クラウド・サーバー・システム設計

「クラウドって何?」と聞かれて、うまく説明できない。そんな時に使える、貸し倉庫・水道・図書館の3つの例え話を紹介します。難しい言葉を使わずに伝えるコツと、「クラウドに保存すれば安心」の落とし穴も、あわせて整理します。

クラウドとは、インターネットの向こう側にあるコンピューター(データセンター)を使う仕組みです。「雲」と呼ぶ理由、どこにあるのか、身近な例、SaaS・PaaS・IaaSの違いを、図解でやさしく解説します。

「クラウドに保存する」とき、データはどこへ行き、どうやって手元に戻ってくるのか。データセンター、インターネット、同期という3つの要素を図解で整理し、仮想化・分散・従量課金といった仕組みのポイントと、同期とバックアップの違いまで、やさしく解説します。

クラウドは、実は、毎日使っているサービスの多くに使われています。写真、メール、文書、動画、音楽、ビデオ会議など、身近な10の例と、気づかないうちに使っているクラウド(自動バックアップ、連絡先の同期など)を、分かりやすく整理します。

「弊社のSaaSは…」というフレーズ、実はよく使う仕組みそのものだったりします。

IaaS・PaaS・SaaSの違いは、利用者が管理する範囲の広さ。土地を借りる・家具付きの部屋を借りる・ホテルに泊まるの例えで、3つの分類と代表例、選び方を解説します。

IT業界でよく比較される2つの言葉、意味を知ると仕組みの理解が一気に進みます。

ジオパトリエーションとは、地政学リスクを理由に、データやアプリケーションを、海外の大手クラウドから、国内・地域のクラウドや自社のデータセンターへ移す動きです。Gartnerの予測、ソブリンクラウドとの違い、確認したい5つのことを解説します。

サーバーとは、ほかのコンピューターに、データやサービスを提供するコンピューターのこと。クライアントとの関係、Webサーバーなどの種類、クラウドとの関係を、レストランの例えで解説します。

クラウドの逆を行く発想?近年よく聞くこの言葉を整理します。

仮想通貨のニュースでよく聞く言葉、実は仕組み自体はシンプルです。

サブスクとは、料金を定期的に支払って、サービスを使い続ける契約の仕組みです。買い切りとの違い、増えすぎを防ぐ見直しの手順(棚卸し)を、図解でやさしく解説します。

ロードバランサーとは、届いたアクセスを、複数のサーバーに振り分けて、負荷を分散する仕組みです。レジの行列にたとえて、目的、振り分け方式、L4とL7の違い、リバースプロキシとの違いを解説します。

L4ロードバランサーは、IPアドレスとポート番号で振り分け、L7ロードバランサーは、URLやHTTPの内容まで見て振り分けます。違いを表で整理し、選び方の基準、TLSの扱い、よくある勘違いを解説します。

リバースプロキシとは、サーバーの手前でアクセスを受け付けて取り次ぐ仕組みです。順プロキシとの違い、負荷分散・暗号化・防御の役割、Nginxでの設定例、502エラーとの関係までを解説します。

海外のサイトなのに表示が速い、その裏側にある仕組みを解説します。

以前紹介したDockerの「コンテナ」、実は仮想マシンとは仕組みが大きく異なります。

「自分の環境では動くのに…」という悩みを解決する技術です。

Kubernetesとは、たくさんのコンテナを自動で管理する仕組み。なぜ必要なのか、Pod・ノード・クラスタなど基本の用語、メリットと向かない場面を、船のコンテナ輸送の例えで解説します。

IaCとは、サーバーやネットワークなどのインフラの設定を、コード(ファイル)で書いて管理する考え方です。手作業との違い、メリット、Terraform・Ansibleなどの位置づけ、ドリフトや秘密情報の注意点を図解で解説します。

サーバーレスとは、サーバーの管理を意識せずに、プログラムを動かせる仕組み。FaaSの考え方、メリットと注意点、向いている用途を、水道の例えで、やさしく解説します。

「ミドル」という名前の通り、ちょうど中間に位置する役割を持つ仕組みです。

CI/CDとは、ソフトウェアの変更を自動でチェックし(CI)、公開作業まで自動化する(CD)仕組みです。工場の自動検品・出荷ラインにたとえて、やさしく解説します。

DevOpsとは、開発(Dev)と運用(Ops)が協力して、素早く安全にリリースする考え方。なぜ必要か、CI/CD・自動化・監視など基本の取り組みと、よくある誤解を解説します。

ブルーグリーンデプロイは、現行と新版の2つの環境を用意し、切り替えるだけでリリースする方法です。ダウンタイムを抑えて、すぐに元に戻せる利点と、費用やデータベース変更の注意点、カナリアリリースとの違いを解説します。

新しい機能を全員に一斉公開するのは、実はリスクの高い選択です。『一部の人だけ』に先に試してもらう手法を解説します。

新機能を公開した後に『やっぱり戻したい』となったとき、慌てず対応できる仕組みがあります。

「テストを書く」とはどういうことか、Q&A形式で整理しました。

動いているコードを、あえて書き直す。一見不思議なこの作業の意味を解説します。

「なんとなく安定している」ではなく、数字で約束する。サービスの品質管理で使われる、似ているようで役割が違う3つの言葉を整理しました。

自分たちで作った製品を、自分たちで実際に使ってみる。単純に見えて、実は品質を大きく左右する取り組みです。

流行っているからという理由でフレームワークを選ぶと、学習コストや過剰な機能で、かえって開発が遅くなることがあります。選定の失敗談と、規模・運用・撤退のしやすさで判断する基準、小さく始めて移行する進め方を整理します。

得意な技術があるのは良いことです。でも、それが『何にでも使いたくなる』落とし穴になることもあります。

スパゲッティコードとは、処理が複雑に絡み合い、読み解くのが難しくなったプログラムのこと。名前の由来と、放置すると問題になる理由を解説します。

「とりあえず動けばいい」の積み重ねが、後からどう跳ね返ってくるのかを解説します。

無料で使えるだけでなく、中身まで公開されている。その仕組みと理由を解説します。

専門知識がなくてもアプリが作れる時代。仕組みと向いている用途を解説します。

「モノリシック」とは、1つの大きな塊で作るシステムの作り方です。マイクロサービスとの違い、それぞれのメリット・デメリット、選ぶ時の判断基準と、古いシステムを段階的に移行するストラングラーパターンまで、やさしく解説します。

古いシステムを、一度に全部作り直すのは、リスクが大きい方法です。ストラングラーパターンは、入口で振り分けながら、機能ごとに少しずつ新しいシステムへ移していく方法です。仕組み、進め方の5ステップ、向いている場面と、つまずきやすい点を解説します。

1つのサービスの不調が、システム全体を巻き込んで停止させてしまう。それを防ぐための、電気のブレーカーと同じ発想の設計パターンです。

処理に失敗したメッセージは、ただ消えてしまうわけではありません。『行き場のない郵便物』を専用の棚に取り分けておく、そんな仕組みがデッドレターキューです。

キャッシュサーバーを1台増やしただけで、保存されていたデータのほぼ全部が『迷子』になる…そんな事態を防ぐための分散のさせ方を解説します。

通信エラーで、結果が分からず再送したら、二重に決済・登録されてしまった。この問題を防ぐのが、冪等キーです。仕組み、サーバー側の実装で決めること、クライアント側の使い方、よくある落とし穴を、サンプルコードつきで解説します。

冪等性(べきとうせい)とは、同じ操作を何度行っても、結果が変わらない性質です。二重決済を防ぐAPI設計での考え方、冪等キー、HTTPメソッドとの関係、確認のチェックリストを解説します。

テストでは再現しないのに、本番でだけ稀に起こる不具合。その正体は「タイミングの競合」かもしれません。

N+1問題とは、データ件数に比例してクエリの回数が増える性能問題。著者と本の例で原因を示し、まとめて取得する対策を解説します。

APIを呼ぶ時、いつまで待つか、失敗したら何回やり直すか。決めていないと、無限に待ったり、相手に負荷をかけたり、二重に処理したりします。タイムアウトの種類、再試行してよい失敗と悪い失敗、指数バックオフとジッターの考え方を整理します。

データレイクとデータウェアハウスは、どちらも「データをためる場所」と説明できてしまうため、現場で混乱しがちです。それぞれの役割、「生データと加工済み」だけで覚えると誤解する理由、何のためにどう使うかから選ぶ考え方を解説します。

ETLとELTは、データを集めて、使える形に整えるまでの「順番」の違いです。加工してから格納するETL、格納してから加工するELTの特徴、個人情報の扱いや定義のぶれなど注意点、選び方の考え方を、やさしく整理します。

データガバナンスは、データを使えて、守れて、信頼できる状態に保つための、ルール・役割・仕組みの総称です。目的、構成要素、データオーナーの役割、小さな組織が最初にやること、ルールだけで終わらせない運用のコツを解説します。

データ分析で一番多いつまずきは、手法ではなく「目的が曖昧」「数字の定義がそろっていない」ことです。何を判断するための分析か、指標は何か、どう定義するか、データに問題はないか。分析を始める前に整理したい4つを解説します。

会議で数字が合わない原因の多くは、計算ミスではなく、指標の定義の違いです。定義書に書く項目、「顧客数」を3つに言い分ける例、合意の取り方、運用のコツと、そのまま使える無料のExcelテンプレートを紹介します。