クラウドネイティブとは？
アプリケーション開発や運用にもたらすメリットと導入時の注意点

クラウドネイティブとは、クラウドの特性を最大限に活かせるように、システムを設計・開発・運用するアプローチを指します。
クラウドネイティブを推進する非営利団体「Cloud Native Computing Foundation （CNCF）」では、クラウドネイティブを以下のように定義しています。

この定義からも分かる通り、クラウドネイティブは拡張性、可用性、柔軟性といったクラウドの利点を最大限に引き出すために、クラウド環境に加えて関連する技術・アーキテクチャを利用するものです。

従来のオンプレミス環境や、既存システムをそのままクラウドに移行する「クラウドリフト」とは異なり、クラウドネイティブでは最初からクラウド上での稼働を前提とした設計思想に基づきシステムを構築し、クラウドのメリットを最大限享受できるようにします。

クラウドネイティブと混同されやすい概念に「クラウドファースト」があります。クラウドファーストは、新しいシステムを構築する際にクラウドの利用を優先的に検討する方針を意味します。つまり、クラウドファーストとはクラウドを「第一候補」として選ぶ姿勢を指します。

一方でクラウドネイティブは、クラウドで動作することを前提に設計されたアーキテクチャや開発手法そのものを指します。クラウドファーストが「選択の優先順位」であるのに対し、クラウドネイティブは「設計思想と技術実装のあり方」と言えるでしょう。

クラウドネイティブの実現には、以下のような技術が活用されています。いずれも、クラウドの拡張性・柔軟性を最大限に活かせる技術です。

〇コンテナ
アプリケーションとその依存関係を一つにまとめ、どの環境でも一貫して動作させる技術であり、DockerやKubernetesが代表例です。

〇マイクロサービス
アプリケーションを小さな独立したサービスに分割し、それぞれ独立して開発・デプロイを行うアーキテクチャです。

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〇サービスメッシュ
マイクロサービス間の通信を管理し、セキュリティやトラフィック制御を容易にするための技術です。

〇イミュータブルインフラストラクチャ
サーバーやコンポーネントを変更するのではなく、新しいバージョンを作成して置き換える手法で、システムの安定性と管理の容易性を追求します。

〇宣言型API
最終的に得たい結果を指示することで、システム側が自律的に必要な処理や状態を実現する仕組みです。

〇CI/CD（継続的インテグレーション／継続的デリバリー）
コードの変更を自動的にビルド・テスト・デプロイすることで、高頻度でのリリースと品質を両立できる手法です。

クラウドネイティブは、大規模なWebサービスや頻繁に機能追加が求められる新規事業開発などにおいて特に有効です。

〇大規模なWebサービス
アクセス数の変動が激しいサービスでは、クラウドのメリットである拡張性や柔軟性がポイントとなります。自動スケーリングやマイクロサービスによる柔軟な対応が有効です。

〇新規事業開発
市場の変化に迅速に対応する必要があるプロジェクトでは、短期間での開発・リリースが可能なクラウドネイティブが有効といえるでしょう。

〇グローバル展開
複数リージョンでの展開や多言語対応が求められる場合、クラウドネイティブの分散性と自動化が強みとなります。

クラウドサービスを活用することで、物理的なサーバーの調達や設置といった工程が不要となり、必要なリソースを即座に調達・構築できます。
クラウドネイティブの考え方に基づきクラウドを最大限活用することで、開発環境や本番環境の立ち上げも迅速化できます。サービスの立ち上げや新機能のリリースまでのリードタイムが大幅に短縮され、ビジネスのスピードに対応しやすくなります。

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拡張性に優れたクラウド基盤を活用すれば、アクセスの増加や機能の追加といった変化にも柔軟に対応できます。また、マイクロサービスやコンテナ技術を用いれば、特定の機能だけを個別にスケールさせることも可能です。
このようにクラウドネイティブに基づく設計を行うことで、ビジネスのグロースも進めやすくなります。

クラウドでは一般的に従量課金モデルが採用されており、必要な分だけリソースを利用し、利用した分だけ費用を支払います。これによりピーク時にはリソースを増強し、閑散期には縮小するなど、無駄なインフラコストを抑えた柔軟な運用が可能です。
また、物理的な機器が不要であり初期投資を抑えられる点も、クラウドネイティブの魅力といえるでしょう。

クラウドネイティブでは、アプリケーションとインフラのメンテナンスを切り離せる点もメリットとなります。インフラ側は、クラウドサービス事業者側で運用管理を行うため、利用者側ではアプリケーションのメンテナンスに集中できます。
また、マイクロサービスやコンテナを活用することで、特定の機能やサービスの単位での更新・修正が行えるため、システム全体を停止せずにメンテナンスを実施できます。さらに、CI/CDを組み合わせることで、コード変更の自動反映やロールバックも容易となり、運用負荷も軽減できます。

クラウド環境では、「責任共有モデル（Shared Responsibility Model）」という考え方が採用されています。これは、クラウドサービス提供者（CSP）と利用者が、それぞれセキュリティ責任を分担するというものです。
多くのクラウドでは、インフラの物理的なセキュリティやハイパーバイザーの管理はクラウド事業者が担いますが、アプリケーションの設定やデータの保護、アクセス制御などは利用者の責任となります。運用にあたってはこの境界を意識し、自社で行うべきセキュリティ対策の範囲を理解しなければなりません。

特にクラウドネイティブでは、マイクロサービスやAPI連携、サーバーレスアーキテクチャなど、従来の境界型セキュリティではセキュリティをカバーしきれないアーキテクチャが採用されます。ゼロトラストモデルの導入やIAM（Identity and Access Management）の活用など、クラウド特有のセキュリティ対策が求められます。

クラウドネイティブ開発には、コンテナ、マイクロサービス、CI/CDなどの高度な技術スキルが求められます。しかし、これらに精通したエンジニアは市場でも限られるため、人材の確保が課題となります。

クラウドネイティブを実現するためには、フロントエンド・バックエンドの両面でクラウド環境に対応できるフルスタックな人材や、DevOps文化を理解したエンジニアの育成・採用が求められます。社内教育や外部採用に加えて、限られた人材でもクラウドネイティブを実現できるツールの活用も視野に入れるべきでしょう。