します。
- HPE GreenLake: このEdge-to-Cloudテクノロジーは、プライベートクラウドオプションを含む複数のクラウドサービスを提供します。クラウドリソース管理と消費エクスペリエンスが統合されており、組織はプライベートクラウドインフラストラクチャを迅速に拡張し、IT戦略に適合させることができます。
HPEのプライベートクラウドアーキテクチャーソリューションは、高度なテクノロジーと複数の展開オプションによってさまざまなビジネスニーズに対応し、適応性と拡張性に優れたマネージドクラウド環境を提供します。