分断を乗り越える：従来型アーキテクチャとモダンアーキテクチャ

Lori Mac Vittie特別技術者兼チーフエバンジェリスト | F5

アプリケーションアーキテクチャは今、大きな転換期を迎えています。Cisco（Global Cloud Index: 2016-2021）によると、新しいアプリケーションワークロードインスタンスの85%がコンテナベースです。これは、APIファーストとマイクロサービスの原則を重視するモダンアプリケーションアーキテクチャを用いて設計、開発されていることを示唆しています。このアーキテクチャは、インターネットが信頼できるビジネス手段として普及して以来、アプリケーション分野の主流であった従来の3層Webアーキテクチャとは大きく異なります。

一方で、従来型アプリケーションがなくなるわけではありません。調査によると、従来型（レガシー）アプリケーションの寿命は多くの人のキャリアよりも長く、20年に及ぶこともあります。実際、BMCの調査では、回答者の51%以上が、保有するデータの半分以上をメインフレームに格納していることが明らかになりました。さらに回答者は、トランザクション量（59%）、データ量（55%）、アプリケーション変更の頻度（45%）が増加していると回答しています。

これらのアーキテクチャは、採用するテクノロジーをはじめ、多くの特性によって区別されます。

従来型アプリは、Webサーバー、アプリケーションサーバー、リレーショナルデータベースを利用します。一方、モダン開発では、コンテナ、アプリケーションエンジン、NoSQLデータベースが一般的な選択肢です。従来型アプリは主にオンプレミスに配置され、共有リソースを活用します。モダンアプリはクラウドに配置され、専用リソースを前提とします。

また、すべてのアプリがセキュリティポリシーの適用、可用性の確保、パフォーマンスの向上に利用するサービスを提供するアーキテクチャにも違いがあります。正確には、この違いはアプリケーションサービスを利用するかどうかではなく、それらを提供するプラットフォームの効率性にあります。

キャパシティと接続

F5の「2019年版アプリケーションサービスの現状」によると、デジタルトランスフォーメーションに最も期待されている成果は効率性です。組織の70%が、競争優位性（46%）や新たなビジネス機会（45%）といった、いわゆる流行語的なメリットよりも、ITの最適化（効率性）を挙げています。2019年のState of the CIO調査では、回答者の40%が、運用効率の向上は今年のIT投資を促進する最も重要な取り組みになると回答しています。

効率性は重要です。しかし、従来型アーキテクチャとモダンアーキテクチャの間に隔たりがあるように、効率性の定義にも隔たりがあることが問題です。

従来型のデリバリアーキテクチャでは、接続あたりのコストなど、トランザクションに関する指標に基づいて効率を測定します。システムは、アプリケーションサービスを提供するために高い信頼性と拡張性を備えたプラットフォームを必要とする、共有インフラストラクチャと共有リソースを前提に構築されていました。1つのアプリケーションデリバリープラットフォームが、平均130以上の異なるアプリケーションへのゲートウェイとして機能します。その効率は接続あたりのコスト（容量）に基づいて評価され、一般的には低いほど優れています。大容量を実現できる限り、複雑さは許容されます。

現在のクラウドネイティブおよびコンテナベースのアプリケーション開発手法により、従来のモノリシックアプリケーションと同等のセキュリティとスケーラビリティを必要とする「アプリケーション」が急増すると見込まれます。単一のアプリケーションを数百万の接続に対応できるようスケールさせるのではなく、数百万の接続を数百（場合によっては数千）の小規模なアプリケーションに分散させます。「アプリケーション」は垂直方向ではなく水平方向にスケールするようになったため、アプリケーションサービスを数百万の接続に対応できるようスケールさせる必要はありません。各アプリケーションが担うのは、接続全体のごく一部にすぎません。そのため、接続を分散するアプリケーションサービスにも、それほど高い処理能力は必要ありません。

スピード、シンプルさ、セキュリティ

その代わり、効率性はシンプルさとスピードを基準に評価されます。デジタル経済の高まる需要に応えるには、迅速かつ頻繁に変更を加える必要があります。2017年のSDxCentral「Container and Cloud Orchestration Report」では、回答者の実に62%が「起動と停止の高速化」を目的にコンテナを導入しています。また、半数近く（47%）が、管理のしやすさを主な理由としてコンテナを導入しています。そのため、最新のアーキテクチャでは、アプリケーションサービスを容易かつ迅速に入手、導入、運用できなければなりません。これが、オープンソースがCI/CDツールチェーンの主流となり、NGINXが多くの開発者やDevOpsコミュニティにとって非常に魅力的なツールとなっている理由です。

最新のデリバリープラットフォームは従来型アーキテクチャではそれほど効率的ではなく、従来型のデリバリープラットフォームも最新のアーキテクチャではそれほど効率的ではありません。これは、アプリケーションセキュリティを考えると特に明らかです。アプリケーションセキュリティは主に、外部（パブリック）からの攻撃がアプリケーション、サーバー、データソースに到達するのを防ぐよう設計されています。効果的かつ効率的なアプリケーションセキュリティでは、攻撃元のできるだけ近くで攻撃を阻止します。アプリケーションが攻撃や悪意のあるペイロードを認識した時点では、通常は手遅れです。すでにリソースが消費され、マルウェアが配信され、悪意のあるコードが埋め込まれているためです。

アーキテクチャの観点では、一般に、従来型（N-S）アーキテクチャにアプリケーションセキュリティを導入するのが最も効率的です。これにより、最新型と従来型のいずれの環境で実行されているアプリケーションにも、悪意のあるトラフィックが到達するのを防ぎます。

隔たりを埋める

要約すると、これが既存のアーキテクチャ間の隔たりであり、F5はNGINXの買収によってその解消を目指します。お客さまがそれぞれの効率性に関する要件を満たすには、従来型とモダン型の両方のデリバリーアーキテクチャを選択できる必要があります。従来型（N-S）とモダン型（E-W）のアーキテクチャ間の隔たりを埋めるには、どちらも必要だと考えています。

現在、デジタル機能をより迅速かつ頻繁に提供し、ビジネスを成功に導くには、どちらのアーキテクチャも有効かつ不可欠です。何よりも、最も価値ある資産である複数世代にわたるアプリケーションポートフォリオを、可能な限り効率的に支える必要があります。従来型とモダン型のデリバリーアーキテクチャそれぞれの長所を融合し、両者の隔たりを埋めるべき時が来たとF5は考えています。

F5とNGINXの統合によるメリットについて詳しくは、F5のCEOが「Bridging the Divide」ブログシリーズを紹介する記事をご覧ください。

著者について

Lori Mac Vittie特別技術者兼チーフエバンジェリスト | F5

Lori MacVittieは、F5のOffice of the CTOに所属するDistinguished Engineer兼Chief Evangelistであり、アプリケーションデリバリ、自動化戦略、インフラストラクチャに関する深い専門知識を有しています。AIエージェントのガードレール策定、脆弱なマルチクラウドアーキテクチャの分析、スケーラブルなシステムの限界の検証など、複雑な事柄を明快にすることで知られています。アプリケーション開発、ITアーキテクチャ、ネットワークおよびシステム運用の分野で、30年以上にわたる業界経験を有しています。F5入社前は、受賞歴のあるテクノロジー編集者として活躍していました。 MacVittieはコンピューターサイエンスの修士号を取得しており、セキュリティ、クラウド、エンタープライズアーキテクチャにわたる分野で多数の著作を発表しています。また、テーブルトークゲームとビデオゲームをこよなく愛し、チーズについては遠慮なく強いこだわりを語ります。

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