分散クラウド：地理的に分散したパブリッククラウドでビジネスを変革

分散クラウドは、クラウドコンピューティングにおける最新トレンドの一つであり、単一のパブリッククラウドを複数の場所に展開できる導入モデルです。ハイブリッドクラウドや一部のマルチクラウド構成とは異なり、分散クラウドでは現在のテクノロジースタックから完全に脱却し、パブリッククラウドへ移行することが可能です。

本記事では、分散クラウドの概要と、地理的に分散したパブリッククラウドのメリットを紹介します。なぜ企業がこの導入モデルを採用し始めているのか、そして分散クラウドがエッジコンピューティングの成長にどのような役割を果たすのかを解説します。

分散クラウドとは？

分散クラウドは、企業が単一のパブリッククラウドインフラストラクチャを複数の異なる場所で実行できるクラウドサービスの形態です。これらの場所はハブ、サブステーション、またはミニクラウドと呼ばれ、処理能力を持つより小規模な個別のクラウドです。

分散クラウドを構築する際、ユーザーは個々のサービスやアプリケーションコンポーネントを、以下のような場所や環境の組み合わせで展開・実行できます：

• オンプレミス施設
• プライマリプロバイダのデータセンター
• 他ベンダーの施設
• コロケーションセンター
• ネットワークのエッジ（エンドデバイスがネットワークに接続してデータを配信するポイント）

分散クラウドでは、以下の基準に基づいて各ワークロードに最適な場所を選択できます：

• ユーザーの所在地
• アプリケーション要件
• コスト
• 利用可能な帯域幅
• 業界または地域ベースの規制
• セキュリティリスク

このクラウドタイプは分散的な性質を持ちながら、ユーザーはシングルペイン・オブ・グラス（単一の管理画面）からセットアップ全体を管理できます。ハイブリッドクラウドで典型的な管理の不整合問題は発生しません。

各サービス、スタック、アプリケーションの場所を選択できることで、企業は最高のパフォーマンスと規制コンプライアンスを確保できます。さらに、分散戦略はクラウドコンピューティング業界における2つの主要な課題を解決します：

• サーバーがネットワークエンドポイントから遠すぎることによるレイテンシ
• 中央集権的なクラウドセットアップが圧倒されることによるネットワーク輻輳

分散クラウドと「通常の」クラウドの比較

従来のクラウドでは、仮想ITリソース（サーバー、VM、データベースなど）がオンデマンドで提供されます。クラウドベンダーはこのサービスをインターネットまたはプライベートネットワーク経由で提供し、最も一般的な導入モデルは以下の通りです：

• パブリッククラウド
• プライベートクラウド
• ハイブリッドクラウド（パブリックとプライベートの組み合わせ）
• コミュニティクラウド
• マルチクラウド（複数のプロバイダから複数のパブリッククラウドを利用する構成）

分散クラウドもオンデマンドリソースを提供しますが、戦略的な場所にワークロードを配置することで理想的なパフォーマンスレベルを確保できます。ハイブリッドソリューションに依存したり、同じ目標を達成するために複数のプロバイダと連携したりする代わりに、分散クラウドでは複数のサブステーションに広がる単一のプラットフォームを提供します。

複数の処理ハブを利用できることが、分散クラウドと他のクラウドモデルの主な違いです。通常のクラウドモデルの利用者は、パブリッククラウドリソースの正確な場所を知ることも制御することもできませんが、これが分散セットアップの主要なセールスポイントとなっています。

分散クラウドの仕組み

ユーザーの視点から見ると、分散クラウドは標準的なパブリッククラウドインフラストラクチャとして機能します。サブステーションの数に関わらず、単一のコントロールパネルからセットアップを管理します。ただし、サービスレベルアグリーメント（SLA）に追加できる新機能もいくつかあります：

• 特定のワークロードを特定のハブで実行するようリクエスト
• 特定のデータやプロセスが特定の地域から出ないことを合意
• コンポーネントまたはハブごとのレイテンシやスループットの目標設定

クラウドプロバイダの視点から見ると、分散セットアップの運用は困難を伴います。プロバイダは通常の中央集権的なクラウドネットワークを、さまざまな小規模な相互接続された環境に拡張する必要があります。

一般的なパブリッククラウド提供と同様に、分散クラウドプロバイダは以下を含むすべてのクラウド運用を管理する責任があります：

• クラウドセキュリティ
• ソフトウェアとハードウェアの最新化
• 高可用性の維持
• ガバナンス
• すべてのインフラストラクチャの信頼性確保

これらのタスクは、プロバイダがユーザーに提供するハブが増えるたびに複雑化します。消費者のセットアップにセカンダリベンダーのデータセンターが含まれていても、単一のプロバイダが分散クラウドサービスを管理します。

分散クラウドコンピューティングのメリット

弾力性や初期コスト不要といった通常のクラウドコンピューティングのメリットに加え、分散クラウドにはいくつかの独自のビジネス上の利点があります。

全体的なパフォーマンスの向上

分散クラウドのユーザーは、ビジネス固有のニーズに基づいて個々の運用を設定できます。組織はワークロードを分散させ、以下の可能性を低減できます：

• レイテンシ
• ダウンタイム
• ネットワーク輻輳

データは発生場所と処理を担当するクラウドリソースの間でより高速に移動します。その結果、より高い可視性と信頼性を持つ高性能なシステムが実現します。

一元管理によるマルチクラウド

マルチクラウドやハイブリッドクラウドとは異なり、分散クラウドは単一のインターフェースから管理できます。この一元化により管理が簡素化され、以下を確実に実現できます：

• 環境間の一貫性確保
• すべてのコンポーネントのパフォーマンスレベル監視
• 脅威の早期特定（悪意のあるものもエラー起因のものも）

この一元化はDevOpsチームにとっても大きなメリットです。DevOpsエンジニアはすべてのクラスタを均等に扱ってアプリケーションをデプロイできるため、開発速度が向上します。

コンプライアンスの容易化

ワークロードの配置とデータ保存に関する多様なオプションにより、企業は業界や地域ベースの規制に準拠しやすくなります。

例えば、ユーザーデータのすべての保存と処理をデータの発生国国内で行うことで、CCPAやGDPRなどのデータプライバシー規制への準拠が容易になります。これらの機能は、金融や医療など高度に規制された業界で事業を展開する場合に不可欠です。

ユーザー体験の向上

ダウンタイムとレイテンシのなさは、ポジティブなユーザー体験に不可欠です。分散クラウドは、動画ストリーミングやビデオ会議などのデータ集約型プロセスを扱う場合でも、信頼性の高いパフォーマンスを確保できます。

リスクの軽減

ハブのいずれかへの攻撃が成功しても、アクセスできるのはデータの一部のみです。残りのシステムへの侵入にはより多くの時間と労力が必要となり、セキュリティチームが脅威を特定し、インシデント対応計画を実行する十分な余裕が生まれます。

サイバー攻撃やデータ漏洩に対する脆弱性を低減するだけでなく、分散クラウドではメンテナンスやセキュリティチェックのために1つのハブをシャットダウンしても、システムの他の部分に影響を与えません。

コスト効率

分散クラウドは非常にコスト効率に優れたソリューションであり、以下によってコスト削減を実現します：

• ハードウェアの初期費用が不要
• 各ハブでリソースを高粒度に調整可能
• 各サブステーションを監視する個別のチームが不要
• リクエストを送信して応答を受信するために必要なコンピューティングパワーを削減

ビジネス拡大の高速化

分散クラウドを使用すると、以下に時間やコストをかけずに新しい顧客基盤へ迅速に拡大できます：

• 追加インフラストラクチャの構築
• 新しいクラウドプロバイダとの交渉・契約
• 新しい専任社内チームの採用
• 現在のツールセットの拡張

クラウドプロバイダに拡大リクエストを送信すれば、通常は数時間以内に新しい場所で運用を開始できます。その地域でのニーズが高まれば、クラウドフットプリントを迅速に拡張して需要の増大に対応できます。

市場が採算に合わないことが判明した場合は、リソースを縮小したり、損失を出さずに完全に撤退したりできます。

分散クラウドコンピューティングの課題

消費者の視点から見ると、分散クラウドの利用にモデル固有の欠点はありません。仮想化のメリットをすでに理解している企業にとって、分散クラウドは標準的なパブリック提供のより強力なバージョンに過ぎません。

しかし、プロバイダにとっては分散クラウドにはいくつかの考慮事項があります。以下は、分散クラウド運営でよくある問題です：

• 全体的な複雑さ： 分散クラウドの構築と維持は、一部のプロバイダにとって困難です。ハイパースケールプロバイダでない限り、拡張、特定の場所への顧客リクエストへの対応、サブステーション間の通信設定に問題が生じます。稼働後も、各ハブには場所固有のメンテナンスが必要です。
• 帯域幅の問題： 異なる接続モデルを持つ分散環境は、既存の接続に負荷をかける可能性があります。多くのプロバイダは、スループットの需要増に対応するためにアップグレードを必要とします。
• セキュリティ懸念： 中央データセンターで運用するのとは異なり、分散クラウドは攻撃対象領域が広範です。各ハブにはローカルなダウンタイムを防ぎ、ワークロードを安全に保つための個別のセキュリティ対策が必要です。プロバイダは分散データに対応したバックアップと事業継続計画の更新も必要です。

分散クラウドとエッジコンピューティング

分散クラウドはエッジコンピューティングの理想的な基盤を提供します。エッジコンピューティングとは、ワークロードをデータ生成ポイントの物理的に可能な限り近くで実行するプロセスです。リアルタイムデータ分析に依存する多くのデバイスやアプリがエッジコンピューティングの恩恵を受けられます：

• 監視映像を分析する防犯カメラ
• 自動化された製造デバイス
• 自動運転車両
• バーコードスキャナ
• スマートビルやスマートシティのアプリ
• 高リスク産業現場でデータを監視するセンサー

分散クラウドを使用すると、エッジコンピューティングに依存するアプリの導入と管理が容易になります。例えば、全国に複数の製造工場を運営しているとします。各工場には数千のセンサーからのデータを処理するエッジサーバーがあります。

分散クラウドがあれば、すべてのエッジサーバーを単一のダッシュボードから、同じチームで、1セットのクラウドツールで制御・管理できます。管理者は以下を容易に実行できます：

• 環境間でのソフトウェアクラスタのデプロイと管理
• セキュリティアップデートの実施
• リスクの監視とシステムの健全性維持
• デバイスパフォーマンスの維持

分散クラウドがなければ、これらの責任は各エッジサーバーごとに別個かつ固有のものとなります。チームは各環境を個別に管理する必要があり、不整合と必要タスクの急増を招きます。

分散クラウドの将来展望

Gartnerは、2024年までにほとんどのクラウドプロバイダが、ニーズのポイントで運用を実行できる何らかの分散IaaSサービスを提供するようになると予測しています。この成長は主に以下の継続的な発展によって促進されるでしょう：

• エッジコンピューティング
• モノのインターネット（IoT）
• 人工知能（AI）と機械学習（ML）
• 5Gネットワーク
• 仮想現実と拡張現実

これらの進化するテクノロジーから生まれるアプリは、大規模データセットにアクセスし、極めて低いレイテンシを必要とします。これらのシステムは満足のいくユーザー体験を確保するために高性能なインフラストラクチャを必要としますが、それがまさに分散クラウドが提供するものです。

その結果、分散クラウドの世界市場は2025年までに39億ドルに達すると予想されています。

Gartnerはまた、2022年までに企業が生成するデータの50%以上が、典型的な単一クラウドの外部で処理を必要とするようになると予測しています。この見積もりも、分散クラウドが人気を集め続けることを示す指標の一つです。

今後のもう一つの期待は、2つ以上のトップティアクラウドプロバイダ間で共有されるサードパーティハブが増加することです。これらのサブステーションは、サービスと想定ユースケースに基づいて最終的に大きく多様化していくでしょう。

真のマルチクラウドモデル

分散クラウドは、新規顧客の獲得やレイテンシフリーでロケーション固有のサービス構築を目指すCTOにとって絶好の機会です。早期導入者は、パブリッククラウドプロバイダのイノベーションを享受し、資産を最も必要とされる場所で実行する自由を得ることで、大きな競争優位性を獲得できるでしょう。