コンテナオーケストレーションとは、コンテナ化されたサービスの実行とデプロイに必要なワークロードや作業を自動化するプロセスです。オーケストレーションを利用すれば、設計をやり直すことなく、同じコンテナ化アプリケーションを複数の環境にデプロイできます。
ソフトウェアチームは、デジタル製品のライフサイクルや、製品を運用し続けるために必要なすべてのプロセスを簡素化するためにコンテナオーケストレーションを利用しています。
以下では、コンテナオーケストレーション技術と世界のコンテナオーケストレーション市場について詳しく説明します。
コンテナオーケストレーション市場
コンテナオーケストレーション市場の成長
コンテナオーケストレーション市場は2020年に3億7,950万米ドルと推定された。2020年から2027年までの分析期間における年平均成長率（CAGR）は16.8%を維持すると予測され、期間終了時には11億米ドルに達すると見込まれています。
市場のプラットフォーム分野は、CAGR 16.2%で成長し、2027年には5億9,810万米ドルに達すると予測されています。サービス分野は、分析期間中に17.5%のCAGRを維持すると予測されています。
地域別では、コンテナオーケストレーション市場は次のように分類されます。
- 米国市場は2020年に1億220万米ドルと推定され、市場シェアは26.9%でした
- 中国市場はCAGR 21.5%で、2027年には2億6,090万米ドルに達すると予測されています
- 日本とカナダは、予測期間中にそれぞれCAGR 12.2%と14.7%で成長すると予測されています
- 欧州では、ドイツが13.2%という最も高いCAGRの1つを維持すると予測されています
業界別では、IT業界と通信業界がコンテナオーケストレーション市場の需要をけん引すると予想されています。
その他の注目すべき業界には、次のものがあります。
- 銀行・金融サービス・保険（BFSI）
- 政府
- 小売
- ヘルスケア
詳細：コンテナ化市場
コンテナオーケストレーションの機能
コンテナオーケストレーションソリューションは、大規模な環境でコンテナをプロビジョニング、デプロイ、ネットワーク接続、管理するための、信頼性と柔軟性に優れたフレームワークを提供します。
コンテナは軽量かつサイズが小さいため、大量に使用されることが多く、特に運用やアプリケーションのデプロイをコンテナに依存する大規模組織で広く利用されています。比較的少数のコンテナであれば手作業でデプロイ・管理できますが、コンテナの数が増えるほど、自動化ソフトウェアの支援なしに適切に管理することは難しくなります。
「アプリケーションのコンテナ化により、大規模なアプリケーションを小さな単位に分割し、コンテナにパッケージ化できます。このプロセスはKubernetesによってオーケストレーションできます」とVince Marino氏（Forbes Technology Councilのメンバー）は述べています。
「仮想マシン（VM）ソフトウェアを起動・管理することなく、アプリケーションをデプロイして実行できるようになります」
IBMが2020年に実施した調査では、企業におけるコンテナ導入について、コンテナを利用するソフトウェア開発者の70%がオーケストレーションソリューションも利用しており、その大半がクラウド管理型のオーケストレーションサービスに依存していることが分かりました。
オーケストレーションソリューションに備わっている主な機能には、次のようなものがあります。
更新とアップグレードのための集中ハブ
オーケストレーションツールを利用すると、アップグレードおよび更新パッケージのコンテナへのデプロイを自動化し、ダウンタイムを最小限に抑えられます。また、構成と変数を標準化することで、プロセスも簡素化できます。
リソース割り当て
オーケストレーションプラットフォームは、マイクロサービスまたはアプリケーションに基づき、コンテナ間のリソース割り当てプロセスを自動化します。リソースの自動割り当てにより、各コンテナの需要と可用性を管理できます。
ヘルスモニタリングとチェック
オーケストレーションツールは、コンテナからログデータを継続的に収集・保存し、コンテナサービスの健全性チェックに利用します。コンテナのパフォーマンスとデプロイ状況を常時監視し、設定された運用基準を満たしていることを確認します。
サービスディスカバリ
オーケストレーションプラットフォームによるサービスディスカバリにより、コンテナは最小限の設定作業でネットワーク上の他のコンテナに接続し、相互に検出できます。また、1つ以上のコンテナをインターネットに公開するかどうかや、それに関連付けられたIPアドレスも制御します。
スケーラビリティとロードバランシング
コンテナに流入するトラフィックが推奨量を超えて急増すると、コンテナオーケストレーションツールが介入します。サービスのパフォーマンスと安定性を維持するため、ネットワーク上の他のコンテナにトラフィックを分散します。
セキュリティ
コンテナのセキュリティは主に、制限がほとんどない、またはまったくない状態でコンテナ化コマンドを実行できるユーザーのアクセス権限に依存します。構築の初期段階でコンテナオーケストレーションによる自動化を確立しておけば、コンテナのセキュリティとアクセスをより適切に確保できます。
「コンテナとコンテナオーケストレーションは、アプリケーションのデプロイをスケールさせ、自動化するための強力なツールですが、セキュリティの観点から慎重に検討する必要があります」とRory McCune氏はMicro FocusのTechBeaconへの投稿で述べています。
「コンテナ導入の初期段階で制御機能を整備すれば、作業ははるかにスムーズになり、スケーラブルなコマンド実行環境を攻撃者に悪用されるリスクも低減できます」
コンテナオーケストレーションのメリット
コンテナオーケストレーションソリューションの主なメリットには、次のようなものがあります。
- コンテナの可搬性を高める
- コンテナのデプロイを簡素化・高速化する
- インストールエラーを減らし、生産性を高める
- セキュリティを向上させる
- アプリケーション開発プロセスを効率化する
- コンテナあたりのコストを削減する
- 必要なリソースを削減する
- コンテナのライフサイクル管理を自動化する
コンテナオーケストレーションのユースケース
さまざまな業界の組織がコンテナオーケストレーションソリューションをどのように利用しているかを見てみましょう。
Babylon Health
Babylon Healthは、人工知能（AI）を活用したオンライン患者診断プラットフォームです。英国で開始され、患者はアプリを通じて、最短30分で医療提供者の診察予約を取ることができます。
機械学習（ML）とAIを活用したソリューションであるBabylonは、社内のコンピューティング能力に大きく依存しています。しかし、同社の事業拡大後は、それでは対応できなくなりました。
Babylonは、ユーザー向けアプリをKubernetesのコンテナオーケストレーションへ移行することを決定しました。
「Kubernetesは機械学習に最適なプラットフォームです。必要なスケジューリングとスケーラビリティがすべて備わっているからです」とBabylonのAIインフラストラクチャ責任者、Jérémie Vallée氏は述べています。
「私たちはこのプラットフォームを可搬性のあるものにして、どこでもトレーニングジョブを実行できるようにしたいと考えていました。Kubernetesは、クラウドプロバイダーの外部にプラットフォームをデプロイし、必要なツールを自由に追加できる基盤レイヤーを提供しました。これは私たちにとって非常に大きな訴求点でした」
Kubernetesへの移行により、Babylonはコンピューティング時間を「数時間または数日」から即時に短縮し、臨床検証に必要な時間も10時間から20分未満に削減できました。
userwerk
userwerkは、オンラインマーケティング企業であり、Eコマースストア向けの購買時点サービスプロバイダーです。ドイツを拠点とするuserwerkは、顧客に好印象の離脱体験を提供しながら、クライアントの利用されていないトラフィックを収益に変えています。
変化の速い多くの小売企業と協業するuserwerkには、拡張性と高い可用性を備え、パフォーマンス基準を支えられるインフラが必要でした。Google Cloudおよびその導入パートナーであるClaranetと協力し、userwerkはクラウドへ移行し、コンテナオーケストレーションと管理の利用を開始しました。
「私たちは、独占状態にある市場に競争をもたらすためにuserwerkを設立しました。課題は、俊敏性を保ちながら、プラットフォームを可能な限り迅速に稼働させ、可用性と拡張性に優れたアーキテクチャで顧客に本当に素晴らしいユーザー体験を提供することでした」とuserwerkの創業者兼CEO、Markus Kalb氏は述べています。
「Google Kubernetes Engineの大きなメリットの1つは、即座にスケールアップできることです。例えば、小売パートナーの1社でトラフィックが2倍になった際も、私たちのインフラは何の問題もなく対応できました」
Google Kubernetes Engineを導入し、Google Cloudへ移行したことで、userwerkは99.993%の稼働率を維持し、応答時間15ミリ秒を達成できました。
Ahamove
Ahamoveは、配送トラックの運転手と顧客をつなぐオンデマンド物流サービスを提供しています。ベトナムを拠点とするこのアプリは、50,000人のドライバーと連携し、月間平均ユーザー数は300,000人です。
クラウドベースのコンテナ化ワークロードを運用していたAhamoveは、カスタマイズ性とスケーラビリティに限界を感じていました。コンテナクラスターをより細かく制御するため、Amazon Elastic Kubernetes Service（EKS）上でマイクロサービスインフラを稼働させ、AWS Elastic Cloudでコンテナオーケストレーションを管理するようになりました。
「私たちは、テクノロジーの可能な限り多くの部分をAWS Cloudに集中させることにしました。AWSは、ネイティブのコンピューティング、ストレージ、データサービスと自動化されたサードパーティーツールを非常にうまく統合しています。また、AWSチームだけでなく、より広範なエンジニアリングコミュニティからも多くのサポートを得られます」とAhamoveのCEO、Ngon Pham氏は述べています。
「AWSでは安定性が保証されており、Amazon EKSへ移行して以来、インフラのリスクを大幅に低減できました」
Amazon EKSにより、Ahamoveは99%以上の稼働率を維持し、ドライバーにリアルタイムのGPS情報を提供するとともに、スケーリングを自動化できました。
コンテナオーケストレーションのプロバイダー
市場における主要なコンテナオーケストレーションサービスプロバイダーには、次のような企業があります。
- Cloudify
- Critical Stack
- Docker
- AWS
- Ericsson
- Giant Swarm
- Cisco
- Hashicorp
- Aptible