マルチクラウド・ネットワーキング（MCN）とは何ですか？
マルチクラウド・ネットワーキング（MCN）とは、パブリッククラウドとプライベートクラウドの環境間で、安全かつ一貫性のある接続を実現する技術、アーキテクチャ、および運用フレームワークを指します。これにより、組織は異なるクラウドプロバイダー上で実行されているワークロードを相互接続しつつ、統一されたポリシーの適用、パフォーマンス管理、およびセキュリティ制御を維持することが可能になります。
シングルクラウドの導入とは異なり、マルチクラウド環境では、アプリケーション、データ、およびサービスが、異なるプラットフォームやリージョンに分散されます。こうした環境には、多くの場合、パブリッククラウドと プライベートデータセンターや コロケーション施設が統合されたハイブリッドインフラストラクチャが含まれます。マルチクラウド・ネットワーキングは、クラウド間の信頼性の高い通信を確保し、分散型ワークロードをサポートするとともに、地理的に分散したリソース全体にわたる一元的なガバナンスを実現します。
企業がデジタル運用を拡大するにつれ、複雑なクラウドアーキテクチャ全体でパフォーマンス、耐障害性、および運用の整合性を維持するために、MCNが不可欠となります。
組織がマルチクラウド・ネットワーキングを導入する理由
企業は、分散型コンピューティング・アプリケーションをサポートし、単一のプロバイダーへの依存を減らし、運用の柔軟性を高めるために、マルチクラウド・ネットワーキングを導入しています。デジタルサービスが地域やプラットフォームを超えて拡大するにつれ、組織はクラウド環境全体で一貫した接続性、ガバナンス、およびパフォーマンスを必要としています。
- ベンダーロックインを回避 - プロバイダー間でのワークロードの移植性を実現し、単一のクラウドプラットフォームへの長期的な依存を軽減します。
- 耐障害性の向上 - アプリケーションとデータを複数の環境に分散させることで、ダウンタイムを最小限に抑え、プロバイダー側の障害による影響を軽減します。
- パフォーマンスの最適化 - ワークロードをユーザーや専用サービスの近くに配置することで、遅延を低減し、アプリケーションの応答性を向上させます。
- 規制への準拠 - ワークロードを特定の地域やクラウドプロバイダーに分散させることで、データ居住要件に対応します。
- 地理的分布 - 複数のクラウドリージョンにサービスを展開し、分散したユーザー基盤に対応することで、グローバルな展開範囲を拡大します。
マルチクラウド・ネットワーキングの仕組み
マルチクラウド・ネットワーキングは、異なるクラウドプロバイダー間、そして多くの場合、プライベートデータセンター間で実行されているワークロードの間に、安全かつ高性能な接続を確立します。これにより、環境をまたいで一貫したルーティング、ポリシーの適用、およびトラフィック管理を可能にする、統一されたネットワーク層が構築されます。
MCNは通常、以下の仕組みを組み合わせて運用されています：
- 組織は、暗号化された仮想プライベートネットワーク（VPN）接続を利用して、パブリックインターネットインフラを介してクラウド環境を安全に接続しています。
- 企業は、信頼性を高め、遅延を低減するために、クラウドプロバイダー間、あるいはクラウドとオンプレミスインフラ間の間に専用のプライベート接続を導入しています。
- ソフトウェア定義ネットワーク（SDN）プラットフォームは、分散型クラウドネットワーク全体におけるルーティング、セグメンテーション、およびポリシーの適用を一元的に制御します。
- オーバーレイ・ネットワーキング技術は、抽象化され仮想化されたネットワーク層を構築し、異なるクラウドプロバイダー間の接続性を標準化します。
- 集中型ポリシー管理システムは、接続されたすべての環境において、一貫したセキュリティルール、アクセス制御、およびトラフィックポリシーを適用します。
これらの仕組みが相まって、クラウド間ネットワークを実現し、分散型アプリケーションをサポートし、マルチクラウドアーキテクチャ全体で一貫した運用管理を維持します。
マルチクラウドとハイブリッドクラウドのネットワーク
マルチクラウド・ネットワーキングとハイブリッドクラウド・ネットワーキングは関連していますが、それぞれ異なるアーキテクチャ・モデルや接続要件に対応しています。
マルチクラウド・ネットワーキングは、パブリッククラウド・プラットフォーム間で一貫した接続性とガバナンスを実現することに重点を置いています。一方、ハイブリッドクラウド・ネットワーキングは、プライベートインフラストラクチャとパブリッククラウドのリソースを統合することに重点を置いています。多くの企業では、これら両方のモデルを同時に導入しており、大規模な内部および外部の統合をサポートするアーキテクチャが求められています。
マルチクラウド・ネットワーキングの主要な構成要素
マルチクラウド・ネットワーキングは、一貫した接続性を実現し、環境を横断してポリシーを適用し、大規模な環境でも運用管理を維持するための多層的な機能に基づいて構築されています。これらのコンポーネントが連携することで、プロバイダー固有のネットワークの違いを抽象化し、分散したクラウド・プラットフォーム全体にわたる統一されたアーキテクチャを構築します。
接続性
コネクティビティは、クラウドプロバイダー、リージョン、およびエンタープライズインフラストラクチャを統合されたネットワークとして結びつける転送メカニズムを確立します。これは、環境間でトラフィックがどのように移動するか、また管理境界を越えてルーティングの決定がどのように適用されるかを定義するものです。
暗号化されたトンネルは、共有インフラストラクチャ上での安全なデータ転送を実現し、専用のプライベート接続により、クラウドプラットフォームとプライベートデータセンター間の確定的なルーティングが可能になります。大容量の接続により、地理的に分散した環境間での持続的なクラウド間データ交換やアプリケーション間の通信がサポートされます。
セキュリティ
セキュリティ機能により、ワークロードがどこに配置されていても、ポリシーの一貫性が保たれます。クラウドプロバイダーごとにネットワーク制御の実装方法が異なるため、設定のずれやガバナンスの断片化を防ぐには、一元的な適用が不可欠です。
IDおよびアクセス管理システムは、プラットフォームを横断した統一的な認証と認可を提供します。暗号化により、環境間で転送されるデータが保護され、セグメンテーション・フレームワークによってワークロードが分離されることで、信頼境界が確保され、環境間のリスク露出が低減されます。
可視化と監視
可視性により、複数のクラウドネットワークにわたる運用状況の把握が可能になります。統合された可視性がなければ、トラブルシューティングやコンプライアンスの検証は、プロバイダーごとにばらばらになってしまいます。
集中管理システムは、構成状態、ルーティングポリシー、テレメトリを統合された制御レイヤーに集約します。トラフィック分析および監視ツールは、クラウド間のトラフィックフロー、利用状況、ポリシー遵守状況に関する洞察を提供し、アーキテクチャや運用に関する適切な意思決定を可能にします。
オートメーション
自動化により、分散型ネットワーク環境の拡張性に優れた制御が可能になります。マルチクラウドアーキテクチャが拡大するにつれ、手動での設定はリスクを高め、導入を遅らせる要因となります。
ポリシー主導型のオーケストレーションにより、プラットフォームを横断してプロビジョニング、ルーティングの更新、およびセグメンテーションルールが標準化されます。自動化されたワークフローにより、一貫したデプロイメントモデルが確保され、運用コストが削減されるとともに、ワークロードがクラウド環境間で移行する際の動的なスケーリングがサポートされます。
パフォーマンスに関する考慮事項
マルチクラウド・ネットワーキング・アーキテクチャにおいて、パフォーマンスは重要な差別化要因となります。ワークロードが複数のプロバイダーやリージョンにまたがるため、レイテンシはリアルタイムアプリケーション、分散データベース、トランザクションシステムに直接影響を及ぼします。リージョン間の遅延はユーザー体験やデータの整合性に影響を与える可能性があるため、ワークロードの配置は極めて重要な設計上の判断となります。
東西方向のトラフィック、データセットのレプリケーション、およびサービスの同期化によって継続的なネットワーク負荷が発生するため、帯域幅の需要も増加します。データグラビティは、大規模なデータセットの移動を複雑にし、アプリケーションやストレージリソースの配置場所に影響を及ぼします。
AIやアナリティクスのワークロードにより、要件はさらに高まっています。モデルのトレーニングや分散処理には、コンピューティング・クラスターとストレージ・システム間の高スループットかつ低遅延の接続が求められます。こうした要件は、データセンターのネットワーク・アーキテクチャ設計に直結しており、高帯域幅のアダプター、低遅延のファブリック、およびスケーラブルなスパイン・リーフ・アーキテクチャにより、クラウド接続インフラ全体で予測可能なパフォーマンスが実現されます。
AIおよび分散ワークロードのためのマルチクラウド・ネットワーキング
AIや分散コンピューティング環境は、マルチクラウドのネットワークアーキテクチャに多大な負荷をかけています。組織では、専門的なサービスや地域ごとに利用可能なコンピューティングリソースを活用するために、クラウド間でのモデルトレーニングをますます行うようになっており、環境間の一貫性のある高速な接続が求められています。プロバイダー間でのデータセットのレプリケーションは、可用性とコンプライアンスを確保しますが、同時にネットワークトラフィックと帯域幅の消費も増加させます。分散ストレージシステムは、データの整合性を維持し、大規模な分析ワークフローをサポートするために、地域間で常に同期を保つ必要があります。
グラフィックス処理ユニット（GPU）クラスタ間の通信は、特にAIのトレーニングや推論ワークロードが複数の拠点にまたがる場合、パフォーマンス要件をさらに高めます。コンピュートノードとストレージシステム間のボトルネックを防ぐためには、高スループットかつ低遅延のネットワークが不可欠となります。このようなシナリオでは、マルチクラウドネットワークはデータセンターのインフラ設計と密接に連携し、クラウド接続環境が、大規模なデータ移動、並列処理、および分散型AIパイプラインを持続的にサポートできるようにする必要があります。
インフラ要件
マルチクラウド・ネットワーキングでは、分散型ワークロードをサポートし、安全で高性能な接続を実現するために、スケーラブルなインフラストラクチャが必要です。クラウド間のトラフィックが増加するにつれ、基盤となるコンピューティング、ストレージ、およびネットワークは、大規模な環境においても一貫したパフォーマンスを維持しなければなりません。
計算
コンピューティングインフラストラクチャは、仮想化、コンテナ化、および複数のクラウドプラットフォームにまたがって動作する分散型アプリケーションをサポートする必要があります。分析やAIのワークロードにおいては、GPUサーバーのプロビジョニングを含め、CPU、メモリ、アクセラレータリソースのスケーラビリティがしばしば必要となります。
- ブレードサーバーなどの高性能サーバーは、プロセッサやメモリの構成を拡張できるため、分散処理やクラウド統合型のワークロードを実現します。
- 仮想化のサポートにより、マルチクラウド環境全体でワークロードの一貫した移動とオーケストレーションが実現されます。
ストレージ
ストレージプラットフォームは、リージョンやプロバイダーをまたいでデータの整合性を維持しつつ、高いスループットを確保しなければなりません。分散アーキテクチャにおいては、レプリケーションと同期が不可欠です。
- 分散型ストレージシステムは、クラウドとオンプレミス環境にまたがるワークロードに対して、耐障害性と拡張性を提供します。
- オブジェクトストレージプラットフォームは、環境を問わず、非構造化データ、バックアップ、およびAIデータセットに対応しています。
ネットワーキング
ネットワークインフラは、クラウド間のトラフィックが継続的に発生する状況下でも、予測可能なパフォーマンスを発揮しなければなりません。イースト・ウエスト・トラフィックが増加するにつれ、帯域幅と遅延は設計上の重要な要素となります。
- 高帯域幅のネットワークアダプタは、コンピューティング、ストレージ、およびクラウドゲートウェイ間のデータ転送を高速化します。
- スパイン・リーフアーキテクチャは、スケーラブルでノンブロッキングなネットワーク性能を実現します。
- 低遅延ファブリックは、リアルタイム処理と分散型AI通信をサポートします。
電源と冷却
演算密度の向上とネットワーク利用率の持続的な上昇により、電力および熱負荷が増大します。データセンターの設計においては、効率性を維持しつつ、高負荷なワークロードに対応できる必要があります。
- 高密度ラックの設計は、コンピューティング、ストレージ、およびネットワークのクラスターに対応しています。
- エネルギー効率に優れたシステム設計と高度な冷却ソリューションにより、高密度なワークロードの要求下でも信頼性を維持しつつ、運用コストを削減します。
マルチクラウド・ネットワーキングにおけるセキュリティとガバナンス
リスクを軽減し、運用管理を維持するためには、すべての接続されたクラウド環境において、セキュリティおよびガバナンスの枠組みを一貫して維持する必要があります。
- 一貫性のあるアクセス制御により、プロバイダー間で統一された認証および認可ポリシーが確保されます。
- データ保護は、転送中の情報および分散型ストレージ環境全体にわたる情報を保護します。
- コンプライアンス管理は、規制要件やデータ保管場所に関する要件を遵守するためのものです。
- トラフィックのセグメンテーションにより、ワークロードを分離することで、横方向の移動を抑制し、脅威を封じ込めます。
- リスク管理プロセスでは、マルチクラウドアーキテクチャ全体にわたるリスクを特定、評価、および軽減します。
マルチクラウド・ネットワーキングの課題
その利点があるにもかかわらず、マルチクラウド・ネットワーキングは、アーキテクチャ面および運用面での複雑さを伴います。
- チームが複数のプラットフォーム、ツール、ポリシーを管理するにつれ、運用上の複雑さが増していきます。
- 監視システムが各プロバイダー間で完全に統合されていない場合、可視性のギャップが生じることがあります。
- 統合における課題は、クラウドのネットワークモデルや構成基準の違いに起因しています。
- パフォーマンスの不安定さは、地域間の遅延やプロバイダーのインフラストラクチャのばらつきに起因する可能性があります。
- データ転送や相互接続の費用が増加するにつれ、コスト管理はより困難になります。
結論
マルチクラウド・ネットワーキングは、多様なクラウド環境にわたる柔軟で分散型のインフラストラクチャを実現し、現代のマルチクラウド・アーキテクチャにおいて極めて重要な層を形成します。安全でスケーラブルなクラウド間ネットワークをサポートすることで、組織はワークロードの可搬性、耐障害性、および地理的な展開範囲を維持することができます。しかし、その成功は、綿密なパフォーマンス計画、レイテンシ管理、および帯域幅の確保にかかっています。結局のところ、適切に設計されたコンピューティング、ストレージ、およびエンタープライズ・ネットワーキング・インフラストラクチャこそが、信頼性が高く高性能なマルチクラウド運用の基盤となるのです。
よくあるご質問
- クラウド間ネットワークのコストに影響を与える要因は何でしょうか？
クラウド間ネットワークのコストは、データ転送量、リージョン間のトラフィック、プロバイダーのアウトバウンド料金、および専用相互接続サービスによって異なります。継続的なイースト・ウエスト・トラフィック、レプリケーション、およびAIワークロードの移動は、運用コストを大幅に増加させる可能性があります。 - 企業にとって、ハイブリッドクラウド・ネットワーキングにはどのような特徴があるのでしょうか？
ハイブリッドクラウド・ネットワーキングは、プライベートインフラストラクチャとパブリッククラウドプラットフォームを接続し、企業ネットワークを外部環境へと安全に拡張します。オンプレミスシステムとクラウドリソース間の統合、コンプライアンス、および一貫したアクセス制御を重視しています。 - マルチクラウド・ネットワーキングにおける主な運用上の課題は何でしょうか？
マルチクラウド・ネットワーキングには、運用の複雑化、可視性の欠如、統合の課題、パフォーマンスのばらつき、およびコスト管理の難しさといった問題が生じます。組織は、プロバイダー間で一貫した管理を維持するために、一元化されたガバナンスと、熟練したネットワークアーキテクチャの計画が必要となります。