インフラ選定基準の基礎

🏗️ インフラ選定基準の基礎

インフラの選定は、システムのパフォーマンス、可用性、コスト、セキュリティに直接影響します。適切な選定基準により、最適なインフラを選択できます。

🎯 なぜインフラ選定基準が重要なのか

📊 インフラ選定の影響

💡 実際の事例:

あるプロジェクトで、インフラ選定を適切に行わなかったため、以下のような問題が発生しました：

• ❌ 問題: 初期コストを重視し、低スペックのサーバーを選択
• ⚠️ 影響: トラフィック増加時にパフォーマンスが低下
• 💸 結果: スケールアップが必要になり、結果的にコストが増加

✅ インフラ選定の重要性:

• ⚡ パフォーマンス: システムのパフォーマンスに直接影響
• 💰 コスト: 長期的なコストに影響
• 📈 スケーラビリティ: 将来の拡張性に影響
• ✅ 可用性: システムの可用性に影響

インフラ選定の基本原則

1. 要件の明確化

要件の明確化:

インフラを選定する前に、以下の要件を明確にします：

• パフォーマンス要件: レスポンスタイム、スループット
• 可用性要件: 稼働率、RTO、RPO
• スケーラビリティ要件: 予想されるトラフィック、成長率
• セキュリティ要件: セキュリティレベル、コンプライアンス
• コスト要件: 予算、コスト制約

要件定義の例:

interface InfrastructureRequirements {
  // パフォーマンス要件
  performance: {
    responseTime: number; // レスポンスタイム（ms）
    throughput: number; // スループット（req/s）
    concurrentUsers: number; // 同時接続ユーザー数
  };

  // 可用性要件
  availability: {
    uptime: number; // 稼働率（%）
    rto: number; // Recovery Time Objective（分）
    rpo: number; // Recovery Point Objective（分）
  };

  // スケーラビリティ要件
  scalability: {
    expectedTraffic: number; // 予想トラフィック（req/day）
    growthRate: number; // 成長率（%/年）
    peakTraffic: number; // ピークトラフィック（req/s）
  };

  // セキュリティ要件
  security: {
    compliance: string[]; // コンプライアンス要件
    encryption: boolean; // 暗号化の必要性
    accessControl: boolean; // アクセス制御の必要性
  };

  // コスト要件
  cost: {
    budget: number; // 予算（円/月）
    costOptimization: boolean; // コスト最適化の必要性
  };
}

2. 選定基準の設定

選定基準の設定:

インフラを選定する際は、以下の基準を設定します：

• パフォーマンス: 要件を満たすか
• 可用性: 要件を満たすか
• スケーラビリティ: 将来の拡張に対応できるか
• セキュリティ: セキュリティ要件を満たすか
• コスト: 予算内か、コストパフォーマンスは良いか
• 運用性: 運用が容易か
• サポート: サポートが充実しているか

選定基準の例:

interface SelectionCriteria {
  performance: {
    weight: number; // 重み（0-1）
    threshold: number; // 閾値
  };
  availability: {
    weight: number;
    threshold: number;
  };
  scalability: {
    weight: number;
    threshold: number;
  };
  security: {
    weight: number;
    threshold: number;
  };
  cost: {
    weight: number;
    threshold: number;
  };
  operability: {
    weight: number;
    threshold: number;
  };
  support: {
    weight: number;
    threshold: number;
  };
}

インフラ選定のプロセス

1. 候補の選定

候補の選定:

要件を満たす候補を選定します：

• クラウドプロバイダー: AWS、GCP、Azureなど
• オンプレミス: 自社サーバー、データセンター
• ハイブリッド: クラウドとオンプレミスの組み合わせ

候補選定の例:

interface InfrastructureCandidate {
  name: string; // インフラの名前
  type: 'cloud' | 'on-premise' | 'hybrid'; // タイプ
  provider?: string; // プロバイダー（クラウドの場合）
  specifications: {
    cpu: number; // CPUコア数
    memory: number; // メモリ（GB）
    storage: number; // ストレージ（GB）
    network: number; // ネットワーク帯域（Gbps）
  };
  features: string[]; // 特徴
  pricing: {
    monthly: number; // 月額料金
    hourly?: number; // 時間料金（オプション）
  };
}

2. 評価と比較

評価と比較:

各候補を評価し、比較します：

• スコアリング: 各基準に対してスコアを付与
• 重み付け: 重要度に応じて重みを設定
• 総合評価: 重み付けしたスコアの合計で評価

評価の例:

interface InfrastructureEvaluation {
  candidate: InfrastructureCandidate;
  scores: {
    performance: number; // 0-100
    availability: number;
    scalability: number;
    security: number;
    cost: number;
    operability: number;
    support: number;
  };
  weightedScore: number; // 重み付けスコア
  pros: string[]; // メリット
  cons: string[]; // デメリット
}

3. 決定と実装

決定と実装:

評価結果に基づいて決定し、実装します：

• 決定: 最適な候補を選択
• 実装計画: 実装計画を策定
• 実装: インフラを構築
• 検証: 要件を満たしているか検証

インフラ選定の実践例

ケース1: 小規模Webアプリケーション

要件:

const requirements: InfrastructureRequirements = {
  performance: {
    responseTime: 500, // 500ms以下
    throughput: 100, // 100 req/s
    concurrentUsers: 50, // 50ユーザー
  },
  availability: {
    uptime: 99.0, // 99%
    rto: 60, // 60分
    rpo: 60, // 60分
  },
  scalability: {
    expectedTraffic: 100000, // 10万 req/day
    growthRate: 20, // 20%/年
    peakTraffic: 10, // 10 req/s
  },
  security: {
    compliance: [],
    encryption: true,
    accessControl: true,
  },
  cost: {
    budget: 50000, // 5万円/月
    costOptimization: true,
  },
};

選定結果:

• 推奨: AWS EC2 t3.small + RDS db.t3.micro
• 理由:
  • コスト効率が良い
  • スケーリングが容易
  • 管理が簡単

ケース2: 中規模ECサイト

要件:

const requirements: InfrastructureRequirements = {
  performance: {
    responseTime: 200, // 200ms以下
    throughput: 1000, // 1000 req/s
    concurrentUsers: 500, // 500ユーザー
  },
  availability: {
    uptime: 99.9, // 99.9%
    rto: 30, // 30分
    rpo: 15, // 15分
  },
  scalability: {
    expectedTraffic: 10000000, // 1000万 req/day
    growthRate: 50, // 50%/年
    peakTraffic: 500, // 500 req/s
  },
  security: {
    compliance: ['PCI-DSS'], // 決済情報の保護
    encryption: true,
    accessControl: true,
  },
  cost: {
    budget: 500000, // 50万円/月
    costOptimization: true,
  },
};

選定結果:

• 推奨: AWS ECS + RDS Multi-AZ + CloudFront + WAF
• 理由:
  • 高可用性
  • 自動スケーリング
  • セキュリティが充実
  • コストパフォーマンスが良い

ケース3: 大規模SaaSアプリケーション

要件:

const requirements: InfrastructureRequirements = {
  performance: {
    responseTime: 100, // 100ms以下
    throughput: 10000, // 10000 req/s
    concurrentUsers: 10000, // 1万ユーザー
  },
  availability: {
    uptime: 99.99, // 99.99%
    rto: 10, // 10分
    rpo: 5, // 5分
  },
  scalability: {
    expectedTraffic: 1000000000, // 10億 req/day
    growthRate: 100, // 100%/年
    peakTraffic: 10000, // 10000 req/s
  },
  security: {
    compliance: ['SOC2', 'ISO27001'],
    encryption: true,
    accessControl: true,
  },
  cost: {
    budget: 5000000, // 500万円/月
    costOptimization: true,
  },
};

選定結果:

• 推奨: Kubernetes + マイクロサービス + マルチリージョン
• 理由:
  • 高いスケーラビリティ
  • 高可用性
  • グローバル展開が容易
  • コスト最適化が可能

まとめ

インフラ選定基準のポイント：

• 要件の明確化: パフォーマンス、可用性、スケーラビリティ、セキュリティ、コストの要件を明確にする
• 選定基準の設定: 各基準の重みと閾値を設定する
• 評価と比較: 各候補を評価し、比較する
• 決定と実装: 評価結果に基づいて決定し、実装する
• 継続的な見直し: 要件の変化に応じて見直す

適切なインフラ選定により、システムのパフォーマンス、可用性、コストを最適化できます。