クラウド間スケーリング (オンプレミスのデータ) パターン

[アーティクル]
06/21/2023

Azure と Azure Stack Hub にまたがるハイブリッドアプリを構築する方法について説明します。このパターンでは、単一のオンプレミスデータソースをコンプライアンスに使用する方法についても説明します。

コンテキストと問題

多くの組織では、大量の機密顧客データを収集して保存しています。多くの場合、会社の規制や政府のポリシーにより、機密データをパブリッククラウドに格納することはできません。その一方で、これらの組織は、パブリッククラウドのスケーラビリティを活用したいとも考えています。パブリッククラウドは、トラフィックの季節的なピークに対処できるため、顧客は必要なときに必要なハードウェアの料金を支払うだけで済みます。

解決策

このソリューションを使用すると、プライベートクラウドのコンプライアンス面でのメリットとパブリッククラウドのスケーラビリティとを融合させることができます。 Azure と Azure Stack Hub のハイブリッドクラウドは、開発者に一貫したエクスペリエンスを提供します。この一貫性により、彼らのスキルをパブリッククラウドとオンプレミスの両方の環境に応用できます。

ソリューションデプロイガイドを使用すると、同じ Web アプリをパブリッククラウドとプライベートクラウドにデプロイできます。また、プライベートクラウド上にホストされた、インターネットを介したルーティングが不可能なネットワークにアクセスできます。 Web アプリの負荷が監視されます。トラフィックが大幅に増加すると、プログラムは DNS レコードを操作して、トラフィックをパブリッククラウドにリダイレクトします。トラフィックが大量ではなくなると、DNS レコードは更新され、トラフィックは再びプライベートクラウドに送信されるようになります。

Components

このソリューションでは、次のコンポーネントを使用します。

レイヤー	コンポーネント	説明
Azure	Azure App Service	Azure App Service を使用すると、Web アプリ、RESTful API アプリ、および Azure Functions を構築してホストすることができます。すべて任意のプログラミング言語で行うことができ、インフラストラクチャを管理する必要はありません。
	Azure Virtual Network	Azure Virtual Network (VNet) は、Azure 内のプライベートネットワークの基本的な構成ブロックです。 VNet により、仮想マシン (VM) などのさまざまな種類の Azure リソースは、他の Azure リソース、インターネット、およびオンプレミスのネットワークと安全に通信することができます。また、このソリューションでは、追加のネットワークコンポーネントの使用方法も示します。 - アプリとゲートウェイサブネット。 - ローカルのオンプレミスネットワークゲートウェイ。 - サイト間 VPN ゲートウェイ接続として機能する仮想ネットワークゲートウェイ。 - パブリック IP アドレス。 - ポイント対サイト VPN 接続。 - DNS ドメインをホストし、名前解決を提供するための Azure DNS。
	Azure Traffic Manager	Azure Traffic Manager は、DNS ベースのトラフィックロードバランサーです。これを使用すると、さまざまなデータセンターのサービスエンドポイントへのユーザートラフィックの分散を制御できます。
	Azure Application Insights	Application Insights は、複数のプラットフォームでアプリを構築および管理する Web 開発者向けの拡張可能なアプリケーションパフォーマンス管理サービスです。
	Azure Functions	Azure Functions を使用すると、最初に VM を作成したり、Web アプリを公開したりしなくても、サーバーレス環境でコードを実行できます。
	Azure の自動スケール	自動スケーリングは、Cloud Services、VM、および Web アプリの組み込み機能です。この機能を使用すると、アプリは、需要の変化に応じて最高のパフォーマンスを発揮できます。アプリは、トラフィックの急増に合わせて調整を行い、メトリクスが変化すると通知し、必要に応じてスケーリングします。
Azure Stack Hub	IaaS コンピューティング	Azure Stack Hub では、Azure で有効なものと同一のアプリモデル、セルフサービスポータル、および API を使用できます。 Azure Stack Hub IaaS では、一貫性のあるハイブリッドクラウドデプロイに対する幅広いオープンソーステクノロジを使用できます。たとえば、このソリューション例では、SQL Server に Windows Server VM を使用しています。
	Azure App Service	Azure Web アプリと同様、このソリューションでは、Azure Stack Hub 上の Azure App Service を使用して Web アプリをホストします。
	ネットワーク	Azure Stack Hub Virtual Network は、Azure Virtual Network とまったく同様に機能します。カスタムホスト名など、使用する多くのネットワークコンポーネントも同じです。
Azure DevOps Services	サインアップ	ビルド、テスト、およびデプロイのための継続的な統合を迅速に設定します。詳細については、「Sign up, sign in to Azure DevOps」 (Azure DevOps へのサインアップ、サインイン) を参照してください。
	Azure Pipelines	継続的インテグレーション/継続的デリバリーに Azure Pipelinesを使用します。 Azure Pipelines を使用すると、ホストされるビルド、リリースエージェント、およびリリース定義を管理できます。
	コードリポジトリ	複数のコードリポジトリを利用して、開発パイプラインを効率化します。 GitHub、Bitbucket、Dropbox、OneDrive、Azure Repos 内の既存のコードリポジトリを使用します。

問題と注意事項

このソリューションの実装方法を決めるときには、以下の点を考慮してください。

スケーラビリティ

Azure と Azure Stack Hub は、今日のグローバルに分散したビジネスのニーズに対応するのに非常に適しています。

簡単に利用可能なハイブリッドクラウド

Microsoft は、オンプレミスの資産と Azure Stack Hub および Azure を統合した、他に類のない単一の統合ソリューションを提供します。この統合により、複数のポイントソリューションやさまざまなクラウドプロバイダーを管理する煩雑さを軽減します。クラウド間スケーリングにより、数回のクリックだけで Azure の機能を利用できます。クラウドバーストを使用して Azure Stack Hub を Azure に接続するだけで、必要に応じて自分のデータとアプリを Azure で使用できるようになります。

セカンダリ DR サイトを構築して保守する必要はありません。
テープによるバックアップを排除することで時間とコストを節約し、最大 99 年分のバックアップデータを Azure に保存できます。
実行中の Hyper-V、物理サーバー (プレビュー)、VMware (プレビュー) のワークロードを簡単に Azure に移行し、クラウドの経済性と弾力性を活用できます。
運用ワークロードに影響を与えることなく、Azure 内のオンプレミス資産の複製されたコピーに対してコンピューティング負荷の高いレポート生成や分析を実行できます。
オンプレミスのワークロードをクラウドにバーストして、Azure で実行することができます。必要に応じてより大規模なコンピューティングテンプレートを使用することもできます。ハイブリッドは、必要なときに必要な能力を提供します。
Azure では、わずか数回のクリックで多層開発環境を作成できます。また、ライブ実稼働データを開発/テスト環境にレプリケートし、ほぼリアルタイムで同期することもできます。

Azure Stack Hub によるクラウド間スケーリングの経済性

クラウドバーストの主な利点は、経済的な節約です。リソースに対する需要がある場合、追加リソースについてのみ料金が発生します。必要のない余分な容量にコストをかけることや、需要のピークと変動を予測することが不要になります。

クラウドに対する高需要の負荷を軽減

クラウド間スケーリングを使用して、処理の負荷を分散させることができます。基本アプリをパブリッククラウドに移行し、ビジネスクリティカルなアプリのためにローカルリソースを解放することで、負荷を分散します。アプリをプライベートクラウドで動作させ、需要への対処が必要なときにのみパブリッククラウドにバーストできます。

可用性

グローバルなデプロイには特有の課題があります。たとえば、接続の変動が大きいこと、政府の規制が地域によって異なることなどがあります。開発者は、1 つのアプリだけを開発し、要件が異なるさまざまな理由でデプロイすることができます。アプリを Azure パブリッククラウドにデプロイし、追加のインスタンスまたはコンポーネントをローカルにデプロイします。 Azure を使用すると、すべてのインスタンス間のトラフィックを管理できます。

管理の容易性

単一の一貫した開発アプローチ

Azure と Azure Stack Hub を使用すると、組織全体で一貫した一連の開発ツールを使用できます。この一貫性により、継続的インテグレーションおよび継続的開発 (CI/CD) のプラクティスをより簡単に実装できます。 Azure または Azure Stack Hub にデプロイされた多くのアプリとサービスは互換性があり、どちらの場所でもシームレスに実行できます。

ハイブリッド CI/CD パイプラインは、次の場合に役立ちます。

コードリポジトリへのコードコミットに基づいて、新しいビルドを開始します。
ユーザー受け入れテストのため、新しくビルドされたコードを Azure に自動的にデプロイします。
コードがテストを通過すると、自動的に Azure Stack Hub にデプロイします。

単一の一貫した ID 管理ソリューション

Azure Stack Hub は、Azure Active Directory (Azure AD) および Active Directory フェデレーションサービス (AD FS) の両方と連携します。 Azure Stack Hub では、接続されたシナリオで Azure AD と連携します。接続されていない環境では、ADFS を、切断されたソリューションとして使用できます。サービスプリンシパルを使用してアプリへのアクセスが許可され、Azure Resource Manager を介してリソースをデプロイまたは構成することができます。

セキュリティ

コンプライアンスの確保とデータの主権

Azure Stack Hub により、パブリッククラウドを使用する場合と同様、複数の国で同じサービスを実行できます。各国のデータセンターに同じアプリをデプロイすることで、データの主権要件を満たすことができます。この機能により、個人データを各国の境界内で保持することができます。

Azure Stack Hub - セキュリティ体制

セキュリティ体制には、堅牢で継続的なサービスプロセスが不可欠です。そのため、Microsoft では、インフラストラクチャ全体にシームレスに修正プログラムや更新プログラムを適用するオーケストレーションエンジンに投資しました。

Azure Stack Hub OEM パートナーとのパートナーシップにより、Microsoft は同じセキュリティ体制を OEM 固有のコンポーネント (ハードウェアライフサイクルホストや、その上で実行されるソフトウェアなど) に拡張しています。このパートナーシップにより、Azure Stack Hub に、インフラストラクチャ全体で一貫した堅牢なセキュリティ体制を確立できます。このため、お客様は、アプリのワークロードを構築し、セキュリティで保護することができます。

PowerShell、CLI、Azure portal を介したサービスプリンシパルの使用

スクリプトまたはアプリに対してリソースへのアクセスを許可するには、アプリの ID を設定し、アプリ自身の資格情報でアプリを認証できます。この ID はサービスプリンシパルと呼ばれており、これを使用して次のことが可能になります。

アプリ ID に対して、お客様自身のアクセス許可とは異なり、かつアプリのニーズだけに制限されたアクセス許可を割り当てることができます。
無人スクリプトを実行するときに、証明書を使用して認証できます。

サービスプリンシパルを作成する方法、および資格証明に証明書を使用する方法の詳細については、「アプリ ID を使用してリソースにアクセスする」を参照してください。

このパターンを使用する状況

組織は、DevOps アプローチを既に使用しているか、または近い将来にそれを予定しています。
Azure Stack Hub の実装およびパブリッククラウド全体で、CI/CD プラクティスを実装したいと考えています。
クラウド環境とオンプレミス環境にまたがって CI/CD パイプラインを統合したいと考えています。
クラウドサービスまたはオンプレミスのサービスを使用してシームレスにアプリを開発できる必要があります。
クラウドおよびオンプレミスのアプリで一貫した開発者スキルを活用したいと考えています。
Azure を使用していますが、オンプレミスの Azure Stack Hub クラウドで作業している開発者もいます。
オンプレミスのアプリエクスペリエンスでは、季節的な変動、周期的な変動、または予測できない変動により需要が急増します。
オンプレミスのコンポーネントがあり、クラウドを使用してそれらをシームレスにスケーリングしたいと考えています。
クラウドのスケーラビリティが必要ですが、アプリは可能な限りオンプレミスで実行したいと考えています。

次のステップ

この記事で紹介したトピックの関連情報:

このパターンの使用方法の概要については、「Dynamically scale apps between datacenters and public cloud」(データセンターとパブリッククラウド間でアプリを動的にスケーリングする) を参照してください。
ベストプラクティスの詳細とその他の疑問の回答を確認するには、「ハイブリッドアプリケーション設計に関する考慮事項」を参照してください。
このパターンでは、Azure Stack Hub を含む Azure Stack 製品ファミリを使用します。製品とソリューションのポートフォリオ全体の詳細について、Azure Stack ファミリの製品とソリューションを参照してください。

ソリューションの例をテストする準備ができたら、クラウド間スケーリング (オンプレミスのデータ) のソリューションデプロイガイドに進んでください。デプロイガイドでは、コンポーネントをデプロイしてテストするための詳細な手順について説明します。