マルチクラウドネットワーキングにおけるTransit Gatewayの柔軟性

F5エコシステム | 2021年11月08日

パブリッククラウドが拡大する一方で、それに最も追いつけていないのは、私たち人間だと言えるでしょう。新しいサービスはいずれも、プログラミングの迅速化、または構成とデプロイの簡素化というニーズに対応しています。AWS Transit Gatewayは、VPCの共有中央ハブとして機能することでクラウドネットワークの複雑さを軽減してきましたが、利用できるのはAWS内に限られます。

F5 Volterraは、他のクラウド内に加え、世界各地のクラウド間でもハブアンドスポークモデルを拡張・強化するソリューションを提供します。これには、AWS Transit Gateway自体の構成と導入の簡素化も含まれます。

アドホック、メッシュ、ハブ＆スポークの各アーキテクチャ

従来、クラウド仮想ネットワークのVPC間接続はアドホックに構成され、必要と判断された箇所ごとに接続が作成されてきました。新規環境への導入では、こうした接続は、マイクロサービス間の関係を反映し、アクセス制御を適用するうえで役立つ場合があります。また、同じ場所にあるノード間の通信が、従来の「トロンボーン」や「ブーメラン」のような非効率な経路をたどらないように接続を許可するなど、物理環境の制約を反映する必要が生じることもあります。しかし、単一の実装に特化して設計されたインフラストラクチャは、将来の変更に制約を課す傾向があります。そのため、当初の設計が自然に発展するにつれて、全面的な再設計が必要だと認識されるようになります。

アドホックな接続が増えるにつれて、アーキテクチャは各ノードが複数の他のノードに接続されるメッシュトポロジへと移行する傾向があります。メッシュトポロジでは、考えられるすべての宛先が直接接続されるため、データパスの柔軟性を最大限に高められます。一方で、大規模な自動化なしにメッシュを構築し、維持する作業は、非常に煩雑になることで知られています。

アドホック型とは対照的に、ハブアンドスポーク型アーキテクチャは、接続を規則的に整理する方法です。グループ内の1つが中央のハブとして他のすべてに接続しますが、それ以外の要素同士は接続しません。通常は自転車の車輪のように図示されますが、家系図のようにハブを上部、スポークを下部に配置したツリー構造で表すこともよくあります。ハブアンドスポーク型やツリー型の最大の利点は、そのシンプルさです。スポーク間の経路は必ずハブを経由するため、図示しやすく、理解も容易です。そのため保守もしやすくなります。インシデント発生時に問題領域を特定する時間を短縮できるだけでなく、ノードの移動、追加、変更があっても基本構造には影響しません。

一般に、柔軟性の欠如とパフォーマンスの低下がデメリットと見なされています。しかし、適切に実装されたハブはトラフィックを迅速に処理でき、シンプルであることによる継続的な保守上のメリットは、セットアップ時に柔軟性がもたらす一時的なメリットを上回ります。また、ハブアンドスポークでは、任意の2つのノード間に確実なデータパスが確保されるため、フルメッシュに近い柔軟性を実現し、アドホック接続の必要性を低減できます。

AWS Transit Gatewayでクラウドネットワークを簡素化

クラウドネットワーキングでは、VPC仮想ネットワークが登場するまで、コンピューティングインスタンス間を個別に接続する必要がありました。VPCは各サブネット内で直接接続を提供するため、設定やポリシーの適用が大幅に簡素化されます。各VPCをハブ＆スポーク型として捉えると理解しやすくなります。

AWS Transit Gatewayは、VPCがコンピューティングインスタンスを相互接続するのと同じように、VPC同士を相互接続します。基本的には、階層型のハブアンドスポーク、つまりハブを束ねるハブ、またはVPCを束ねるVPCとして機能します。異なるVPC内のノードでも、両方のVPCが同じTransit Gatewayに接続されていれば、相互に接続できます。また、Transit Gatewayでは専用リソースを共有することも可能です。たとえば、複数のVPCを使用してVPNを統合することで、帯域幅を拡大したり、リモートユーザーのアクセスを簡素化したりできます。

F5 Volterraでマルチクラウドネットワーキングを簡素化

F5 Volterraは、クラウド間の接続作成、各クラウドのネイティブなInfrastructure as Code APIを使用したVPCの構成、トラフィックとサービスデリバリの管理を行うための統一されたUIを提供します。AWSでは、Transit Gatewayの構成とライフサイクルを包括的に制御できます。AWS Transit Gatewayやその他のクラウドプロバイダーのネイティブサービスを使用しない場合、Volterra Consoleは、管理者の意図をクラウド固有の構成に変換し、仮想ネットワーク間の接続を確立、制御するための統一された手段を提供します。仮想ネットワークのサブネット間に任意の接続が必要な場合は、管理者の指定に応じて、Volterraがフルメッシュの作成も自動化します。迅速な構成により煩雑な作業が大幅に軽減され、自動化によってエラーが発生する可能性もほぼ排除されます。

Volterraは、多階層のハブアンドスポークネットワークという概念をグローバル規模に拡張し、パブリッククラウドとプライベートクラウドを接続するマルチクラウドトランジットゲートウェイとして効果的に機能します。SaaSベースのVolterraコンソールにより、主要なパブリッククラウドの全リージョンに加え、接続対象となるお客さまのあらゆるプライベートクラウドを、グローバルに一元管理できます。グローバルアーキテクチャは、アドホック接続、完全なマルチクラウドメッシュ、F5グローバルネットワークを専用のプライベート高速バックボーンとして使用するハブアンドスポークなど、要件に応じて柔軟に構成できます。

マルチクラウドネットワーキングを支える人材のスケーリング

自動化と多層アーキテクチャを適用することで、クラウドのスケールアウトを管理する管理者の作業は簡素化されます。しかし、真のメリットは、管理者の対応能力を組織全体に拡張できることにあります。Volterraコンソールはネイティブでマルチテナントに対応し、組織を複数の名前空間に分割できます。各名前空間は、IPレイヤーを含め、ほかのすべての名前空間から完全に分離されています。管理者は各名前空間でインテントベースのポリシーを設定したうえで、開発者に制御を委任できます。これにより開発者は、ほかのプロジェクトに影響を与えたり、事前設定されたネットワークおよびセキュリティのパラメーターを超えたりすることなく、プロジェクト固有のセキュアな接続とサービスのライフサイクルをセルフサービスで管理できます。これが組織全体における人的なスケーラビリティです。クラウドネットワーク管理者が全体を包括的に監督しながら、現場のエンジニアはそれぞれの担当領域内でマルチクラウドネットワーキングを制御し、可視化できます。