「クラウドスケール」という言葉は、しばしば安易に使われています。マーケティングでは、従来の「そこまで大規模ではないものの、依然として相当な規模」と対比して、「極めて大規模」であることを示唆するためによく使われます。
しかし、神話や伝説にも真実のかけらが隠されているように、「クラウドスケール」という言葉の使われ方にも、ある程度の真実が含まれています。
実際のところ、クラウド、そして今ではコンテナが、スケーラビリティの基盤そのものを変えました。この変化の根底には、垂直スケーリング戦略と水平スケーリング戦略の本質的な違いがあります。今世紀最初の10年間、必要な処理速度とデータ転送能力を実現するには垂直スケーリングが最善だという考えに、ほぼ全面的に基づいて運用していました。つまり、帯域幅、コンピューティング能力、メモリを増強するということです。ポート数を増やし、密度を高め、処理を高速化することでした。
しかし、クラウド時代の到来に伴い、焦点は水平スケーリングへと移りました。より多くの帯域幅、コンピューティングリソース、処理能力が必要なことに変わりはありませんが、そのニーズを分散する方法が確立されました。ハードウェアも引き続き増強する必要がありますが、単一のモノリシックなシステムではなく、複数のリソースを組み合わせて構成します。
状況を一変させるのは、リソースの組み合わせ方です。そして、コンテナによって状況が変わったことは間違いありません。
今日のスケーラビリティは、コントロールプレーンに左右されます。リソースの起動と廃止に使用するAPIの速度は、ロードバランシングサービス自体の速度よりも重要かもしれません。リソースが数分単位で起動・廃止される環境では、利用可能なインスタンスにリクエストを送信するうえで、サービスディスカバリの速度が極めて重要になります。
コンテナの半数以上（52%）は、稼働期間が5分未満です。出典：『Sysdig Container Usage Report 2019』：
- 22%：10秒以下
- 17%：1分以内
- 15%：5分以内
半数近く（42%）が201～500のコンテナインスタンスを運用しています。正確性を維持するため、コントロールプレーンはコンポーネントを頻繁に更新しています。その頻度はクラウド環境をも大きく上回り、モノリシックアプリケーションではかつて見られなかったほどです。
したがって、現在利用可能なリソース群を反映するために、イングレスコントローラー（負荷分散メカニズム）を更新する速度が極めて重要になります。更新内容が正しくなければ、利用者のリクエストが、すでに存在しないリソースや、まったく別のサービスをホストしているリソースに転送される可能性があるためです。いずれの場合も、リクエストが利用可能なリソースに再転送されるため、応答に時間がかかります。利用者は応答をより長く待たなければならず、利用を断念する可能性もあります。
これらすべてから、コンテナ化された環境にデプロイされたアプリケーションのスケーラビリティを阻む要因は、コントロールプレーンの処理速度であることがわかります。
つまり、最終的にはコントロールプレーンのスケーラビリティが問題となります。APIの設計も問題です。APIへのリクエストや更新を認証および認可する仕組みにも問題があります。
今日、スケーラビリティを考えるうえで、コントロールプレーンは中心的な役割を担っています。堅牢でスケーラブルなコントロールプレーンは、単にあればよいものではありません。今やRFCでいう「MUST（必須）」です。
著者について
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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