サーバーレスの向き・不向きやメリット等全貌とその利点から未来への展望

サーバーレスは近年注目を集めているクラウドサービス形態の一つです。サーバー管理が不要でコスト最適化が行いやすい一方で、導入の適性や注意点も存在します。

本記事では、サーバーレスの基本や仕組み、そのメリット・デメリット、導入時のポイントなどを整理し、今後の活用の可能性と展望を考察します。

サーバーレスの定義とは

まずはサーバーレスという言葉の意味や概念を押さえておきましょう。従来のクラウドサーバーとの比較から、その特徴を理解します。

サーバーレスとは、クラウドプロバイダーが用意する実行環境を活用し、開発者がサーバーの設定や運用管理を行わずにコードを実行できる仕組みを指します。物理的なサーバーが存在しないわけではなく、クラウドプロバイダーが管理するリソー上で、プロバイダーがインフラのスケーリング、サーバーメンテナンス、セキュリティアップデートを管理し、開発者は主にコードの作成に集中できる環境の事を指します。従来のサーバー手配やOS設定などの負担を大幅に軽減できるため、システム開発（アプリケーション開発）に専念できる点が特徴です。

従来のクラウドサーバーとの違い

従来のIaaSでは、仮想マシンを用意し、OSやミドルウェアのインストール・管理を実施しなければなりませんでした。

PaaSにおいても一定の抽象化は行われますが、さらに踏み込んでサーバー管理の負担をなくし、関数のコードやイベントドリブンの仕組みに焦点を当てる点がサーバーレスの特徴といえます。

SaaSはユーザーはサービスをそのまま利用する形となり、ユーザーはアプリケーションのコードを書くことができません。サーバーレスはあくまで開発者向けの仕組みであり、コード実行の自由度と運用管理のバランスが取れた形です。

この違いによって、運用負荷だけでなく開発速度やコスト面にも差が出ます。必要なリソースだけを動的に使用することで、余剰コストを大幅に削減できるのがサーバーレスの魅力とも言えます。

サーバーレスの仕組み

サーバーレスを支える技術要素を知ることで、どのようにアプリケーションが動作しているのかイメージしやすくなります。

サーバーレスには、イベントが発生したタイミングでだけコードが実行される仕組みがあります。ユーザーリクエストやスケジュールイベントなど、特定のトリガーをきっかけに、必要な処理が呼び出されます。

例えば特定のファイル保存やメッセージ受信時に自動的に実行が開始されるなど、きめ細やかな設定が可能です。

この仕組みによって不要なリソース使用を抑えながら、必要なときには十分な計算力を確保する柔軟性が実現されています。

FaaS（Function as a Service）の概要

FaaSは、その名の通り関数単位でコードを実行するクラウドサービスモデルです。イベントトリガーに応じて、事前に用意した短いコード（関数）が自動的に起動されます。

例えば、ファイルアップロードを検知した際に画像処理関数を動かしたり、API呼び出しを契機にデータベースへ書き込みを行うなど、用途は多岐にわたります。

リソースは関数実行の間だけ割り当てられ、大量のリクエストが来た場合は自動拡張するなど高いスケーラビリティを持っています。

BaaS（Backend as a Service）の概要

BaaSは、バックエンド機能をクラウド経由で提供するサービスモデルです。認証、データベース、ストレージ、プッシュ通知など、アプリケーションにとって共通的な機能をAPIで呼び出せます。

これにより、開発者は実装コストの高い認証やセッション管理を自前で構築する必要がなくなります。特にユーザー登録や管理機能を備えたサービスにおいては、大幅な工数削減が見込めます。

BaaSはFaaSと組み合わせることで、さらに新しい機能を迅速に追加しやすくなり、サービス全体の開発・運用サイクルを短縮することが可能です。

代表的なサーバーレスサービス例

主要なクラウドベンダーが提供するサーバーレスプラットフォームの特徴を見てみましょう。

現在、市場には複数のクラウドベンダーがサーバーレスプラットフォームを提供しています。各ベンダーのサービスは共通の特徴を持ちつつも、料金体系や提供できる機能に細かな違いがあります。

ここでは代表的な例としてAWS、Azure、Google Cloudが提供するサーバーレスサービスについて簡単に見ていきます。

AWS Lambda

AWS Lambdaは、Amazon Web Servicesの中でも特に広く利用されているFaaSです。イベントトリガーの種類が豊富で、S3へのファイル保存やAPI Gateway経由のリクエスト、SQSメッセージの受信など、多彩な連携が可能です。

料金体系はリクエスト数と実行時間によって決まるため、利用頻度が低い場合にはコストを抑えやすい反面、想定以上にリクエストが増えた際にはしっかりとしたコスト管理が必要です。

開発においてはAWS CLIやSAM(Serverless Application Model)などのツールを利用することで、ローカルでのテストやデプロイが比較的スムーズに行えます。

Azure Functions

Azure FunctionsはMicrosoft Azureが提供するFaaSで、Visual StudioやVS Codeとの統合が充実している点が特徴です。既存のMicrosoftソリューションとの親和性が高いため、Windows環境での開発を行う企業にとって導入しやすいプラットフォームとなっています。

イベントトリガーとしては、Azure StorageやEvent Hub、Service Busなどが利用でき、多様なシナリオに対応可能です。課金モデルもAWS Lambda同様、実行リクエストと消費リソースをベースとしています。

Google Cloud Functions

Google Cloud Functionsは、Google Cloud Platformが提供するサーバーレス実行環境です。Firebaseとの相性が良く、モバイルアプリやWebアプリケーションのバックエンドに利用されるケースが多く見られます。

他のFaaS同様にイベントトリガーを設定することで、Firestoreの更新やCloud Storageへのファイル保存などをきっかけに関数を実行できます。

サーバーレスの成功事例

当社で実施させていただいたサーバーレスのシステム構築の成功事例の概要を、いくつかご紹介いたします。

1. 就活・転職サイトAWS全面移行
   業界の特性上、繁閑の差が大きく高負荷に耐え得るオンプレミスの構成でシステムを構築しており、平常時にはコスト高になっておりました。そこで柔軟性の高いAWS基盤でフルマネージドサービスで構成されるサーバーレスシステムでシステム構築を実施しました。それによりコストの最適化や運用・保守に作業負荷の低減が実現できました。

2. IT資産台帳のシステム化
   Excel運用されていたIT資産台帳をAWS＋サーバーレスでシステム構築いたしました。それにより、セキュリティ状態の把握やグループ会社間での情報共有、現物確認でのIT資産の管理工数が増加などの問題点を解決いたしました。特にAWSのサーバーレス環境を活用し、サーバーの脆弱性対策工数の削減やシステム管理工数の削減なども実現いたしました。

3. 社内キャッシュレスシステム
   社内の食堂や売店での決済に係る社員の手間や注文・決済の混雑解消や福利厚生としての食事補助などのシステム化として、社内ICを活用したキャッシュレスシステムを構築いたしました。AWS Fargateを活用しコンテナ向けサーバーレス・コンピューティングを実現いたしました。

サーバーレスのメリット

サーバーレスを導入することで得られる代表的な利点を整理し、ビジネス面での効果を把握します。

サーバー運用負荷・コストの削減

サーバーレスはサーバー管理をクラウドベンダーに任せるため、運用負荷や運用コストを大幅に削減できます。アクセスが集中したタイミングでも自動でスケーリングが行われるため、従来必要だったリソースの見積もり作業や冗長構成の準備といった手間を減らせます。

また、必要なリソースを必要な分だけ使う従量課金モデルが中心となるため、ビジネスの状況に合わせてコストパフォーマンスを最適化しやすい点も魅力の一つです。従来のように24時間サーバーを稼働させる必要がないため、余分なリソースを抱えるリスクも小さくなります。ピーク時以外はほぼコストがかからない料金体系は大きな魅力です。そのため、スタートアップから大企業まで、インフラ運用にコストをかけられない場面やスモールスタート時に特に有力な選択肢となります。

自動スケーリングによる拡張性の高さ

もし突然アクセスが増大しても、サーバーレスが自動でリソースをスケールアップしてくれるため、システムがダウンしにくいのが大きなメリットです。

従来は需要を見込んで常にサーバーを多めに確保しておく必要がありましたが、サーバーレスであればアクセスが減少した際にはリソース利用を自動的に縮小できるため、無駄がありません。

サービスによってはリクエスト単位でスケーリングが行われる場合もあり、瞬間的な負荷増にも柔軟に対応できます。

開発スピードの向上と実装の容易化

サーバー設定やミドルウェア管理などの手間が減る分、サービス全体の開発サイクルを短縮しやすい点が魅力です。

また、バックエンドの認証やデータベースアクセスといった共通処理をBaaSサービスに任せられる場合、多くの時間を要する基礎構築が大幅に削減されます。

結果的に、プロダクトのコア機能の開発やユーザー体験の向上に注力できるため、より早く市場にリリースし、競合優位性を得やすくなります。

サーバーレスのデメリット

メリットばかりが取り沙汰されるサーバーレスですが、導入前に把握しておきたい注意点も存在します。

どのような技術選択にも、長所と短所の両面があります。サーバーレスにおいても柔軟性や運用負荷の低減と引き換えに、遅延の問題がある点は押さえておきましょう。

コールドスタートによる遅延

サーバーレスは一定時間関数が呼ばれないと、リソースを開放してしまう仕組みをとっています。この状態から初回リクエストが発生するときに、環境の立ち上げが必要となり、数秒程度の遅延が発生する場合があります。

APIのレスポンスを高速に求められるシステムでは、コールドスタートがユーザー体験に影響を与えることもあるため、定期的なウォームアップリクエストを送信したり常時稼働プランを検討したりすることが対策となります。

特に夜間などアクセスが少なくなる時間帯には、コールドスタートの回数が増える可能性があるため、コストとパフォーマンスを両立できる運用を検討することが大切です。

サーバーレスが向いているケース・向かないケース

すべてのユースケースに万能というわけではありません。サーバーレスの特性に合う・合わない事例を確認しましょう。ユースケースごとにメリットとデメリットを慎重に比較検討し、最適なアーキテクチャを選択することが重要です。

向いているケース：アクセス負荷が変動しやすいアプリケーション

急激にトラフィックが増減するアプリケーションの場合、サーバーレスによる自動スケーリングのメリットを大きく享受できます。固定サーバー構成では必要以上のリソース確保が発生しがちですが、サーバーレスだとスケールアウトとスケールインが自動的に行われるため、コストもパフォーマンスも最適化しやすくなります。

また、イベント駆動型の処理が中心のサービス、例えば限定的なキャンペーン期間中だけアクセスが集中するサイトなどでも効果的です。

従量課金なので、平時はほとんどコストがかからず、イベントやキャンペーン時に大きくスケールできるのが、変動が大きいワークロードに合致する理由です。

不向きなケース：リアルタイム処理や継続的高負荷

サーバーレスのコールドスタートやリクエスト数ベースの課金形態は、常時高い負荷がかかるシステムや厳密なリアルタイム処理が必要な場合には適さないことがあります。

例えば、大量のデータを継続的にストリーミング処理する場面や、数ミリ秒以下のレスポンスタイムが必須の分野では、サーバーレスの仕組みでは不十分と感じるケースがあるでしょう。

このような場合には、従来型のインフラあるいはコンテナベースで高負荷に最適化した環境を用意するほうが安定したパフォーマンスを得やすくなります。

コンテナとの比較・併用について

コンテナテクノロジーとの比較を行いながら、それぞれを併用するハイブリッド構成のメリットも考察します。

これまでコンテナを使ったマイクロサービスが注目されてきましたが、サーバーレスも同様に小さな機能単位での実行を支援します。両者は似たような目的を持ちつつも、管理範囲や運用フローに違いがあります。

サービス内容や技術スタックに合わせて、どちらをメインにするのか、あるいは併用するのかを計画することが重要です。

サーバーレスとコンテナ運用の使い分け

コンテナは自由度が高く、Dockerイメージ内に必要なミドルウェアやライブラリをまとめられるため、どんな技術スタックでも対応しやすい一方で、クラスタ管理やオーケストレーションに手間がかかります。

サーバーレスはFaaSで提供されるランタイムに対応した言語やバージョンであれば手軽に稼働させられますが、細かい環境のカスタマイズには制限がある場合があります。

サービスによっては、メインの処理はコンテナで行い、一部のイベントドリブンな部分だけサーバーレスで実装するなど、状況に応じた使い分けが最も効率的となります。

ハイブリッド活用のメリットと検討ポイント

両者を組み合わせることで、可用性や拡張性、コスト効率のバランスを取りやすくなります。例えば、常時負荷がかかる部分はコンテナ上で最適化し、短期的なイベント処理はサーバーレスで対応するといった具合です。

ただし、監視や観測性のツールが異なることも多いため、運用チームが両方の知見を持つ必要があります。考慮せずに導入すると管理費用が増加するリスクがあります。

オンプレミスの資産を一部残しつつ、クラウド中心のハイブリッドクラウドを構築するケースでも、コンテナとサーバーレスを併用する設計が選択肢として増えています。目的やリソースに応じて最適な構成を検討することが重要です。

まとめ

サーバーレスの全貌と特徴、注意点を改めて振り返りつつ、今後の技術動向についても総括します。

サーバーレスは、クラウドの持つ柔軟性を最大限に生かしつつ、開発者を面倒なインフラ管理から解放してくれる強力なアーキテクチャです。一方で、コールドスタートなど、理解しておくべき問題も存在します。

今後もサーバーレス技術は進化を続け、より高いパフォーマンスや幅広いランタイムサポートが期待されます。自社のニーズに合わせて利点を最大化しつつ、注意点への対処を怠らないことで、ビジネスにおける迅速なイノベーションを支える大きな力となるでしょう。

日本システム技術株式会社（JAST）における導入事例

当社はサーバレスの導入において、自社SaaS製品やスクラッチ開発に至るまで豊富な実績を有しています。その一例を下記で紹介しておりますので、是非ご参照ください。また個別の問い合わせも受け付けております。

• ユーザーとSIerの共創による価値創出

• IT資産台帳のシステム化

• 社内キャッシュレスシステム

当社の技術領域

当社はAWS サービスデリバリープログラムの「サーバーレスコンピューティングサービス」における「AWS Lambda パートナー」です。