#クラウドの概念 - クラウドコンピューティングの原則
出展：https://docs.microsoft.com/ja-jp/learn/modules/principles-cloud-computing/index

##クラウドプロバイダーが負う責任
顧客の作業を実行するために必要な物理ハードウェアと、それを最新の状態に維持すること

##コンピューティングサービスの内容
・コンピューティング能力・・・LinuxサーバやWebアプリケーションなど
・ストレージ・・・ファイルやデータベースなど
・ネットワーク・・・クラウドプロバイダーと会社間のセキュリティで保護された接続など
・分析・・・テレメトリおよびパフォーマンスデータの視覚化など

##仮想マシン（VM）
・現在使用しているデスクトップまたはラップトップのようなコンピュータのエミュレーション
・オペレーティングシステムとハードウェアが含まれており、ユーザーには、Windows または Linux が稼働している物理的なコンピューターのように表示される
・クラウドで実行したいタスクに必要な任意のソフトウェアをインストールすることができる

##コンテナー
・一貫性のある分離された実行環境がアプリケーションに提供される
・VM と似ているが、ゲストオペレーティングシステムを必要としない点が異なる
・代わりに、アプリケーションとそのすべての依存関係が "コンテナー" にパッケージ化され、標準のランタイム環境がアプリの実行に使用される
・OS の起動と初期化がないため、わずか数秒でコンテナーを開始することができる

##サーバレスコンピューティング
・サーバーの作成、構成、または管理を行わずにアプリケーションコードを実行することができる
・核となる概念は、アプリケーションが別々の機能に分割され、何らかのアクションによってトリガーされて実行される、というもの
　たとえば、顧客がオンラインで購入した後に、メールを自動送信するサーバーレスプロセスを構築できる
・各機能の実行時にかかった処理時間に対してのみ支払いを行う

##コンピューティングアプローチの比較

##クラウドコンピューティングのメリット

###コスト効率に優れている
・従量課金制または使用料ベースの価格モデルを採用
・コスト予測も可能

###スケーラブル
・任意のタイミングで需要やワークロードに基づいて使用されるリソースとサービスを増減させることができる
・垂直スケーリング（スケールアップ）
　既存のサーバーの能力を高めるためにリソースを追加するプロセス
・水平スケーリング（スケールアウト）
　1つのユニットとして相互に機能するサーバーを追加するプロセス

###弾力性に優れている
・需要の急増または減少によって変化するワークロードに合わせて自動的にリソースを追加または削除して補正できる

###最新の状態が維持される
・ソフトウェアの修正プログラムの維持、ハードウェアのセットアップ、アップグレード、およびその他のIT管理タスクにかかる作業がクラウドプロバイダーにより自動的に行われる

###信頼性に優れている
・利用中のデータが常に安全であることを保証するために、データのバックアップ、ディザスターリカバリー、データレプリケーションのサービスが提供されている
・冗長性についてはクラウドサービスアーキテクチャに組み込まれることが多いため、1つのコンポーネントが失敗した場合に、バックアップコンポーネントがその代わりになる

###グローバル
・クラウドプロバイダーは、世界中のさまざまなリージョンに配置された完全に冗長なデータセンターを備えている。これにより、顧客に近いローカルプレゼンスが提供され、世界のどこにいるかに関係なく、最適な応答時間が提供される。
・冗長性と地域に対して利用中のサービスを複数のリージョンにレプリケートしたり、顧客に対してデータ所在地と準拠法を確実に満たすように、特定のリージョンを選択したりすることができる

###セキュリティ
・物理的なセキュリティ–として、クラウドプロバイダーは物理的資産を保護する目的で壁、カメラ、門、警備員などに費用をかける。また、従業員がアクセスできるのは、管理権限を与えられたリソースのみにするための厳格な手順も用意されている
・デジタルセキュリティについて、クラウドで実行されている仮想マシンやストレージシステムには、権限のあるユーザーのみがログインできるようにする必要がある。クラウドプロバイダーはセキュリティ上の脅威に対抗するツールを提供するが、そうしたツールは自分が使うリソースを保護するために使用する必要がある

##規模の経済
・規模の経済とは、より大きな規模で運用しているときに、より効率的に操作したり、単位あたりのコストを減らしたりすることができること
・エンドユーザーは、低コストでハードウェアを取得できる。また、節税や、電力、冷房、サイト間の高速ネットワーク接続にかかるコストの削減を行うこともできる
・クラウドプロバイダーは、独自では実現できない低コストというメリットをエンドユーザーに還元することができる

##資本的支出 (CapEx) と運用費 (OpEx) の比較
###資本的支出 (CapEx)
・初期費用。時間の経過とともに価値が減少する

###運用費 (OpEx)
・現在サービスや製品に費やしている金額。初期費用はない。

###CapEx コンピューティングコスト
・一般的なオンプロミスのデータセンターに含まれるコスト
　・サーバーコスト
　・ストレージコスト
　・ネットワークコスト
　・バックアップとアーカイブのコスト
　・組織の継続性とディザスタリカバリのコスト
　・データセンターインフラストラクチャのコスト
　・技術担当者

###OpEx クラウドコンピューティングコスト
・ソフトウェアとカスタマイズした機能のリース
　ユーザーがサービスを誤用しないよう、また、プロビジョニングしたアカウントが十分に活用され、無駄にされないよう、サブスクリプションを積極的に管理する必要がある
・スケーリングでは、固定のハードウェアや容量ではなく、使用量/要求量に基づいて請求される
・ユーザーまたは組織レベルでの請求
　組織またはユーザーは、使用したサービスに対して定期的に請求される

###CapEx のメリット
・コストは固定となり、いくら支出するかを正しく把握することができる
・予算が限られており、プロジェクトの開始前に費用を予測する必要があるときは有用

###OpEx のメリット
・需要が変動する、または不明な場合に有用
・アジリティによって、コストを動的に管理し、要件の変化に合わせて支出を最適化できる

##クラウドデプロイモデル
###パブリッククラウド
・すべてのものがクラウドプロバイダーのハードウェア上で実行される
・最も一般的なデプロイモデル
【メリット】
　・高いスケーラビリティ/アジリティ – スケーリングのために新しいサーバーを購入する必要がない
　・従量課金制の価格 – 使用量に対してのみ料金を支払う
　・ユーザーに、ハードウェアのメンテナンスや更新に関する責任がない
　・安全で可用性が高くなるように、クラウドプロバイダーのスキルと専門知識を活用できる
【デメリット】
　・満たすことができない特定のセキュリティ要件がある可能性がある
　・満たすことができない政策、業界標準、または法的要件がある可能性がある
　・レガシアプリケーションを維持する必要がある固有のビジネス要件には適さない場合がある

###プライベートクラウド
　・独自のデータセンターでクラウド環境を構築し、組織のユーザーにコンピューティングリソースへのセルフサービスアクセスを提供する
　・自分が提供するハードウェアとソフトウェアサービスの購入と保守管理はすべて自分の責任になる
【メリット】
　・任意のシナリオやレガシアプリケーションを確実にサポートできる
　・厳密なセキュリティ、コンプライアンス、または法的要件を満たすことができる（ただし、その責任を負う
【デメリット】
　・初期構築時とメンテナンス時にハードウェアを購入する必要がある
　・スケーリングするには、新しいハードウェアを購入、インストール、および設定する必要がある
　・ IT スキルと専門知識が必要

###ハイブリッドクラウド
・パブリッククラウドとプライベートクラウドを組み合わせたもの
・たとえば、パブリッククラウド内で Webサイトをホストし、プライベートクラウド (またはオンプレミスデータセンター) でホストしている高度なセキュリティで保護されたデータベースにそのサイトをリンクする
・法的な理由などのために、クラウドに置くことができないものがある場合に便利
【長所】
　・古くなったハードウェアやオペレーティングシステムを使用しているシステムを実行させ、アクセスできるようにしておくことができる
　・ローカルまたはクラウドのどちらか適した方で実行できる柔軟性が与えられる
　・サービスとリソースが低コストの場合、パブリッククラウドプロバイダーの規模の経済を活用でき、低コストでない場合は独自の機器を使って補足できる
　・セキュリティ、コンプライアンス、または環境を完全に制御する必要があるレガシシナリオを満たすために、独自の機器を使用できる
【短所】
　・前払いのCapEx コストを一部含むため、1つのデプロイモデルを選択するよりも高くなることがある
　・設定と管理がいっそう複雑になる可能性がある

##クラウドサービスの種類

###IaaS
・サービスとしてのインフラストラクチャ
・利用するアプリケーション (IT インフラストラクチャサーバーと仮想マシン (VM)、ストレージ、ネットワーク、オペレーティングシステム) を実行するハードウェアを完全に制御できるようにすることを目的とする
・ハードウェアを購入するのではなく、レンタルする
・クラウドプロバイダーはクラウドインフラストラクチャが正しく機能していることを確認する責任があり、クラウドの顧客は、使用しているサービスが正しく構成され、最新であり、顧客が利用できるようになっていることを確認する責任がある（共同の責任モデル）
・よく使われるシナリオ
　・ワークロードの移行
　・テストと開発
　・ストレージ、バックアップ、開発

###PaaS
・サービスとしてのプラットフォーム
・ソフトウェアアプリケーションをビルド、テスト、デプロイするための環境が提供される
・PaaSの目的は、基になるインフラストラクチャの管理を行わずとも、できるだけ速やかにアプリケーションを作成できるよう支援すること
・よく使われるシナリオ
　・開発フレームワーク
　・Analyticsまたはビジネスインテリジェンス
　　（データの分析、データマイニング⇒ビジネスの意思決定）

###SaaS
・サービスとしてのソフトウェア
・エンドカスタマーのために一元的にホストされ、管理されるソフトウェア
・アプリケーションの1つのバージョンがすべての顧客に使用され、月単位のサブスクリプションまたは年間サブスクリプションによってライセンスされるアーキテクチャに基づく
・Office365、Skype、およびDynamicsCRMOnlineなど

###コストと所有権

###管理責任