サーバーレス・アーキテクチャーがアプリ
ケーションの構築方法をどう変えるか
変化し続けるクラウドベースのアプリ開発において、サーバーレス・アーキテクチャーという画期的なコンセプトが登場した。この斬新なアプローチにより、開発者はインフラ管理の必要性を排除してクラウドのパワーを活用することができ、本来の仕事である優れたアプリケーションの開発に集中することができます。
以前は、企業はサーバースペースをサードパーティプロバイダーに依存し、アプリケーションを実行するための専用サーバーを維持していました。これには、サーバーリソースの管理、トラフィック管理、災害復旧、24×7のアプリケーション可用性のためのセキュリティ確保など、中核となるアプリケーション開発以外にも大きな責任が伴いました。サーバーレス・アーキテクチャーの登場により、開発者はこれらの運用タスクから解放され、サーバー、仮想マシン、その他の低レベルのインフラ要素の管理から解放された。
サーバーレス・アーキテクチャーとは、クラウド・コンピューティング・モデルの1つで、基盤となるインフラはクラウド・プロバイダーが管理するため、開発者はコードを簡潔なイベント駆動型関数としてデプロイすることに集中できます。「サーバーレス」という言葉は、サーバーがないことを意味するのではなく、開発者がサーバーのプロビジョニングやスケーリング、メンテナンスの管理といった作業から解放されることを意味します。クラウド・プロバイダーは、入ってくるワークロードやイベントに基づいて、リソースの割り当てやスケーリングをシームレスに処理します。
サーバーレス・アーキテクチャーを主な例で探る
サーバーレス・アーキテクチャーは、そのシンプルさ、スケーラビリティ、費用対効果の高さから、特にイベント駆動型や高度に動的なアプリケーションに人気があります。マイクロサービス、REST API、データ処理パイプライン、リアルタイムアプリケーションの開発に最適なこのアーキテクチャは、バッチ処理、データベース変更の監視、データストリームの処理、チャットボットの実装、スケジュールされたタスクの管理、ビジネスロジックの実行など、非同期でステートレスなアプリケーションや、予測不可能な需要の急増を伴うユースケースに適しています。
その中でもFaaS（Function-as-a-Service）は、イベントドリブンモデルで動作し、イベントによってトリガーされるステートレスでエフェメラルなコンテナ内でコードを実行する、広く採用されているサーバーレス・アーキテクチャーとして際立っています。このアプローチは開発者に正確なコントロールを提供し、FaaSプロバイダーが管理するAPIを通じてアプリケーションをデプロイすることを可能にする。多くの主要パブリッククラウドプロバイダーが、AWS Lambda、Azure Functions、Google Cloud Functions、IBM Cloud FunctionsなどのFaaSソリューションを提供しています。また、組織はRed Hat OpenShift Serverlessのようなオープンソースのプラットフォームを使って独自のFaaSを実装することもできます。
コカ・コーラ、ネットフリックス、ボッシュなど、数多くの業界大手がサーバーレス・アーキテクチャーを活用し、アプリケーションパフォーマンスの向上、プロセスの合理化、アプリケーションの拡張を行っている。例えば、Coca-Colaは、顧客が飲料の選択をカスタマイズできる「Freestyle」ソーダディスペンサーにサーバーレス・アーキテクチャーを適用しました。同社はAWS Lambdaをリアルタイムの遠隔測定データ処理とレポーティングに使用し、マシンの可用性と効率性を確保しています。ストリーミング配信大手のNetflixも、自社のプラットフォームでサーバーレス・アーキテクチャーを多用していることで知られており、ユーザー認証、動画のトランスコード、データ処理などさまざまな機能にAWS Lambdaを採用しています。これにより、利用したコンピュート・リソースの料金だけを支払いながら、需要に応じて拡張することができます。スマートデバイスの面では、Bosch TTNAが、遠隔監視、分析、トラブルシューティング機能を備えたスマートHVACソリューションを開発する一方で、最小限のインフラ管理労力で変動するワークロードを管理できるシステムを求めていました。これを実現するために、クラウドに接続されたヒートポンプシステムのコアサービスとしてAWS Lambdaを組み込みました。この戦略的な選択により、Bosch TTNAはバックエンドとインフラの管理をAWSに委ねることができ、アプリケーションのイノベーション推進に集中できるようになりました。
サーバーレス・アーキテクチャーの導入時期の認識
サーバーレス・アーキテクチャーは、チャットボット、モノのインターネット（IoT）、データストリーム処理、バックエンドで使用すると優れています。数多くのクラウドベースのアプリケーションで威力を発揮するが、万能のソリューションではありません。サーバーレス・アーキテクチャーが輝く重要な分野をいくつか紹介しよう：
イベント駆動型アプリケーション：イベント駆動型アプリがHTTPリクエスト、データベースの変更、ファイルのアップロード、リアルタイムのユーザー・インタラクションなど様々なトリガーに反応する場合、サーバーレス・アーキテクチャーはこれらのイベントを効率的に処理し、それに応答してコードを実行することができます。
変動する仕事量：アプリケーションが、トラフィックの予測不可能なピークと谷を特徴とする、変動するワークロードに遭遇する場合、サーバーレス・アーキテクチャーは、これらの需要の変動に適応するように自動的にスケーリングすることができます。この費用対効果の高いスケーリングにより、このようなアプリケーションに適した選択肢となります。
マイクロサービス・アーキテクチャー：サーバーレスは、アプリケーションの小さな独立したコンポーネントであるマイクロサービスの構築に使用できます。マイクロサービス・アーキテクチャーを採用する場合、サーバーレスの機能は個々のマイクロサービスとして機能し、モジュール性と柔軟性を促進します。
Softdelは、バックエンドをサーバーレスのマイクロサービスに再構築することで、大手給湯ソリューションプロバイダーのモバイルアプリ向けに既存のAWSクラウドアプリケーションを刷新しました。これにより導入が加速し、迅速な市場参入が実現しました。
頻繁な更新：新機能のデプロイやアップデートを可能にするために、アプリの頻繁な更新やコード変更が必要な場合、サーバーレス・アーキテクチャーが好ましい選択肢として浮上します。
リアルタイムデータ処理：サーバーレス・アーキテクチャーは、チャット・アプリケーション、リアルタイム分析、IoTソリューションのように、アプリがリアルタイムのデータ処理を必要とするシナリオにおいて、着信イベントに迅速に応答するのに有利であります。
エコシステムとベンダー・サポート：大手クラウドプロバイダーは、幅広いサービスやツールのエコシステムを備えた包括的なサーバーレス・プラットフォームを提供しています。組織は、同じクラウド・プロバイダーのサーバーレス・ソリューションを選択することで、既存のインフラにサーバーレス・ソリューションを容易に統合することができます。
サーバーレス・アーキテクチャー採用の長所と短所
導入プロセスを効率化するために、サーバーレス・ソリューションの活用に伴う潜在的なメリットとデメリットを概説しました。これにより、意思決定者は特定のビジネス・ニーズに合わせた情報に基づいた選択ができるようになります。
サーバーレス・アーキテクチャーの利点
スケーラビリティ：通常、アプリケーションはピーク時に高いリソースを要求し、オフピーク時には低いリソースを要求します。サーバーレス・プラットフォームでは、アプリケーションはパフォーマンス監視の必要性に基づいて水平方向にも垂直方向にもスケールし、プロセス全体はサービス・プロバイダーによってシームレスに管理されます。
言語サポート：サーバーレス・プラットフォームは複数の言語をサポートしており、ユーザーは好きな言語でアプリケーションをコーディングできます。例えば、AWSのラムダ関数はJavaScript、Python、Java、C#などで利用できます。
可用性：サービス・プロバイダーは、ディザスタ・リカバリやバックアップなどのタスクを内部で処理し、中断のないアプリケーション機能を維持します。この一貫した運用により、ダウンタイムを最小限に抑え、ユーザーの可用性を常に確保します。
安全：サーバーレス機能に加えて、サービスプロバイダーは潜在的な攻撃からアプリケーションを保護するための特定のセキュリティ機能を提供しています。例えば、AWSのラムダ関数に対するポリシーは、ラムダ関数が常時実行されず、リクエスト処理後に停止することを保証し、キャッシュメモリを保持しないため、長期的な攻撃のリスクを軽減します。
デブオプス（DevOps）：サーバーレスアーキテクチャは、スケーリング、モニタリング、デプロイといった複雑なDevOpsプロセスも簡素化します。
サーバーレス・アーキテクチャーの欠点
ステートレス性：サーバーレス機能はステートレスで動作するため、アプリケーション・キャッシュにデータを保存する機能が制限されます。その結果、あらゆる情報を保持するために、他のストレージ・サービス（多くの場合、有償のもの）が頻繁に必要となります。
迅速なタイムアウト：すべてのサーバーレス・アーキテクチャーには、最大実行時間の制限が存在します。例えば、AWS Lambdaの場合、最大実行時間は15分であり、長時間の処理には不向きであります。
クラウドベースのアプリケーションが普及した今日、サーバーレス・アーキテクチャーは、そのシンプルさ、スケーラビリティ、コスト効率、イベント駆動性、その他多くの魅力的な利点により、アプリケーション開発の新しい常識となっています。そして、優れたユーザー・エクスペリエンスと市場投入までの時間の短縮につながる、高い応答性、コスト効率、スケーラビリティを備えたアプリケーションを望まない人はいないでしょう。
クラウドベースのアプリ開発の未来はサーバーレスであり、すべての意思決定者がその変革の可能性を探り、活用することを求めています。
