インフラストラクチャはソフトウェアアプリケーションの背骨と考えることができます。あらゆるものが構築され、テストされ、リリースされる場所です。ソフトウェアライフサイクル全体を支えています。しかし、インフラストラクチャをコードとして管理することには多くの課題があり、特に手動で行う場合にはなおさらです。
例えば、ITチームがソフトウェア開発会社のインフラを管理しているとします。チームは開発ライフサイクルの各フェーズごとに、要件、設定、リソースを手動で構成しなければなりません。これらの構成には多大な時間がかかり、デプロイスケジュールの長期化、人的ミス率の増加、更新の遅れ、設定ミスを招きます。これによりワークフロー効率の低下や非生産時間の増加につながり、問題が発生した場合にはシステムクラッシュやセキュリティ侵害を引き起こす可能性があります。
クラウド環境の規模が拡大するにつれ、この傾向は顕著になる。リソースのプロビジョニング、スケーリング、更新といったタスクを、手動プロセスで処理するのは非効率的だ。
IaC（Infrastructure as Code）とその利点、制限事項、実践方法、応用例を探っていこう。さっそく始めよう。
インフラストラクチャ・アズ・コード（IaC）とは？
IAC（Infrastructure as Code）とは、インフラストラクチャの管理とデプロイにおける現代的なアプローチです。ソフトウェア開発者がアプリケーションコードを書くのと同じように、コードを使用してITインフラストラクチャのセットアップ、デプロイ、管理を自動化できます。
サーバーからデータベースまで全てをコードで定義することは、精密な設計図を持つようなものです。これにより、新しい環境を設定するたびにまるで再生ボタンを押すかの如く、正確かつ予測可能な結果が得られます。仮にポップアップショップを立ち上げる場面を想像してみてください。毎回ゼロから構築する代わりに、同じ設定をいつでもどこでも迅速かつ完璧に展開できるのです。これにより日常業務が円滑になり、予期せぬ不具合の修正よりも機能の改善に集中できます。同様に、IaC はインフラストラクチャ管理（サーバー、ネットワーク、ストレージなどの構成から、開発者のアプリケーションやサービスの特定のニーズを満たすためのあらゆるもの）の自動化に役立ちます。複雑な開発環境の構築を支援し、これらの環境を正確かつ再現性のある方法で管理することを可能にします。
Infrastructure as Codeの必要性
従来のインフラストラクチャの設定と管理方法には、サーバーの手動設定、ネットワーク設定の調整、オペレーティングシステムのインストールなどが含まれます。このアプローチは時間がかかり、プロジェクトのスケジュールから日常的なメンテナンスに至るまで、あらゆる面で非効率が生じやすい傾向があります。
Infrastructure as Codeの必要性
従来のインフラストラクチャの設定と管理方法には、サーバーの手動設定、ネットワーク設定の調整、オペレーティングシステムのインストールなどが含まれます。このアプローチプロジェクトのスケジュールから日常的なメンテナンスに至るまで、あらゆる作業の効率を低下させる非効率性が生じやすいものです。
現代のIT環境においてIaCが不可欠な理由は以下の通りです：
1. 環境間の一貫性
開発環境と本番環境が同期していない経験はありませんか？ これを「構成ドリフト」と呼び、手動設定ではよくある頭痛の種です。IaC技術はコードでインフラを定義し、全環境に複製することで均一性を保証します。lt;/p>
2. プロビジョニングの高速化
インフラストラクチャの手動設定には時間とリソースがかかります。 例えば、熟練技術者が従来の手法で新サーバーを設定する場合を考えてみましょう。物理サーバーであれ仮想サーバーであれ、サーバーのプロビジョニングからOSのインストール、ネットワーク設定まで全てを処理するのに、約4～6時間かかる可能性があります。
これをInfrastructure as Code（IaC）(IaC)に切り替えるとどうなるでしょうか。スクリプトが準備済みでテスト済みであれば、同じ設定を10分未満で完了できます。IaCはリソースプロビジョニングを自動化し、インフラの迅速な設定・デプロイ・スケーリングを支援します。
3. ワークフローの自動化
IaCは継続的インテグレーション/継続的デプロイメント（CI/CD）パイプラインとシームレスに連携し、インフラのテスト、デプロイ、スケーリングを自動化します。
あるソフトウェア開発チームが、特定のWebアプリケーションの機能アップグレードを担当しているとします。開発者が新しいコードをコミットするたびに、CI/CD パイプライン（継続的インテグレーション/継続的デリバリー）が一連のアクションを自動的に開始します。1) アプリケーションのビルド、2) テストの実行、そしてテストに合格した場合、最新バージョンをテスト環境または本番環境にデプロイします。
IaC を使用すると、この特定のプロセスはインフラストラクチャの再構成も自動的に対応します。コードの更新により追加の処理リソースが必要な場合、IaCは追加サーバーのプロビジョニングや設定の動的調整を即座に行います。これにより開発環境が手動介入なしに調整され、ダウンタイムと人的ミスが削減されます。
4. コスト効率性
インフラを手動で管理することはコストがかかり、時間もかかります。例えば、米国におけるDevOpsエンジニアの推定年収は107,377ドルです。インフラ管理を手動プロセスに依存する組織では、こうしたコストが急速に膨らむ可能性があります。自動化を通じて、IaCは運用コストを削減し、チームがより戦略的で価値を重視した活動に集中できるようにします。構成の再利用性
従来の手法では、類似環境の構築に繰り返し作業が必要となることが多々あります。IaCは同一コードを異なるプロジェクトに適用可能にすることで、再利用性を促進します。
IaCにおける宣言型アプローチと命令型アプローチ
IaCには主に宣言型アプローチと命令型アプローチの2種類があります。宣言型ツールは一貫性のあるコンプライアンス環境の維持に理想的ですが、命令型アプローチは複雑で詳細な設定が必要な状況に適しています。適切なIaCアプローチを選択することで、デプロイプロセスを効率化し、安定性を高め、手動エラーを大幅に削減できます。
宣言型アプローチ
宣言型アプローチでは、最終的な構成の状態を指定しますが、その達成手順は詳細に記述しません。IaCツールが指定された構成に到達するために必要なアクションを判断し実行します。&
例えば、大規模なレゴプロジェクトを組み立てる場面を想像してください。宣言型アプローチでは、個々のブロックの配置を気にする必要はありません。代わりに、完成したモデルがどのような姿であるべきかを記述します。IaCツールが、それを組み立てる方法を自動的に導き出します。 このようにして、インフラ管理における基盤プロセスの複雑さを抽象化できます。
コンプライアンス重視の設定など、特定の状態を維持することが重要な環境において理想的です。インフラを事前定義されたポリシーに厳密に準拠させたい場合、宣言型アプローチが有用です。
利点
- 宣言型アプローチは、プロセスではなく望ましい結果に焦点を当てることで管理を簡素化します。
- ツールが実行を処理するため、エラーの可能性が低減されます。
- 変更は望ましい状態を修正することで行われるため、保守や更新が容易です。
例
Terraform、AWS CloudFormation、またはKubernetes YAMLファイルの使用は宣言型アプローチを定義します。これは、ユーザーがインフラの到達手順を記述せずに最終状態のみを指定すればよいからです。
例えばTerraformでは、インフラを記述する設定ファイルを作成します。その後Terraformは、設定ファイルが定義する状態を達成するために必要な処理を自動的に判断します。
同様にKubernetes YAMLでは、クラスターとその内部にデプロイされるアプリケーションの望ましい状態をファイルで指定します。それらは、ポッド、サービス、その他のエンティティを構成するリソース定義です。
同様に、AWS では、CloudFormation を使用して、実行したい AWS リソースと、それらの構成方法を YAML または JSON で定義することができます。AWS 環境の概要を示すテンプレートを提供すると、CloudFormation は指定どおりにそれらのリソースのプロビジョニングと管理を行います。
命令型アプローチ
命令型アプローチでは、実行すべき正確なコマンドや手順を詳細に記述することで、望ましいインフラストラクチャの状態を達成する方法を指定します。
特に、正しい設定のために特定の順序で実行されるステップが必要な複雑なデプロイメントにおいて効果的です。
このアプローチではプロセスの各ステップをより細かく制御でき、カスタマイズやきめ細かな制御が必要なシナリオで有用です。
利点:
- 命令型アプローチは実行プロセスを細かく制御できる。
- 特定の順序で実行されるステップが必要な複雑なシナリオに有用である。
- スクリプトやコマンドラインインターフェースに慣れたユーザーにとって直感的に理解しやすい場合があります。
例:
Ansibleや設定管理用のシェルスクリプトといったツールは、Infrastructure as Codeにおける命令型アプローチと関連付けられることが多い。Ansibleでは、パッケージのインストール、ファイルの書き込み、サービスの設定など、システムが実行すべき手順を詳細に記述したプレイブックを作成する。これらのプレイブックはコマンドやタスクを特定の順序で記述しており、デプロイプロセスを細かく制御できる。
同様に、システム設定用のシェルスクリプトを作成する際も、実行すべき全コマンドのシーケンスを記述し、その実行順序を指定します。例えば、OSの更新、特定アプリケーションのインストール、システムファイルの変更といった一連の操作を、指定された順序で実行する個別のコマンド群としてスクリプト化できます。
IaCの構成要素/コンポーネント
IaCはバージョン管理、設定ファイル、オーケストレーションツールなど複数のツールを包含します。開発者や IT チームは、これらのツールを使用してデプロイプロセスを自動化および改善します。これらのコンポーネントを理解することで、セットアップの一貫性を保ち、開発者の効率を高めることができます。
これらの要素について見ていきましょう。
1.バージョン管理
バージョン管理は、構成と変更の履歴をまとめるものです。このツールにより、開発者は時間の経過とともにどのような変更が行われたかを把握し、より良いコラボレーションが可能になります。また、誤った設定が行われた場合や誤って削除してしまった場合に、設定をロールバックするのにも役立ちます。
2.設定ファイル
IaCは、最終的なインフラストラクチャを記述した設定を含む一連のファイルに基づいています。こうしたファイルは通常、JSON、YAML、HCLなどの設定形式で記述され、サーバー、データベース、ネットワークなどのリソースのセットアップや管理に使用されるスクリプトを含むテンプレートが作成されます。設定ファイルは開発者やITチームにとって唯一の信頼できる情報源として機能し、環境間の一貫性を保証します。これらのファイルを使用することで、開発者はインフラストラクチャを構築するたびに手動で設定を行う必要なく、インフラストラクチャのセットアップを容易に複製できます。
3. オーケストレーションツール
TerraformやAWS CloudFormationなどのオーケストレーションツールは、リソースのプロビジョニング、構成、コンプライアンス、災害復旧など、デプロイプロセスの様々な側面を自動化します。開発者はスクリプト形式のIaC仕様を使用してインフラストラクチャを設定できます。これにより、開発者はより信頼性の高いインフラストラクチャ設定を定義し、時間を節約できます。
4. プロビジョニングツール
Chef、Puppet、SaltStackなどのプロビジョニングツールは、実際にインフラストラクチャリソースを作成・構成します。これらのツールは、プロビジョニング設定ファイルに記載されたリソース割り当てに基づき、物理/仮想インフラが確実に構成されることを保証します。この自動化により、開発者は複数環境で統一された構成を維持できます。
5. 自動テストと検証
自動テストもIaCの一側面であり、インフラが意図した通りに機能していることを検証します。検証にはTestinfraやServerspecが用いられ、デプロイ前後のインフラコード構成が正しいかどうかを確認するテストを可能にします。これらのツールは、本番環境でプロジェクトに影響を与える前に潜在的な問題を早期に検出するのに役立ちます。
6. 継続的インテグレーション/継続的デプロイメント（CI/CD）パイプライン
IaCをCI/CDパイプラインに組み込む価値は、インフラの継続的なテスト、デプロイ、更新に現れます。この統合により、変更がテストされ本番環境に展開されることが保証され、システムのダウンタイムが削減されます。このツールはフィードバックループを加速し、開発者が類似のインフラ環境のセットアップを信頼性の高い方法で再現することを可能にします。
インフラストラクチャ・アズ・コードの仕組みとは？
IaCでは、サーバー、データベース、ネットワーク、その他のリソースといったインフラコンポーネントの望ましい状態を定義するコードを記述します。以下にIaCの仕組みを分解して説明します：
- 定義: インフラはコードで定義されます。通常は記述的モデル（構造化された形式）を用い、サーバー、ネットワーク、ストレージなど必要なリソースと、それらの構成方法を明確に記述します。このコードは、必要なリソースとその構成を含む、インフラストラクチャの望ましい状態を指定します。
- 自動化: 自動化ツールがこのコードを実行し、インフラストラクチャのプロビジョニングと構成を行います。これにより手動作業が不要になるだけでなく、エラー削減とデプロイ速度向上の利点があります。
- バージョン管理:インフラストラクチャのコードは、変更の確認や必要時の以前のバージョンへのロールバック、共同作業のために、Gitなどのバージョン管理システムに保存されます。
- デプロイ: インフラを異なる環境に体系的に実装し、設定の一貫性を確保します。
IaCのメリット
IaCは組織のインフラ管理・拡張手法を変革し、手動プロセスから自動化されたコードベースのワークフローへ移行させます。IaCによりチームはインフラを定義・プロビジョニングでき、設定ドリフトなどの共通課題を解消。インフラ制御を維持しつつ市場要求に迅速に対応可能です。企業が享受する主な利点は以下の通りです：
1. デプロイ速度の向上
IaCはインフラのプロビジョニングとデプロイを容易にするため、新しい環境を稼働させるまでの時間を短縮します。これにより開発・テストサイクルが加速され、アプリケーションや更新プログラムの迅速な提供が可能になります。
2. 環境再現性の向上
インフラストラクチャ・アズ・コードにより、開発環境、ステージング環境、本番環境など、異なる環境間でも最大限の類似性を保ちながら環境を容易に再現できます。これにより環境間のアップグレードやダウングレードが容易になり、アプリケーションの環境間移行に伴う問題が軽減されます。
3. インフラストラクチャの文書化
IaCでは、インフラストラクチャ自体がコードとして文書化されます。これにより、インフラストラクチャ設定の最新状態が自動的に文書化されます。新規メンバーも環境を容易に理解できます。
4.DevOpsプラクティスの促進
IaCは、DevOpsCI/CDパイプラインの構築を支援する重要なステップです。この統合により、インフラ変更のテストとデプロイにかかる時間が短縮され、インフラ管理が最小限の遅延と労力で迅速にスケールしたり構成を変更したりできるようになります。インフラ管理をより俊敏にします。
5.人的ミスのリスク低減
IaCによるインフラ自動化は、デプロイ時に頻発する人的ミスの発生確率を最小限に抑える利点もあります。これにより安定性が向上し、予期せぬ障害やサービス停止が発生する可能性が低減されます。
6.災害復旧計画の策定
IaCを活用することで、組織は効果的で実装しやすい災害復旧計画を策定できます。バージョン管理システムにインフラ構成を適用することで、環境構築にかかる時間を最小限に抑えられます。
7.運用におけるスケーラビリティ
IaCは組織の成長に伴う運用規模の拡大を容易にします。同一のコードを用いてインフラを拡張できるため、手動介入を必要とせず、一貫性と効率性を確保したスケーリングが実現します。
IaCの課題と限界
Infrastructure as Codeモデルはインフラ管理を自動化・効率化しますが、課題も伴います。コーディングベースのインフラ管理に不慣れな組織では、以下の理由から困難が生じることがあります：
#1. 初期設定の複雑さ
IaCで使用される構造全体とツールに関する深い知識が求められます。特にIaC導入が初めての組織では、初期設定が複雑でリソースを大量に消費する可能性があります。導入プロセスを円滑にするため、組織はまず小規模で重要度の低い環境からIaCを実装することをお勧めします。
これにより、チームに過度な負担をかけずに慣れ親しむことができます。さらに、インフラ全体で一貫性を保ちつつ初期設定を簡素化するため、標準化されたテンプレートやモジュールを開発すべきです。
#2. 大規模コードベースの管理
インフラストラクチャが拡大するにつれ、IaCコードベースは巨大化し管理が困難になります。こうした大規模コードベースの維持・更新には厳格なバージョン管理が不可欠であり、変更追跡の難しさも生じます。
SentinelOneでは、設定を再利用可能な小さなモジュールに分割することを推奨します。これにより保守が簡素化されます。Gitのような強力なバージョン管理手法を導入することで、変更の追跡とロールバックを保証しつつ、CI/CDパイプラインとの統合を実現します。これによりテストとデプロイが自動化され、インフラストラクチャのスケーラビリティと一貫性が維持されます。
#3. デバッグとエラー処理
IaCのバグは、特に複雑な構成が絡む場合や自動デプロイ時に発生する場合、解決が困難です。問題の根本原因の特定は極めて複雑であり、コードとインフラの両方の知識が必要となる場合があります。
#4.ツールと互換性の問題
これは、多くの IaCツール が存在し、それらの連携を確保することが課題の一部となるためです。これは、組織がオンプレミスとクラウドの IaC を組み合わせて使用している場合に発生する可能性があります。
#5. セキュリティ上の懸念
インフラストラクチャ・アズ・コードの定義からもわかるように、この種の自動化にはセキュリティ上の懸念が伴います。IaCスクリプトも同様にセキュリティ上の欠陥を抱える可能性があると認識されていますが、設定ミスによって最終的に「キー」やパスワードが漏洩する可能性がさらに存在します。
Infrastructure as Codeのベストプラクティス
バージョン管理によるコードの管理、デプロイの自動化によるエラー削減、設定のセキュリティとコンプライアンス確保など、IaCには戦略的な手法が豊富に用意されています。これらの実践方法を学ばないと、過剰プロビジョニングや不足プロビジョニングといった不整合な構成や、バージョンの不一致などが生じる可能性があります。開発環境を確実に管理するために、以下のベストプラクティスに従ってください。
#1. バージョン管理とコラボレーション
理想的には、すべてのインフラストラクチャコードをGitなどのバージョン管理システムに保存し、変更を追跡すべきです。これにより複数のチームメンバーが同一コードベースで共同作業が可能となり、エラー発生時のロールバックも容易になります。
#2. 自動化とテスト
TerratestやKitchen-Terraformなどのツールを使用してテストを自動化し、デプロイ前に構成が期待通りに動作することを確認します。IaCをCI/CDパイプラインと統合することで、テスト、検証、デプロイを効率化し、プロセスを加速させながらエラーを削減します。
#3. モジュール性と再利用性
インフラストラクチャコードをモジュール化された再利用可能なコンポーネントに整理し、メンテナンス性を高め、環境間の一貫性を確保します。サーバーを変更するのではなく置き換える不変インフラストラクチャの実践を導入することで、安定した一貫性のあるインフラストラクチャを維持できます。
#4. セキュリティとコンプライアンス
インフラコードを定期的にスキャンし、脆弱性や設定ミスを早期に発見しましょう。機密情報はHashiCorp Vaultなどのツールで安全に管理し、バージョン管理システムから除外します。
#5. 変更の監視とログ記録
Prometheus、Grafana、ELK Stackなどのツールを活用し、インフラの健全性を監視し、発生した問題に関する洞察を得ましょう。これにより迅速な解決が可能となり、インフラの健全性が維持されます。
#6. 効率化と最適化
デプロイメントの適正規模化と未使用リソースの削除によりインフラを最適化し、コスト管理を実現します。テストには一時環境を活用し、長期リソースの必要性を低減しましょう。
#7. ドキュメントとガバナンス
インフラストラクチャのドキュメントをコードと同様に扱い、常に最新の状態に保ち、インフラストラクチャコードと共に保管します。これにより、ドキュメントが常に最新で管理しやすくなります。また、ポリシーとチェックによるガバナンスの自動化でコンプライアンスを維持し、手動エラーを減らします。
IaCのユースケース
Infrastructure as Code（IaC）のユースケースを理解することで、仮想マシンを特定のニーズに合わせてカスタマイズする方法、複雑なネットワーク設計を管理する方法、迅速な災害復旧を確保する方法が把握できます。
以下に、有益な一般的なユースケースを示します：
- 仮想マシン（VM）のプロビジョニング: クラウドIaCはクラウド上でVMをプロビジョニングし、必要なVM数、OS、その他の必須ソフトウェアを指定できます。
- ネットワークの展開: IaCは広範なネットワーク構造の展開と管理に活用されます。ネットワークトポロジーの定義、サブネットの作成、セキュリティグループの設定をコードで行えます。
- DNSレコードの管理: DNSレコードの作成、変更、削除を自動化できます。これにより、異なる環境間で設定の不整合が生じるのを防ぎ、構成エラーを発生させません。
- CI/CD統合: インフラストラクチャとアプリケーションのプロビジョニングおよび構成を自動化するため、CI/CDサイクルと連携します。
- 災害復旧: IaCにより、コードから動作するインフラストラクチャをデプロイできるため、組織は障害から迅速に復旧できます。
IaCはクラウドインフラ管理を簡素化しますが、同時に積極的なセキュリティ対策の必要性も高めます。一般的に、IaCスキャンはコード内の脆弱性を検出することでクラウド環境を保護します。
まとめ：SentinelOneのIaCスキャンでクラウドを保護
SentinelOneのIaCスキャンは、クラウドライフサイクル全体にわたるリアルタイム可視性と保護を実現するSingularity Cloud Native Securityに統合されており、クラウドライフサイクル全体にわたるリアルタイムの可視性と保護を実現します。このソリューションにより、IaCテンプレートが攻撃される前にクラウドインフラを保護できます。SentinelOneがクラウドセキュリティを強化する方法は以下の通りです：
- プロアクティブな脆弱性検出: SentinelOneのIaCスキャンは、TerraformやCloudFormationなどのIaCテンプレート内の脆弱性や設定ミスを発見します。
- リアルタイムシークレットスキャン: BitBucket、GitLab、GitHubなど様々なリポジトリに存在する750種類以上のシークレットをリアルタイムでスキャンし、シークレットが常に漏洩しないよう保証します。
- 包括的なクラウドネイティブ保護: 包括的なクラウドネイティブアプリケーション保護プラットフォーム（CNAPP）の一環として、SentinelOneのIaCスキャンは、クラウドセキュリティポスチャ管理（CSPM）やクラウド検知＆対応（CDR）などのツールと連携します。
- 攻撃的セキュリティエンジン:SentinelOneの攻撃的セキュリティエンジンは、ゼロデイ脆弱性を含む最新の脅威についてクライアントに最新情報を提供するように設計されています。
- シフトレフトセキュリティ統合: 当プラットフォームはCI/CDパイプライン内でシームレスに動作し、シフトレフトセキュリティの姿勢を取ります。このアプローチにより、チームは開発の初期段階で潜在的な欠陥を可視化し除去できる態勢を整えます。
- カスタマイズ性と柔軟性:1000以上のデフォルトセキュリティルールと、個々のニーズに合わせたカスタムルール作成オプションが用意されています。
- 高度な自動化と可視化: 追加機能には、グラフベースのデータ表現、Snyk統合、クラウド環境で特定された問題に対するワンクリックでのセキュリティ修正機能が含まれます。
FAQs
Infrastructure as Code（IaC）は、インフラ管理の自動化、環境間の一貫性確保、迅速なデプロイの実現、手動エラーの削減を通じてDevOpsを強化します。CI/CDパイプラインとの統合により、コラボレーションを促進し、ソフトウェアデリバリーを加速します。
IaCスキャンは、安全でコンプライアンスに準拠したクラウド環境を実現するため、デプロイ前にインフラストラクチャコードの脆弱性や設定ミスを分析するプロセスです。開発プロセスの早期段階で潜在的なリスクを特定し、セキュリティ侵害を防止します。
主要なIaCツールにはTerraform、AWS CloudFormation、Ansible、Pulumiなどがあります。これらのツールはインフラをコードとして定義することで自動化と管理を支援し、環境間での一貫性とスケーラビリティを実現します。
主な機能としては、複数のクラウドプラットフォームへの対応、堅牢なバージョン管理、自動テスト、CI/CDパイプラインとの統合の容易さが挙げられます。さらに、強力なセキュリティとコンプライアンス機能を備えているべきです。
