Infrastructure as Code (iac)とは？
導入のメリットや課題・代表的なツールなどを紹介

Infrastructure as Codeとは

Infrastructure as Codeとは、ITシステムの構築、管理、運用をコード化することです。OSやミドルウェアの管理は、手作業で行うと間違いが起こりやすいものです。また、膨大な作業量であるため、人件費などのコストも多くかかってしまいます。Infrastructure as Codeを用いて自動化すれば、人為的なミスやコストの削減につながるのです。

Infrastructure as Codeでは、OSやミドルウェアのインストールを、事前に設定した「インフラ構成管理ツール」で行います。ユーザー名とパスワードのコードを記述し、その後コードを実行すれば処理がされるという仕組みです。

基本となるコードを一度記述しておけば、実行するだけで環境構築ができるのが大きなメリットです。大量のサーバーで構築を行わなけらばならない場合も間違いが起こりにくくなり、スピーディーに同様の環境を構築できます。設定の差異で発生してしまうような問題が起きづらくなるという点も特徴です。

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Infrastructure as Codeとクラウドの関係

Infrastructure as Codeはクラウドと相性がよいとされています。Infrastructure as Codeで抽象化したシステムリソースを自由に使おうとすると、リソースのプールは大きなものが必要となります。社内で用意すると導入や維持にコストが大きくかかるでしょう。

クラウドならば、クラウドベンダーがリソースプールを確保してくれます。料金も従量課金型であるため、コストを抑えることができるでしょう。クラウドを活用してInfrastructure as Codeを利用している会社も多いようです。

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Infrastructure as Codeの仕組み

Infrastructure as Codeはシステムアーキテクチャとその仕組みを記述します。
アプリケーションとその仕組みがソフトウェアコードによって記述される仕組みと同様だと考えると捉えやすいでしょう。

Infrastructure as Codeのアプローチには、宣言型と命令型の２つの方法があります。 どちらのアプローチでも動作するツールがほとんどですが、片方が優先的に採用される場合が多いようです。宣言型と命令型の２つのアプローチについて詳しく解説します。

宣言型

宣言型アプローチのInfrastructure as Codeでは、必要なリソースや備えておくべきプロパティなど、目的のシステムがどうなってほしいかという最終状態を記述すると、 IaC ツールがシステムの構成を行います。開発者はアプリケーションの実行に必要なコンポーネントと設定を知っていれば使えるというのがメリットです。

命令型

命令型アプローチのInfrastructure as Codeでは、目的のシステムについて、リソースのセットアップや実行状態にするためのすべてのステップを記述する必要があります。宣言型のものよりも操作は難しくなりますが、イベントの順序が重要になるような、複雑なインフラストラクチャデプロイでは命令型アプローチが必要です。

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Infrastructure as Codeが必要な理由・背景

Infrastructure as Codeが必要とされる背景には、産業界や経済界がデジタル化によって大きく変化しているという状況があります。

科学技術の急速な発展で、世界中でさまざまな分野のデジタル化が進みました。日本の国内企業も遅れを取らないようにと政府がDX推進の施策を整えるなど対策がなされています。ITシステムの構築、管理、運用は短期間で効率的に行われることが、ますます望まれてきているのです。

Infrastructure as Codeを用いれば、インフラの構築や運用を自動で行うことができ、効率的な素早いITインフラ整備を実行できます。人為的なミスも押さえることができるという点も、注目を集めている理由の一つです。

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Infrastructure as Code導入のメリット

コード化してインフラの構成や設定を行えるInfrastructure as Codeを導入すれば、作業の効率化やコスト削減が期待できます。Infrastructure as Code導入のメリットをご紹介します。

作業の効率化

手作業よりも工数を減らせるInfrastructure as Codeは、作業を効率化できるというメリットがあります。インフラ環境の構築や管理をコード化することで、自動化が可能になるのです。

また、コードを一度記述すれば、再び利用することができるという点も大きなメリットです。構成が同じサーバーを何台も用意したい時、最初から行わなくてもすむので、容易に構築を進めることができます。Infrastructure as Codeは、作業の効率化に大きく貢献するでしょう。

ヒューマンエラーの削減

Infrastructure as Codeを用いたインフラ構築は、コードに従って自動的に行われるため、ヒューマンエラーを削減できます。人間が行うと、どうしても間違いは起こってしまうものです。Infrastructure as Codeで自動化することで、ミスの発生を回避することができます。

同じ構成を利用者ごとに構築しなければならない場合や、いくつものテスト環境を準備する時などは特に有効です。繰り返しの構築が必要な場面で、何度でも同じ環境を整えることができます。ヒューマンエラーを減らすとともに、一貫性を保った高品質な環境構築が期待できるでしょう。

インフラ管理にかかっていたメンテナンス業務の負荷削減

メンテナンス業務の負荷を削減できるのもInfrastructure as Codeのメリットです。インフラを構成しているコードは、Gitのようなツールを使ってバージョンの管理ができます。過去の作業内容や変更履歴の確認も簡単です。メンテナンスにかかる業務の負荷を大幅に削減できるので、大規模な環境であっても管理しやすくなります。

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ランニングコストの削減

Infrastructure as Codeを用いれば、環境の構築時に加え、運用やメンテナンスにかかる工数も大きく削減できます。自動化した工程は人件費が不要になるため、ランニングコストの削減につながるでしょう。人的コストも削減し、人材を有効活用できるという点でも注目されています。
Infrastructure as Code導入の課題・注意点
導入することで多くのメリットが得られるInfrastructure as Codeですが、利用するには知識や費用が必要です。Infrastructure as Code導入の際に課題になることや注意すべき点をご紹介します。

いきなりすべてのシステムで取り入れようとしない

稼働中のシステムすべてにInfrastructure as Codeを取り入れようとすると、混乱を招く場合が少なくありません。インフラの設計から運用まで、さまざまな点で変更が必要になるからです。問題が発生すれば業務に大きなダメージを与えてしまいます。

はじめてInfrastructure as Codeを利用する際は、いきなりすべてのシステムで導入しようとするのではなく、部分的に取り入れていくことがおすすめです。新規開発するシステムなどから利用を検討してみましょう。

知識やスキルが必要

Infrastructure as Codeを利用するためには、コードの知識や、サポートするツールの使い方を学んでおく必要があります。従来のインフラ運用に必要な知識とは異なるため、担当者が不安に感じる場合が少なくありません。Infrastructure as Codeは使う言語が異なる上に、考え方はソフトウェア開発のような分野に近いものです。担当者が必要な知識とスキルを身に付けられるようサポートするために、学習コストがかかることも理解しておきましょう。

また、基本的な知識やスキルは、チーム全体で共有できている状態にしておくのがベストです。複数人が業務に当たれるようにしておけば、業務の属人化を防ぐことができます。

費用対効果を検討した上で導入する

費用対効果を検討し、Infrastructure as Codeが本当に必要かを確認しましょう。Infrastructure as Codeのメリットが大きく発揮されるのは、繰り返し構築されるような環境のコード化です。多少時間やコストがかかっても、再利用していくことで初期投資の費用は回収していけるでしょう。反対に、ほとんど使わないような汎用性のない構成には、コストかけてコード化してもメリットが得られません。費用対効果をよく検討した上で
Infrastructure as Codeを導入するように気を付けましょう。

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Infrastructure as Codeをサポートするツール

Infrastructure as Codeを導入して適用できる範囲は、下記の４つのフェーズに分けられます。

構築：環境そのものを作るという土台作りのフェーズです。
設定：環境を作ったら利用用途に合わせて使えるように仕上げます。
試験：作った環境のテストをして品質を担保する段階です。
Code管理：構築、設定、試験のそれぞれのコードは適切な管理が必要です。

各フェーズをサポートするツールとして、さまざまなオープンソースソフトウェア（OSS）やベンダーがあるので、活用するとよいでしょう。代表的なツールを紹介します。

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構築：AWS CloudFormationやTerraformなど

構築に活用できるツールとしては、AWS CloudFormationやTerraformなどがあります。いずれも、ネットワークやサーバといった構成情報をテンプレートとして保存し、必要なときに環境を再現できるツールです。

今回は、AWS環境に適したAWS CloudFormationと、環境に関わらず利用できるTerraformについて詳しく紹介します。

AWS CloudFormation

AWSには公式の構成管理ツールとしてAWS CloudFormationがあります。GCPではDeployment Manager、AzureではAzure Resource Managerが同じ役割を果たすツールで、それぞれのプラットフォームにおいて利用できます。しかし他の環境には非対応で、マルチクラウドなどでの使用には適さないため注意が必要です。

AWS CloudFormationで環境構築を行う手順は下記の流れになります。

①テンプレート作成
YAMLやJSONで必要となるリソースや各種パラメータを定義します。AWSが提供しているサンプルテンプレートから修正することも可能です。

②プロビジョニング
AWS CLIやAWS Webコンソールを経由して、作成したテンプレートファイルをAWS CloudFormationに指定し、実際の環境を構築します。

リソース量に大きな影響を受けず、環境を事前に定義した内容に基づいて簡単に構築できるのがメリットです。

Terraform

HashiCorp社が提供するTerraformは、コードとしてインフラを構成するリソースの「あるべき状態」を記述する宣言型のツールです。現在の状態から「あるべき状態」までの差分を埋めるように処理が行われていきます。

Terraformは独自言語であるhclでtfファイルにリソースの状態を宣言します。その状態に基づく形で、処理が自動的に行われていく仕組みです。

構築をサポートするツールは一般的に環境依存要素が大きく、プラットフォームに合わせたツールを用いる場合が多いものです。しかし、Terraformは環境に左右されにくいため、マルチクラウドやハイブリッドクラウドといったように使えるところはメリットの１つです。

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設定：Ansibleなど

ミドルウェア（MW）やサーバOSの設定には、YAMLで記述するAnsibleや、Rubyを使ったChef、独自言語を使ったPuppetなどが一般的に使われています。コンテナ化を行ってKubernetesを使っているのならば、CNCFのGraduatedであるHelmを使えば自動化までが可能です。

設定をサポートするツールは、得意不得意がある場合が多いので、作っているシステムのプラットフォームや、作る企業が有しているシステムに合わせて、ツールの選定を行いましょう。

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試験：Serverspecなど

環境の試験は、内部からのテストと外部からのテストに分けられます。

内部のテストにはServerspecなどを用いて実装することが多いようです。想定どおりにテスト対象のサーバが設定され、必要なプロセスが動いているかといったことなどを確認します。

外部のテストにはInfratasterなどが用いられます。サーバ外部からブラウザ経由で接続し、想定どおりの結果を得られるかなどといったところを確認します。

実際のプロジェクトにおいては、試験まではCode化しないという場合も多いようですが、品質の担保という面を考慮すると、可能であればCode化しておくと安心です。

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Code（バージョン）管理：GitHubなど

一般的なCode（バージョン）管理のツールとしては、GitHubやGit、GitLibなどが挙げられます。パブリッククラウドベンダーが用意しているツールでは、AWSのAWS CodeCommit、AzureのAzure ReposなどがCode（バージョン）管理のツールにあたります。

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生成AIの活用

近年は生成AIの発達が目覚ましく、Infrastructure as Codeをサポートするツールとしても注目されています。Infrastructure as Codeはコードでインフラを管理するため、生成AIを活用しやすいのです。

GitHub Copilotnでのコーディング補助や、デバッグ、雛形作成など、生成AIを活用できる場面は多岐にわたります。生成AIのさらなる発展は、Infrastructure as Codeの初期導入コストや学習コストを下げてくれる可能性も高く、今後が期待されているツールです。

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まとめ

ITインフラの環境の構築や管理が自動化できるInfrastructure as Codeは、活用すれば業務効率化を図ることができ、ヒューマンエラーやコストの削減に役立ちます。急に大規模な導入を試みると混乱を招くので、はじめは部分的に取り入れていきましょう。

Infrastructure as Codeを用いて自動化を行う際は、サポートするツールも検討する必要があります。自社に合った業務自動化や効率化を行いたい場合は、『J’s X（ジェイズクロス）』の導入がおすすめです。『J’s X』は、あらゆる業務プロセスをシンプルにするITソリューションです。業界別のテンプレートも豊富で、多様なケースに合わせたご提案ができます。ぜひ『J’s X』をご活用ください。

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