ヘッドレスアーキテクチャの導入が拡大

Lori Mac Vittie特別技術者兼チーフエバンジェリスト | F5

APIの利用が爆発的に拡大する中、ヘッドレスアーキテクチャが台頭し、このネオモダンなアプリケーションアーキテクチャにおいてGraphQLが重要な位置を占めるようになっています。

20年以上にわたり、アプリケーションアーキテクチャにおける大きなパラダイムシフトは、アプリケーションデリバリの進化に直接影響を与えてきました。これまで、市場を席巻し大きな影響を及ぼすことになるアプリケーションアーキテクチャは、約5年ごとに台頭して市場を形作り始め、その約5年後には主流となってきました。それに伴い、アプリケーションデリバリ市場にも変化がもたらされています。

マイクロサービス（クラウドネイティブ）が市場で注目を集めたのは2015年ですが、サービスメッシュとイングレス制御が台頭し、アプリケーションデリバリーの方向性を左右するようになったのは2020年になってからです。現在、マイクロサービスに代わってアプリケーションデリバリーをけん引する新たなアーキテクチャ「ヘッドレス」が台頭する初期の兆候が見られます。

過去の傾向に基づくと、ヘッドレスアーキテクチャは2025年までに市場で広く認知されるようになり、アプリケーションデリバリ市場に変化をもたらし始めると考えられます。このサイクルの確度に加え、APIやグラフ技術に関連する市場の活動と関心が高まっていることから、2030年までにアプリケーションデリバリに大きな影響が及ぶことが予想されます。

ヘッドレスアーキテクチャを推進するトレンド

アプリケーションデリバリーに次なる大きな変革をもたらす2つのテクノロジートレンドが、複数の外的要因によって融合しつつあります。それは、APIファースト設計とデータの民主化です。

1. デジタルトランスフォーメーション

ビジネスのデジタル化に向けた取り組みは、「デジタルサービス」として具現化され、「デジタルエンタープライズ」によって提供されます。デジタルサービスは、アプリ、アプリケーションデリバリ、アプリセキュリティ、データで構成され、APIを通じて統合、オーケストレーション、運用される一時的なビジネス構造です。現在、組織の82%が社内外の利用者にデジタルサービスを提供しています（SOAS 2022）。

同時に、主にAPIを介して通信するマイクロサービスの導入も拡大し続けています。F5独自の調査によると、「現在、パブリックAPIとプライベートAPIの数は2億に迫っており、2031年までには数十億に達する可能性がある」と推定されています。

トレンド：その結果、APIへの大規模な移行が進み、成熟したアプリケーションデリバリー市場に変革をもたらします。これは、2010年から2020年にかけてモバイルとマイクロサービスが同市場にもたらした変革とよく似ています。

分散化

分散化は、リモートワーク、IoTの大規模な導入、データプライバシーへの懸念から生じる、分散型のデジタル活動の結果です。分散化は、ブロックチェーンなどのWeb3テクノロジーやエッジコンピューティングと関連付けられることが多く、特に産業用IoTに適用する場合に顕著です。しかし、実際に破壊的変化を引き起こすのは、分散化によってもたらされる結果です。データとアプリケーションの両方が「分散化」することで、あらゆる分散システムで想定されるパフォーマンスとセキュリティの課題が生じます。これには、データ処理とデジタルフロントエンドのワークロードをエッジに展開しようとしている組織の77%も含まれます（SOAS 2022）。

トレンド：分散化は、アプリケーションだけでなくデータも分散できるようにするため、分散アプリケーションの枠を超えて影響を及ぼします。従来のアプローチでは、データはアプリケーションの背後にある保護された階層に置かれていました。分散化により、仲介役（アプリケーション）を介さず、APIを通じてデータを直接公開する新たなアプローチが求められています。この変化によって、アプリケーションアーキテクチャにおける階層型のアプローチが不要になり、外部パートナー、サードパーティ開発者、消費者がデータに直接アクセスできるようになります。アプリケーションアーキテクチャ内でワークロードを民主化する動きは、マイクロサービスアーキテクチャにその端緒が見られます。また、インバージョンに依存するビジネスモデルでは、データの民主化がすでにビジネス価値を生み出しています。つまり、APIを通じてデータを解放し、パートナーやサードパーティ開発者に価値を提供するということです。

また、インバージョン、すなわちAPIを通じたデータの開放を基盤とし、パートナーやサードパーティ開発者に価値をもたらすビジネスモデルには、データの民主化がもたらす既存のビジネス価値も見られます。

ローコード／ノーコード

デジタル化の進展により、エンジニア人材の需要が市場の供給を上回っています。そのため、多くの組織はデジタルビジネスが生み出す膨大なデータを十分に活用できていません。限られた人材には業務が集中し、ビジネスで求められるスピードで開発できないことも少なくありません。

この需給ギャップを背景に、より幅広いユーザーがソリューションやサービスを開発できるようにするローコード／ノーコードソリューションが急増しています。調査によると、企業の75%が「ローコード／ノーコードと従来型イノベーションの組み合わせ」を採用する見込みです。

トレンド：ローコード／ノーコードソリューションには、ビジネスロジックとデータへのアクセスが不可欠です。データの民主化とAPIファースト設計により、どちらも幅広く利用できるようになります。こうしたソリューションへのニーズが、データとAPIの両トレンドの成熟を加速させています。

APIに関連して市場で使われている「ルーター」「ゲートウェイ」「ミドルウェア」といった用語は、マイクロサービス、モバイル、アーキテクチャの変化によって過去に市場が転換する前に使われていた用語と似ています。APIをめぐる動向や用語、APIの作成ペースは、この転換がアプリケーションデリバリおよびセキュリティ市場に大きな影響を及ぼすことを示しています。

APIの可観測性、セキュリティ、脅威インテリジェンス、フェデレーションに特化した製品やサービスが登場し、APIによる業界の変革がすでに始まっています。

こうした変化は、何の影響も受けずに起こるものではありません。実際、マイクロサービスによるアプリケーションデリバリの変化は、Kubernetesが広く採用されたことに加え、従来はIngress Controller（L7ルーティング）などのアプリケーションデリバリ技術が提供していた機能を直接組み込むという、Kubernetesのアーキテクチャ上の方針に大きく起因しています。

APIの変化も例外ではありません。現在の傾向から、この変化によってGraphQLが台頭すると考えられます。GraphQLは、データとより直接的にやり取りし、RESTベースのソリューションにおけるパフォーマンス上の懸念に対処するAPI設計手法です。さらに重要なのは、アプリケーションデリバリ機能が中核的な機能セットに組み込まれる点です。

ヘッドレスアーキテクチャ

APIが主流となる中、アナリストが「ヘッドレスアーキテクチャ」と呼ぶアーキテクチャの採用が進んでいます。これは、従来のプレゼンテーション層を介さず、ビジネス上の機能や能力をAPIとして公開するものです。このアーキテクチャは、市場で台頭するもう1つの技術トレンドである「コンポーザブルアプリケーション」と関連付けて語られることがよくあります。

ヘッドレスアーキテクチャは、ローコード／ノーコードソリューションのニーズに適しています。APIを利用すれば、多大な労力をかけずに容易にカスタマイズできる、組み合わせ可能なロジックを実用的な方法で提供できるためです。また、さまざまなアプリケーション、サービス、システムからデジタルサービスを構成するというニーズにも対応します。API主導が主流のIoT市場ですでに実証されているように、分散ワークロードを統合するうえでも極めて実用的な手法です。

したがって、アプリケーションデリバリおよびセキュリティテクノロジーの次なる変革はAPIによって推進され、それに伴いヘッドレスアーキテクチャが主流になると考えるのが妥当でしょう。

最も大きな影響を受けるのは、APIのデリバリおよびセキュリティサービスです。市場では長年、APIはWebアプリのデリバリとセキュリティにおける特殊なユースケースにすぎないと見なされてきました。この変化により、APIは従来の手段では対応できない固有のデリバリおよびセキュリティ要件を持つ、独立した種類のエンティティであるという実態が明らかになります。これは、APIを介して直接公開されるデータサービスの影響を検討する際に、特に顕著です。これまでの歴史の大半において、データはアプリケーションを通じてのみ公開されてきました。APIを介して直接公開すること自体が大きな変化ですが、APIがもはやWebアプリの一部ではなく、それ自体が独立したアーキテクチャコンポーネントである理由を示す好例でもあります。

ヘッドレスアーキテクチャにおけるGraphQLの役割

アプリケーションアーキテクチャが変化する一方で、APIのアプローチも、通常はAPIの利用方法に応じて歴史的に変化してきました。すべてのAPIは最終的にデータ交換に使用されますが、データの種類や形式は、アプリケーションアーキテクチャの制約や機能を反映して時代とともに変化します。たとえば、モバイルやマイクロサービスへの移行に伴い、データ交換の頻度を高める必要性や、モバイルプラットフォームの限られた処理能力に対応するため、RESTとJSONが普及しました。SOAPとXMLでは大規模な解析処理が必要となり、帯域幅も過剰に消費していました。RESTとJSONは、既存のHTTP構造を利用してエンドポイントを記述し、よりシンプルなJSONデータ形式へ移行することで、この負荷を軽減しました。

ただし、SOAP/XMLとREST/JSONはいずれも従来型の開発スキルを必要とします。一方、開発スキルをほとんど、あるいはまったく必要としないローコード／ノーコードへの移行が進んでいます。GraphQLは、開発者以外のユーザーを対象としたシンプルなクエリ言語であり、簡易なツールとの親和性が高いため、より幅広いユーザーが利用できます。これにより、APIを容易に利用し、さまざまなデジタルサービスに組み込めるようになります。アーキテクチャがAPIのみ（ヘッドレス）へと移行する中で、GraphQLはREST/JSONに代わる最適な選択肢となります。

GraphQLは、APIの乱立という問題や、SOA（サービス指向アーキテクチャ）からRESTへの移行を促したものと同様のパフォーマンス上の問題に対する、現在有力なソリューションです。また、GraphQLには仕様が策定されているという利点もあり、人材不足による課題の軽減に役立つローコード／ノーコードソリューションの開発を後押ししています。

最後に、GraphQLはAPIにクエリを実行し、現在では大半のデータストアがAPIに対応しているため、GraphQLベースのソリューションは、アプリケーションという「仲介役」を実質的に排除し、データソースへ直接アクセスできます。これは、遠隔地にあるデータへ高速かつ直接アクセスする必要がある分散アプリケーションに特に有用です。

これによりGraphQLは、イングレスコントローラーがマイクロサービスアーキテクチャへの「ゲートウェイ」として台頭したのと同様に、ヘッドレスアーキテクチャへの「ゲートウェイ」として機能するうえで非常に有利な立場にあります。

まとめ

「変化だけが唯一不変である」と言われますが、これはテクノロジーにも当てはまります。誰かがゲームのルールを変えるまで、数年以上にわたって進歩が止まることはほとんどありません。アプリケーションデリバリとセキュリティの世界では、そのルールの一部はアプリケーションアーキテクチャによって決まります。そのため、アプリケーションアーキテクチャに大きな変化が起これば、それが推進力となり、アプリケーションデリバリとセキュリティも進化を迫られます。

この変化が本格化するのはまだ数年先ですが、GraphQLやAPIなどのテクノロジーが、インフラストラクチャからエッジ、アプリケーションデリバリに至るまで、すでに大きな影響を及ぼしていることがわかります。

ヘッドレスアーキテクチャの採用が拡大しており、GraphQLは重要な役割を果たすでしょう。

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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