クラウドコンピューティングのメリットは、リソースの過不足に柔軟に対応できること
幅広く利用が進んでいるクラウドサービスには、複数の利用形態があります。その1つであるクラウドコンピューティングは、クラウドサービス事業者が提供したハードウエアリソースの上に、CPUやメモリー、ストレージなどのリソースを割り当てた仮想サーバーを構築して利用します。事業者はインフラを提供することから、この形態をIaaS（Infrastructure as a Service）と呼びます。
ユーザーは、大容量のリソースを備える事業者のデータセンターの仮想基盤の上に、複数の仮想サーバー（インスタンスと呼びます）を必要なスペックで構築し、専用のサーバーとして利用するのです。仮想サーバーのリソースが過不足した場合には、サービスの設定によってリソースの拡張や縮小が可能です。こうした拡張縮小に柔軟に対応できるスケーラビリティや、複数のインスタンスを使った冗長性の確保がクラウドコンピューティング利用の大きなメリットです。
一方で、従来からある物理サーバーは、CPUやメモリー、ストレージなどはハードウエアのスペックによって決まっています。もちろん、物理サーバーのリソースを増設すれば拡張は可能ですが、急な利用拡大に対応することはできません。すなわち、物理サーバーの設計では突発的なピーク時の利用を想定してリソースを用意する必要があります。
多めに見積もって使っていないリソースに従量課金の費用を払うか、都度増強して予算を超えるリスクをとるか
それでは、物理サーバーで構築していたシステムをクラウドコンピューティングに移行するとしたら、どうでしょう。パブリッククラウドの多くは、インスタンスごとのリソースに対して料金を設定しています。従量課金であり、使わないリソースにコストをかけずに済むことを売りにしていますし、スケーラビリティがあるので突発的な利用拡大に対しても対応可能です。すなわち、クラウド コンピューティングの仮想サーバーのリソースの合計値は、ピーク値に合わせた物理サーバー時代のリソースの合計よりも少なく設計できます。クラウドサービスが、物理サーバーよりも低コストで運用できる理由の1つです。
インスタンスごとの仮想サーバーは、それぞれ最大値を決めてあらかじめリソースを割り当てる（プロビジョニングをする）必要があります。スケーラビリティがあるため、物理サーバーのように突発的な利用拡大のピークを想定することなく、日常的な最大値の設定でプロビジョニングが可能です。とは言え、実際のサーバーは、常に100％で稼働しているわけではありません。平均すると10％程度、使用率が高いデータベースサーバーでも50％程度です。物理サーバーよりは効率が高いものの、パブリッククラウドでも普段は使っていないリソースに対して、従量課金の費用を支払っていることになります。
ここで、使用率を低めに見積もってインスタンスごとの仮想サーバーの最大値を設定したとします。従量課金ですから、コストも低めに抑えることができます。しかし、結果的に利用が拡大したときにはインスタンスの増強をしなければなりません。クラウドコンピューティングのスケーラビリティを有効に使ってシステム的には急場を乗り切ったとしても、月末以降にクラウドサービス事業者から請求書が届いて驚くことになるかもしれません。従量課金でインスタンスを増強すると、料金が「使った分だけ増える」わけですから、予算を超えた請求になることも考えられるのです。
すなわち、ハイパースケーラーを中心としたパブリッククラウドサービスの中心的な利用法であるインスタンス型では、インスタンスごとの最大値に余裕を持たせれば無駄なコストを毎月払うことになる一方で、最大値を低めに設定すればピーク値の利用に対して突発的なコスト増加に耐える必要が出てくるのです。
柔軟なリソース配分、固定コストのリソースプール方式
Neutrix Cloud Japan（NCJ）では、こうしたクラウドコンピューティングの課題に対して、「リソースプール方式」のサービスの提供で解決策を提案しています。リソースプールは、複数の仮想サーバーのCPUやメモリー、ストレージを、仮想的な大きなコンピューターとして管理する仕組みです。仮想サーバーを個別にプロビジョニングするのではなく、全体の空間のCPU、メモリー、ストレージのサイズを決めて契約します。
仮想サーバーは、平常時は10％から50％程度しか稼働していません。たまに100％に近づくことがあっても、それが複数の仮想サーバーで必ず同時に起こるとは限りません。すなわち、複数の仮想サーバーを束ねたリソースプールでは、仮想サーバーの台数分の合計よりも少ないリソースで、安定した運用が可能です。仮想サーバー間で負荷分散をすることで、想定していない負荷に対しても空きリソースで対応することができるのです。結果として、仮想基盤上に仮想サーバーをどれだけ実装できるかを測る統合率が高まります。
リソースプールの効果は、仮想サーバーの台数が多いほど高く現れます。仮想サーバーの台数が多いことで、利用状況が異なる条件の重なりが増え、リソース利用の密度を高められるからです。リソースの増減を調整することなく、利用の増減に対応できるのです。
また、リソースプールを利用すると、コスト面でもメリットが生じます。リソースプールでは、全体のCPUやメモリー、ストレージの量に応じて契約をします。統合率を高められるため、インスタンスごとに最大値を想定して契約するケースよりも、リソース単価が同じだとしてもコストを引き下げることができます。また、個別の仮想サーバーで想定した最大値を超えたピーク値に対応したとしても、リソースプール全体で吸収できる負荷であれば課金は増えません。クラウドサービスでしばしば問題になる、一時的な利用増加によるコスト負担増を避け、定額での利用ができるというわけです。定額利用が可能なリソースプール方式のサービスは、計画的な運用によって予算管理がしやすいメリットももたらします。
NCJのクラウドコンピューティングサービスでは、類似のストレージと比較して圧倒的に高性能なINFINIDATのストレージを採用しています。IOボトルネックが小さく、処理効率が上がるため、必要と想定されていたリソースよりサイズを削減できたケースが多くあります。そうした特徴からもリソースプールの統合率を高めることができ、リソースの設定を抑えても高い性能を得られるのです。
