IaCとは何？ メリットや注目されている背景、導入時の注意点をわかりやすく解説

IaCとは

IaCは「Infrastructure as Code」の略称で、サーバーやネットワーク機器、各種ソフトウェアなどのITインフラストラクチャー（ITインフラ）の設定や管理を、プログラムのようにコード化することで自動化する手法です。

既存のITインフラの設定・管理をIaCによってコードベースにすることで、ヒューマンエラーの発生を防ぎながら、誰でも同じ環境を構築できる再現性の確保につながります。また、インフラの迅速な展開が可能となるほか、設定変更が必要であればコードを修正するだけで、環境全体に同一の内容変更ができるため、一貫性を維持しつつ柔軟性の高い運用が実現できます。

従来のインフラ構築との違い

これまでのインフラ構築は手動で行うことが一般的でした。同じ設定を何度も繰り返すことからヒューマンエラーが発生しやすく、特に大規模なインフラの構築や設定変更を行う際は、多くの時間とコストがかかりました。また、細かな設定の共有ができずに属人化してしまうことで、再構築が困難になるといった問題もありました。

一方IaCは、インフラの設定や管理をコード化して「Git」などのバージョン管理システムで管理することで、プロジェクトメンバー全員に同じ環境を共有でき、人の入れ替えが発生してもスムーズに対応できようになります。また、同じコードを使用するだけで、同一の環境が再現できるため、従来のようなヒューマンエラーのリスクを減らすことが可能となります。

IaCが重要視されている背景

企業が競争力を向上するには、デジタル技術をうまく活用することが不可欠です。それには、開発環境の基盤であるITインフラを効率的に運用し、迅速なビジネス展開につなげることが重要となります。

近年では、「DevOps（デブオプス）」や「CI/CD」といった開発プロセスの効率化が目的のアプローチも普及していますが、開発に必要となるITインフラを手作業で設定・管理する従来の方法では、前述したようなトラブルなどが発生しやすく多くの労力がかかるため、迅速な展開は難しいのが実情でした。

DevOpsは、ソフトウェアの開発とインフラ運用のプロセスを統合し、開発スピードの向上とインフラの効率的な運用を目的としたアプローチです。CI/CDは、ソフトウェアの開発や変更などのプロセスを自動化する手段です。詳細は後ほどご紹介します。

どちらもITインフラのコード化と相性が良く、組み合わせることでさらに効率的な運用が実現できます。迅速なビジネス展開が求められるなか、開発と運用のどちらのプロセスも効率化する手法として、IaCが重要視されています。

IaC導入によるメリット

IaCを導入してITインフラの設定・管理を自動化することで、運用コストの削減ができるなど、さまざまなメリットを得られます。ここでは、IaCを導入することによるメリットをいくつかご紹介します。

1．再現性が高く業務が効率化でき、生産性が向上する

IaCの導入によりITインフラの構成をコードとして作成すれば、そのコードを利用することで何度でも同じ環境を構築できます。このように、同じ環境を再現できることを「再現性」といいます。例えば、開発環境やテスト環境など、統一された複数の環境が必要な場合も同じコードで管理すれば、一貫性を維持した展開が可能となり、生産性が向上します。

2．コードの再利用により運用コストを削減できる

運用コストの中で大きな割合を占める人件費を抑えられることが、大きなメリットとして挙げられます。これは、IaCの導入でITインフラの設定・管理を自動化することで、従来は人手を必要としていた業務を減らせるためです。

また、手作業での設定はヒューマンエラーが発生する可能性があります。インフラの構築では、ささいな設定ミスが大きなトラブルにつながることも少なくありません。こうしたときに設計図となるコードを再利用して修正作業を減らすことで、運用の負担が軽減され間接的な運用コストの削減にもつながります。

3．設定変更が容易でITインフラの品質が向上する

バージョン管理システムで管理することにより、コードベースで管理されたインフラのトラブルシューティングが迅速にできるようになります。設定更新でトラブルが発生した場合には、システムから履歴を追跡し、過去のバージョンへ簡単に戻すことも可能です。

また、設定変更が発生した際、従来では多くの時間と作業が必要でしたが、IaCの活用によって設定をコードで定義することで、変更を即座に反映することも可能です。特に、大規模なシステムに求められる一貫性を維持しつつ迅速な対応が可能になり、ITインフラの品質向上が実現でき、安定した運用につながります。

4．ほかのシステムとの連携による相乗効果が期待できる

IaCは、前述した「DevOps」や「CI/CD」といったアプローチと組み合わせることでより効果的な運用が実現できます。

DevOpsとは

DevOpsとは、開発（Development）と運用（Operations）を組み合わせた言葉で、開発手法の一つです。開発チームと運用チームが連携し、より迅速にソフトウェアの開発を行えるように組織を構成するアプローチです。IaCの導入によってインフラ設定の一貫性を確保できるため、2つのチームが協力する上で、情報共有の不備によるトラブルを回避し、プロセスの効率化に役立ちます。

CI/CDとは

CI/CDのCIは、「Continuous Integration（継続的インテグレーション）」、CDは「Continuous Delivery（継続的デリバリー）」と「Continuous Deployment（継続的デプロイメント）」の2つの言葉の略称です。このプロセスは、コードの変更や機能の追加が頻繁に行われます。IaCはITインフラをコードで管理しているため、これらの変更を環境全体に一貫して反映できます。これにより柔軟性が大きく向上し、サービス展開を迅速に行えるようになります。

IaCを導入する際の注意点

IaCの導入は多くのメリットが得られる一方で、ツールの操作方法をはじめとする学習コストがかかるといった注意点が存在します。ここでは、導入に際しての注意点をいくつかご紹介します。

1．複数の導入コストが発生する

IaCの実現には「Terraform」や「Packer」といったさまざまなツールやソフトウェアを利用します。将来の拡張性や、プロジェクトごとの特性にあった最適なものを選択することが重要ですが、ツールやソフトウェアごとに異なる特徴がある点に注意が必要です。こういった各種ツールを理解するためにかかる学習コストだけでなく、ほかにも導入に際して必要となるコストがあります。

例えば、IaCを導入し既存のインフラをコード化するには、まずインフラ全体をコードによって定義する必要があります。それには既存の設定の分析が不可欠ですが、新規の導入の場合は具体的な設定方法などがわからないことも多く、外部の専門家に作業を依頼することも考えられます。

また、実際に運用する際は従来の運用方法とは異なることが多く、コード化に対するノウハウの不足やツールに不慣れなため作業に手間取り、一時的に効率が低下するといった問題が発生。それに伴う作業コストや時間がかかることも見込んでおく必要があります。加えて、複雑なシステムを構築する場合、IaC導入による効果を高めるために、複数のツールを使用するケースがあることにも注意が必要です。

2．人材教育が必要

IaCでは従来の人手による管理からコードベースの管理となるため、開発者やインフラエンジニアに、プログラミングやスクリプト作成のスキル習得が求められます。これには、IaCの概念やツールやソフトウェアの操作などに対する理解も含まれます。

さらに、IaCは前述したDevOpsやCI/CDといった開発手法と深く関連していることから、企業の競争力を高めるために運用や開発に関わるエンジニアは、これらについても併せて学ぶ必要があります。従来は不要だったスキルを身につけるためのトレーニングが必要となる上、多くの時間がかかります。

また、効率的な運用を実現するには開発手法の学習だけでなく、コードレビューの文化を定着させ、エンジニア間でのコードの共有やコラボレーションツールを使用した技術の共有などの仕組みづくりが重要です。コードに一貫性を持たせ、品質を維持するためのベストプラクティスが共有され、運用が軌道に乗るスピードを速めることにつながります。こういった人材教育に関するコストがかかることも考慮しておく必要があります。

3．簡単な設定変更でも時間を要してしまう

IaCでの設定変更は、コードによって行われます。例えば、サーバーの設定を変更する際は、既存のコードを修正した後に、ツールを実行して環境全体を再構築する必要があります。手作業で設定を変更するプロセスとは違い、新たな手順が必要となるため、初めのうちは簡単な設定変更でも時間がかかってしまうことがあります。また、設定ミスによるトラブルが発生することも考えられます。

しかし、これらのプロセスによって一貫性を維持しつつ再現性が確保されることは、先に説明したとおりです。複数の環境での運用や保守性を考慮した場合、運用初期のトラブルも後々のコストの低減につながるため、長期的な視点で運用することが大切だといえます。

IaCを実現するための代表的なツール

IaCを実現するにはメリットや注意点を考慮することに加え、それぞれのツールが持つ特徴を理解して導入することが必要です。ここからは、IaCを実現するために用いられる代表的なツールをご紹介します。

Terraform

「Terraform」はHashiCorp社が開発したオープンソースのIaCツールで、パッケージ版とクラウドサービス版があり、それぞれ無償版と有償版が提供されています。Terraformは宣言型でインフラを定義します。定義されたコードをTerraformが実行することで、自動でインフラのプロビジョニングが行われ、インフラリソースの作成や変更を自動化できます。プロビジョニングとは、必要に応じてインフラなどのリソースを提供できるよう準備し、設定することを指します。

また、マルチプラットフォームに対応しており、AWSやMicrosoft Azureといったクラウド環境にも対応しています。そのため、大規模なインフラの設定・管理が求められるプロジェクトや、複数のクラウド環境を利用するプロジェクトに適しています。

Packer

「Packer」はHashiCorp社が開発した仮想マシンのイメージを作成するためのオープンソースのツールです。ほかのツールのように、インフラをコード化することがメインのツールではなく、開発を行う際に必要となる標準化されたサーバーのイメージを作成することに特化しているのがPackerです。

AWSやMicrosoft Azureといった異なるプラットフォームでイメージの一元管理が可能です。特に、イメージの作成が高速で行え、OSやソフトウェアのインストールなどを自動化し、同一イメージを数秒で展開することが可能となっています。例えば、標準化したマシンイメージを複数の環境で利用する場合や、一貫性を維持した構築が必要なプロジェクトなどで役立ちます。

Ansible

「Ansible」は、Red Hat社が提供しているオープンソースの構成管理ツールです。「プレイブック」というYAML形式の設定ファイルを使用し、インフラ構成やアプリケーションのデプロイの自動化が可能となっています。デプロイとは、作成したプログラムを使用できる状態にすることです。YAML形式はプログラミングに慣れていない初心者でも記述しやすく、慣れるまであまり時間がかからないため、学習コストを比較的抑えられる点が特徴の一つです。

シンプルな構成で始められることから、小規模なプロジェクトや設定変更の頻度が高いプロジェクト、導入のしやすい構成管理ツールが必要な企業などに最適です。

Chef

「Chef」はインフラの構成管理を自動化するためのオープンソースのツールです。「レシピ」や「クックブック」と呼ばれる設定ファイルを基に、システムの見本となる設定を定義します。この定義を参照し、Chefが自動で必要な操作を判断し、実行します。

Chefでは設定ファイルを「Ruby」というプログラミング言語と同じ方法で記述することが可能なため、すでにRubyのスキルを有した運用チームでは導入のハードルが低く、スムーズな運用を実現しやすいです。

Puppet

「Puppet」はオープンソースのツールで、管理対象のサーバーやネットワーク機器に「エージェント」という専用のソフトウェアをインストールして構成管理を行う「エージェントベース」を採用しています。また、ITインフラの自動化に必要な設定をドメイン特化言語（DSL）で定義することが特徴です。DSLとは、特定の作業の問題を解決することを目的に設計されたプログラミング言語です。命令型のアプローチを採用しているため、拡張性が高いツールが必要とされるプロジェクトに有用です。

Pulumi

「Pulumi」はプログラミング言語を使用してインフラをコード化するツールです。使用するプログラミング言語には、JavaScript、Go、Pythonなどがあり、これらを用いてコードを定義します。Ansible などで使用するYAML形式では、複雑な設定をする場合、スクリプトという比較的容易に記述できる言語と組み合わせる必要があります。しかし、JavaScriptなどで記述できるためシンプルなコード化を実現できます。また、既存のフレームワークと統合できるため、アプリケーションとインフラのコードを統合したい場合に適しています。

AWS CloudFormation

「AWS CloudFormation」は「Amazon Web Services（AWS）」が提供するIaCツールです。AWSリソースの情報をYAML形式やJSON形式で「テンプレート」としてコード化することで、環境の再現性や一貫性の確保に役立ちます。AWSリソースにはAWSが提供する仮想サーバーサービスであるAmazon EC2などがあります。

テンプレートによって作成されたリソースを「スタック」というまとまりで管理できます。スタック単位で一括管理することで柔軟性のある運用が実現できます。CloudFormationは無料で利用できますが、EC2などのサービスを利用した場合は料金が発生します。こちらはAWSに特化した環境構築をするプロジェクトに最適です。

Azure Resource Manager

「Azure Resource Manager（ARM）」は、Microsoft Azureが提供するサービスの一つです。Azureリソースの構成をコードで管理するためのツールで、ARMとAWSはテンプレートによるインフラのコード化やタグ付け機能など類似した部分が多いですが、いくつか異なる点もあります。

例えば、AWSではYAML形式やJSON形式でテンプレートを作成しますが、ARMでのテンプレートはJSON形式のみです。また、テンプレートの作成はAzure CLIといったMicrosoft Azureで提供されている各種サービスからも可能なため、Azure専用の環境構築を行うプロジェクトに適しています。

IaCツールの選び方

IaCを効果的なものとするには各種ツールやソフトウェアの特性のほか、既存スキルや将来の拡張性なども考慮して導入することが大切です。ここでは、IaCツールを選ぶ際のポイントをいくつかご紹介します。

1．ツールの特性を理解する

IaCツールには「宣言型」と「命令型」の2種類のアプローチがあります。宣言型（Declarative）では、見本となる設計図をコードで定義し、ツールが現在のインフラの状態を確認します。その後、変更箇所がある場合は自動的に必要な変更を実行し、定義された状態と一致させます。

命令型（Imperative）では、見本と同じ状態になるための具体的な手順を記述します。記述された手順が指定された順序で実行されるため、柔軟性が高く拡張性に優れています。ツールを選ぶ際は、これらの特性とプロジェクトに求められる要点を確認することが重要です。

2．チームのスキルセットを考慮する

導入効果をすぐに得るには、導入初期にかかるコストを抑えつつ、既存のスキルを最大限に生かすことが重要となります。これには、運用チームが現在どのようなスキルを保有しているかを考慮することが肝心です。

例えば、すでにJavaScriptやPythonといったプログラミング言語のスキルがある場合、「Pulumi」を採用することでこれらの言語を新たに学習する必要がなくなります。そうすることで、学習コストを抑えつつ効率的に運用を進められます。

3．将来の拡張性を考慮する

一度導入したツールを長く利用することで、長期的な視点で捉えた場合に運用体制の変更にかかる時間や、新しいスキルの学習コストなどを削減できるため、導入を検討しているツールの拡張性を考慮した選択も重要となってきます。

例えば、Terraformであれば大規模なプロジェクトにも向いており、マルチプラットフォームにも対応しているため、今後複雑なクラウド環境を検討している場合にも対応できるため、長期的に有利といえます。

まとめ

IaCによってインフラをコード化することで、設定・管理を自動化し効率的な運用が実現できます。初期コストとして、各種ツール導入や理解といったコストがかかりますが、長期的な視点では再現性や一貫性の確保、業務効率化といった大きなメリットが期待できます。

また、DevOpsといった開発効率を高める手法の普及に伴い、IaCの重要性も高まっています。まずは小さなプロジェクトで導入し、徐々にこれらのアプローチを取り入れていき、より効率的な運用につなげることがおすすめです。