インフラストラクチャを効率的に管理することは、あらゆる規模の組織にとって極めて重要です。システムが複雑化するにつれ、従来の手動によるアプローチでは不十分です。インフラストラクチャ・アズ・コードの原則は、IT、クラウド、オンプレミスリソースの効果的な管理を支援します。
IaCの概念は近年大きな注目を集めており、現代のインフラ管理の複雑さに対する強力な解決策を提供しています。インフラをソフトウェアとして扱うことで、組織は自動化、一貫性、スケーラビリティにおいて前例のないレベルを達成できます。
本ブログ記事では、主要なインフラストラクチャ・アズ・コードの原則を掘り下げ、現代環境におけるその重要性と時間の経過に伴う進化を探ります。IaC を効果的にする中核的な概念を検証し、導入における一般的な課題について議論し、実装のためのベストプラクティスを提供します。その基本概念と歴史的背景から始めましょう。
Infrastructure as Code (IaC) の概要
Infrastructure as Codeは、開発者や運用チームが機械可読な定義ファイルを通じてコンピューティングインフラを管理・プロビジョニングする手法です。サーバーやネットワークなどのリソースを手動で設定する代わりに、IaCによりコードを用いてこれらのプロセスを自動化できます。
現代の IT 環境における IaC の重要性
現代の IT 環境では、スピードと俊敏性が極めて重要です。インフラをソフトウェアとして扱うことで、チームはソフトウェア開発手法をインフラ管理に適用できます。このアプローチにより、デプロイの高速化、エラーの削減、環境間の一貫性向上が実現します。
インフラストラクチャ・アズ・コードの原則と実践には、以下のような複数の利点があります：
- セキュリティを損なうことなく、デプロイ時間を数時間から数分に短縮できる
- 顧客からのフィードバックを収集し、カスタムスクリプトを活用し、手動設定に起因する人的ミスの発生確率を低減できる
- 設定のドリフトを排除し、インフラの複雑性を低減し、問題のトラブルシューティングを行います
- バージョン管理を実施し、変更を追跡し、新しい設定を実験します
- セキュリティチームとシームレスに連携し、セキュリティ効率を向上させます
- ビジネス要件を満たす最適な DevOps およびアジャイルワークフローを適用する
歴史的背景と進化
インフラストラクチャ・アズ・コードの原則の起源は、2000 年代初頭にさかのぼることができます。ベン・トレイナー・スロスは、Googleのサービスを改善し信頼性を高めるため、サイト信頼性エンジニアリングの原則を導入しました。
IaCの概念は、仮想化とクラウドコンピューティングの黎明期にその起源を持ちます。企業が物理ハードウェアから仮想マシンやクラウドサービスへ移行するにつれ、より効率的なインフラ管理の必要性が明らかになりました。
初期のIaCツールは構成管理に焦点を当て、チームがシステム構成をコードで定義できるようにしました。PuppetやChefといったツールがこの手法を開拓し、サーバーやアプリケーションの自動設定を実現しました。
クラウドプラットフォームが成熟するにつれ、より多くのIaCソリューションが登場しました。これらの新ツールはネットワーク、ストレージ、コンピューティングリソースを含むインフラ全体のプロビジョニングを可能にしました。AWS CloudFormationやTerraformといったプラットフォームはIaCの範囲を拡大し、チームが複雑なクラウドインフラを定義・管理できるようにしました。今日、IaCはGitOpsやポリシー・アズ・コードなど、幅広いツールや実践手法を取り込みながら進化を続け、その将来の方向性を形作っています。
Infrastructure as Codeの原則
IaCアプローチの基盤となる重要な原則がいくつか存在します。これらの原則を理解することは、組織内でIaCを効果的に実装し活用するために不可欠です。それでは、それらについて詳しく見ていきましょう。
#1 バージョン管理
バージョン管理はIaCの基本原則です。アプリケーションコードと同様に、インフラストラクチャコードもバージョン管理システムに保存されるべきです。この実践には、追跡可能性、共同作業、ロールバック機能など、数多くの利点があります。チームはインフラの変更履歴を追跡し、誰が、なぜ、どのような変更を行ったかを把握できます。複数のチームメンバーが同時にインフラコードを編集し、必要に応じて変更をマージできます。変更が問題を引き起こした場合、チームは以前の安定したインフラバージョンに簡単にロールバックできます。
重要なサーバー設定変更が予期せぬダウンタイムを引き起こしたシナリオを想像してください。バージョン管理されたIaCでは、チームは問題のある変更を迅速に特定し、最後に正常だった構成にロールバックできます。
#2 冪等性
冪等性はIaCにおける重要な概念です。冪等な操作は、実行回数に関係なく同じ結果を生成します。IaC の文脈では、これは同じ構成を複数回適用してもシステムの最終状態が変わらないことを意味します。
IaC スクリプトにおける冪等性の役割は、一貫性を確保し、意図しない副作用を防ぐことです。たとえば、仮想マシン (VM) を作成するスクリプトを 2 回実行しても、2 台の VM が作成されることはなく、VM がすでに存在することを認識して何もしないはずです。
#3 自動化とオーケストレーション
自動化は IaC の中心です。インフラをコード化することで、チームはインフラ管理のライフサイクル全体を自動化できます。これにはリソースのプロビジョニング、構成、更新、廃止が含まれます。オーケストレーションは、複数の自動化されたタスクを調整することで、自動化をさらに一歩進めます。複雑な環境では、オーケストレーションによって、リソースが正しい順序で、適切な依存関係とともにプロビジョニングおよび構成されることが保証されます。
#4 一貫性と再現性
IaCは環境間の一貫性を促進します。開発、テスト、本番環境で同じコードを使用してインフラストラクチャをデプロイすることで、チームは環境固有の問題を最小限に抑えられます。この一貫性により、スケーリングや災害復旧を目的とした環境の複製も容易になります。再現性は一貫性と密接に関連しています。IaCにより、チームは環境全体をゼロから確実に再構築できます。この能力は、テスト、トラブルシューティング、障害復旧において非常に貴重です。
IaC導入における一般的な課題
IaCは多くの利点を提供しますが、組織はこのアプローチを採用する際にしばしば課題に直面します。
課題1：スキルギャップ
IaCには、従来のインフラ管理とは異なるスキルセットが必要です。多くのITプロフェッショナルは手動設定に慣れているため、コードベースのインフラへの移行に苦労する可能性があります。この スキルギャップ は導入を遅らせ、チームメンバーからの抵抗を招く恐れがあります。この課題に対処するには、組織はトレーニングプログラムに投資すべきです。経験豊富なIaC実践者とこの概念に不慣れな者をペアリングすることも、学習を加速させることができます。
#2 文化的抵抗
手動プロセスからコード駆動型インフラストラクチャへの移行は、一部の組織にとって大きな文化的変化となる可能性があります。チームは確立されたワークフローの変更に躊躇したり、IaC導入の即時的な価値を認識できなかったりする可能性があります。この抵抗を克服するには、IaCの利点を明確に伝え、段階的な導入アプローチが必要です。早期の成果を示し、IaCが既存の課題解決にどう役立つかを示すことで、組織全体の理解と支持を得られます。
#3 ツールの選定
数多くのIaCツールが存在するため、ニーズに合った適切なツールの選択は困難を伴います。各ツールには長所と短所があり、最適な選択は多くの場合、具体的なユースケースと既存の技術スタックに依存します。この課題を乗り越えるには、まず要件を明確に定義することから始めましょう。クラウドプロバイダー、インフラの複雑さ、チームの既存スキルなどの要素を考慮してください。
#4 状態管理
インフラが複雑化するにつれ、複数環境にわたるリソースの状態管理は困難になります。IaCツールはインフラの現在の状態を追跡し、コードで定義された望ましい状態と整合させる必要があります。これに対処するには、堅牢な状態管理戦略を採用してください。多くのIaCツールが提供するリモート状態ストレージソリューションを活用し、全チームメンバーが同一の状態情報で作業できるようにします。複数のメンバーが変更を加える際の競合を防ぐため、適切なロック機構を実装してください。
#5 セキュリティ上の懸念点
IaCは、インフラストラクチャコードの保護や安全な構成の確保など、新たなセキュリティ上の考慮事項をもたらします。インフラ定義をコードとして保存すると、適切に保護されていない場合、機密情報が漏洩する可能性があります。これらのリスクを軽減するには、IaCリポジトリに対して強力なアクセス制御を実装してください。機密データを安全に扱うためにシークレット管理ツールを活用しましょう。セキュリティのベストプラクティスや設定ミスがないか、IaCコードを定期的に監査してください。セキュリティスキャンツールをIaCワークフローに統合することで、潜在的な脆弱性を早期に発見できます。
CNAPPマーケットガイドIaC原則を実装するためのベストプラクティス
前述の課題を克服し、IaCのメリットを最大限に引き出すために、以下のベストプラクティスを検討してください。
1.クリーンでモジュール化されたコードの記述
アプリケーションコードと同様に、インフラストラクチャコードもクリーンで、よく整理され、モジュール化されているべきです。このアプローチにより、コードの理解、保守、再利用が容易になります。複雑なインフラストラクチャを、より小さく管理しやすいモジュールに分割することを検討してください。
たとえば、ネットワーク、コンピューティングリソース、データベース構成用に別々のモジュールを用意することができます。これらのモジュールを組み合わせて完全な環境を構築できます。リソースや変数には意味のある名前を付け、複雑なロジックや設定についてはコメントで説明を加えましょう。
2. セキュリティ上の考慮事項
IaC実装ではセキュリティを最優先事項とすべきです。これにはIaCリポジトリの保護や、ワークフローへのセキュリティ統合が含まれます。バージョン管理システムには強力なアクセス制御と認証を採用してください。重要なインフラコードへの不正変更を防ぐため、ブランチ保護ルールを実装します。IaCリポジトリへのアクセスを定期的に監査してください。最小権限の原則を実装し、チームメンバーがタスク実行に必要な権限のみを保持するようにします。APIキーやパスワードなどの機密情報を安全に扱うため、シークレット管理ツールを活用してください。セキュリティをIaCワークフローに統合するには、インフラ全体でセキュリティ基準を強制するポリシー・アズ・コードの実装が不可欠です。自動化されたセキュリティスキャンツールを使用して、IaCスクリプトの設定ミスや脆弱性を確認してください。インフラストラクチャコードのCI/CDパイプラインにセキュリティテストを組み込みます。
3.テストと検証
インフラの信頼性とセキュリティを確保するには、徹底的なテストが不可欠です。個々のモジュールに対するユニットテスト、コンポーネント間の相互作用を検証する統合テスト、セキュリティおよび規制要件への準拠を確認するコンプライアンスチェック、インフラのスケーラビリティを検証するパフォーマンステストを含む包括的なテスト戦略を実施してください。インフラの回復力をテストするためにカオスエンジニアリングの原則の導入を検討しましょう。障害や予期せぬ状況をシミュレートし、設定上の弱点を特定して全体的な信頼性を向上させます。
4. 継続的インテグレーションと継続的デリバリー/デプロイメント (CI/CD)
IaC を CI/CD パイプラインに統合することで、インフラストラクチャ変更のテストとデプロイを自動化できます。このアプローチにより、インフラストラクチャの更新は、本番環境に適用される前に徹底的にテストされます。
典型的な IaC CI/CD パイプラインには、パイプラインをトリガーするコードのコミット、自動化された構文およびスタイルチェック、ユニットテストおよび統合テスト、セキュリティスキャン、ステージング環境へのデプロイ、受入テスト、本番環境へのデプロイの承認ゲート、そして最後に本番環境へのデプロイなどのステップが含まれます。CI/CD プロセスの一部として、インフラストラクチャのドリフト検出を実装します。インフラストラクチャの実際の状態を、IaC コードで定義された望ましい状態と定期的に比較します。この方法により、インフラストラクチャに対する不正または意図しない変更を識別し、修正することができます。
結論
IaC は IT リソース管理に革命をもたらし、これまでにない自動化、一貫性、スケーラビリティを実現しました。バージョン管理、冪等性、宣言型パラダイムといった主要な原則は、効果的なIaCの基盤を形成し、複雑なインフラストラクチャの効率的な管理を可能にします。
IaCの原則を採用する際には、スキルギャップやセキュリティ上の懸念といった課題が生じますが、クリーンなコードの記述やCI/CDパイプラインとの統合といったベストプラクティスに従うことで、これらのハードルを乗り越えることができます。
IaCの実装は反復的なプロセスであることを忘れないでください。小規模から始め、継続的に学び、セキュリティ強化に最適なツールを活用しましょう。IaCを取り入れることで、組織はIT運用へのアプローチを変革し、現代の技術環境における俊敏性、信頼性、革新性の向上への道を開きます。
FAQs
IaCは大規模チームにも小規模チームにもメリットがありますが、成熟したビルドシステムが既に整っている場合に、より多くのメリットを実感できるでしょう。変更をコミットするたびに自動的にビルド・デプロイするには、成熟したビルドシステムが必要です。自動ビルドシステムがない場合は、IaCを導入する前にその構築作業を行う必要があります。
IaCとDevOpsはしばしば組み合わされますが、必ずしもそうである必要はありません。IaCはDevOpsの一部分ですが、DevOps全体は、開発者がコードを実行するために必要なインフラを制御できるようにする一連のアプローチを採用することです。IaCはそれを支援しますが、必須ではありません。
IaCの最大の利点は、開発者がサポートするコード変更と並行してインフラ変更を非常に容易にデプロイできる点、および必要な時にいつでも正しいアーキテクチャへ再デプロイできる点です。すべてのインフラ変更がコードリポジトリで定義されるため、コードとインフラの変更は常に一緒にデプロイされます。また、以前のバージョンにロールバックする必要がある場合でも、定義されたインフラストラクチャが古いコードと並んで存在するため、簡単に実行できます。