IaC（Infrastructure as Code）とは？仕組みやメリット・デメリットを解説

ITインフラの管理において従来の手動操作では時間がかかるだけでなく、ヒューマンエラーによるリスクも高いという課題がありました。しかし、近年注目されている「IaC（Infrastructure as Code）」の導入により、その状況は大きく改善されています。

IaCとは、ITインフラの構成をコードで定義し自動化する手法です。この手法を活用することで、環境の構築や運用を効率化しエラーのリスクを低減するだけでなく、再現性の高い管理が可能になります。さらに、DevOps文化の推進においてもIaCは欠かせない要素となっています。

例えば、クラウド環境の利用が増える中でIaCツールを使用すれば、リソースのスケーリングや環境の構築がボタン一つで行えるようになります。これにより、運用負担を大幅に軽減しながら、システムの安定性を確保することができます。また、IaCを活用することで、複数の環境間での一貫性が保たれ、トラブルの原因となる設定ミスを防ぐことが可能です。

この記事では、IaCの基本的な概念から、代表的なツールの特徴や選び方、そして導入メリット・デメリットまで詳しく解説します。

IaCとは

「Infrastructure as Code」を直訳すると、「Infrastructure（インフラ）」を「Code（コード）」として扱うという意味です。IT環境の運営・管理には、サーバーやネットワーク、ストレージ、ソフトウェアなどが必要になります。これらIT環境を構築するための基盤を総称して「ITインフラストラクチャー（ITインフラ）」と呼びます。

このITインフラを手動で構築・管理するのではなく、プログラムのようにコードを使って設定・管理する手法が「IaC」です。IaCを導入することで、ITインフラを自動化できるだけでなく、効率的かつ安定した運用が可能になります。また、コードとして管理することで、同じコードを使えば全く同じ環境を再現できる「再現性」も確保できます。これは、IT運用におけるトラブルシューティングやスケーリングの際に非常に重要なメリットです。

IaCの仕組み

IaCの仕組みはITシステムを支えるサーバーやネットワークなどのインフラ設定をコードとして記述し、定義することにあります。このコードは、バージョン管理システム（Gitなど）で管理され、変更履歴を追跡可能です。これにより、設定の整合性が保たれるだけでなく問題が発生した際に過去のバージョンに簡単に戻すことができます。

IaCではPythonやRubyなどのプログラミング言語のほか、AWS CloudFormationやTerraformといったドメイン特化言語（DSL）を使用してコードを記述します。また、IaCには「宣言型」と「命令型」の2つのアプローチがあります。それぞれのアプローチには特徴があり、目的に応じて使い分けが可能です。

宣言型（Declarative）

宣言型のアプローチでは「あるべき状態（desired state）」をコードで定義します。ツールが現在のインフラの状態をチェックし、必要な変更を自動的に適用して定義された状態に一致させます。

例えば、AWS CloudFormationやTerraformは宣言型のツールです。宣言型はコードが簡潔で、あるべき状態を一貫して保ちやすいのが特徴です。

命令型（Imperative）

一方、命令型のアプローチでは「あるべき状態に到達するための具体的な手順」をコードに記述します。この手順は順序を明示する必要があり、指定された順序で実行されます。AnsibleやBashスクリプトが命令型の例です。命令型は柔軟性が高い一方で、コードが複雑になりやすい傾向があります。

IaCのメリット

IaCを導入することで、IT運用にどのような改善が期待できるのでしょうか。ここでは、IaCの主なメリットを4つに分けて解説します。

環境の複製が簡単

IaCを活用すれば同じコードを実行するだけで、いつでも同じITインフラ環境を構築することができます。

例えば、「砂場で城を作る」と考えてみましょう。手作業で思いつきながら作ると、毎回少しずつ違う城ができてしまいますよね。しかし、「城の設計図」を作成してその設計図通りに作れば、何度でも同じ城を再現できます。IaCは、この「設計図」のように、ITインフラの構成や動作をコードで表現する仕組みです。

この特性により環境の再現性が高まり、開発・テスト・本番環境など、複数のステージにわたって一貫性を持って環境を構築できます。また、バージョン管理システムでコードを管理することで変更履歴を追跡できるため、問題が発生した際にも迅速に過去の安定した状態に戻すことが可能です。

設定エラーを減らせる

ITインフラを人の手で設定・管理する場合、どうしてもヒューマンエラーが発生します。システムが大規模化・複雑化するほど、そのリスクは増大します。些細な設定ミスがシステム全体に影響を及ぼすケースも少なくありません。

IaCを導入することで、インフラ設定をコード化して自動化できます。これにより、手動の設定ミスが発生しなくなり、エラーを大幅に削減可能です。その結果、システムの安定性が向上し運用の負担も軽減されます。IaCは「一度正しい設定をコード化すればいつでもその通りに適用できる」という特性があるため、品質向上に寄与します。

コストを削減できる

IaCを導入すると、自動化による効率化が進みます。これにより、手動で行う作業が減少し、運用コストの削減につながります。特に人件費の削減効果は大きく運用コスト全体に占める割合が高いため、企業にとって非常に大きなメリットです。

さらに、ヒューマンエラーの削減によって修正作業が減ることも、間接的なコスト削減につながります。また、環境の複製が容易になることで同様のIT環境を必要とする別プロジェクトでも、既存のコードを再利用することで手間を省くことが可能です。これにより、リソースの有効活用が進みます。

求められるサービスを短期間で提供できる

IaCの導入により、クライアントのニーズに応じたITサービスの提供がスピーディに行えるようになります。

例えば、あらかじめ「モジュール」と呼ばれる単位で環境や設定をコード化しておけば、それを組み合わせるだけで新しいサービス環境を短時間で構築できます。さらに、コードで環境を統一することでプロジェクトメンバー全員に同じ設定を簡単に共有できるため、メンバーの増減があっても対応がスムーズです。

また、不具合が発生した場合もツールを活用して迅速に復旧可能です。コードの更新・修正も同様で、変更が即座に反映されるため、環境構築や復旧が効率的に行える点もIaCの大きなメリットです。

また、仮に不具合が起きたとしてもツールからすぐ復旧できます。コードを更新・追加するときも同様のため、環境の構築・復旧・共有がスムーズなことも大きなメリットです。

IaCのデメリット

IaCを導入することでさまざまなメリットが得られるのは上述の通りですが、導入の際には注意すべきポイントも存在します。ここでは、IaCのデメリットを2つの観点から解説します。

スキルや知識が必要

IaCを実現するためには、TerraformやAWS CloudFormation、Ansibleなどの構成管理ツールを使用しますが、これらのツールごとに特徴や設定方法が異なります。また、コードを使って環境を構築するためのスキルや知識が必要不可欠です。特に初めてIaCを導入する場合は、従来の手順書に基づく運用をコード化する必要があり、その過程で大きな学習コストや作業時間が発生します。

例えば、簡単なシステムを構築する場合であっても、初めてIaCに取り組む際はコードやツールに慣れるための試行錯誤が必要です。このため、初期段階では効率が下がることを理解しておくべきです。ただし、簡単なシステムにIaCを適用して経験を積むことで徐々にスキルが向上し、より複雑な環境でも効率的に運用できるようになるでしょう。

簡単な設定変更でも時間がかかりやすい

IaCでは、環境の管理がコードを通じて行われます。そのため、例えばサーバーの設定を少し変更するだけの場合でもコードを修正してツールを実行し、環境全体を再構築する必要があります。このプロセスによって単純な設定変更に時間がかかってしまうことがあります。

しかし、このような手間は環境の一貫性や再現性を保つために必要なプロセスです。特に複数の環境を同時に運用する場合や長期的な保守性を考慮すると、初期の設定変更に多少の時間がかかることはトレードオフと捉えられます。結果として環境全体の整合性が確保されることや、後々のメンテナンスコストが削減される点では大きなメリットがあります。

IaCツール

IaCを効率的に活用するためには、IaCツールの利用が欠かせません。それぞれのツールの特徴を理解し、ルールや記述方法を学ぶことで、より効果的な運用が可能になります。ここでは代表的なIaCツールとして3つをご紹介します。

Chef

Chefはアメリカのプログレスソフトウェア社が開発・提供するオープンソースの構成管理ツールです。宣言型のIaCツールで「レシピ」や「クックブック」と呼ばれる設定ファイルに基づき、システムの「あるべき状態」を定義します。この定義をもとにChefが最適な操作を自動で判断し実行します。

Chefの大きな特徴は、設定ファイルをプログラミング言語「Ruby」と同じ方法で記述できる点です。Rubyに慣れているエンジニアにとっては、導入のハードルが低く効率的に活用できるツールと言えるでしょう。

公式サイト: https://www.chef.io/

Ansible

Ansibleは、アメリカのレッドハット社が提供するオープンソースの構成管理ツールです。2012年にリリースされた比較的新しいツールで、手続き型（命令型）の形式が特徴です。

設定ファイルは「プレイブック」と呼ばれ、YAML形式で記述します。この形式はテキストベースのため、プログラミングに不慣れな初心者でも学びやすく、設定の記述や管理が容易です。一度YAMLの書き方を覚えれば、柔軟かつ簡単に操作できるため、学習コストが低い点がAnsibleの大きなメリットです。また、シンプルな構成で始められるため、小規模なプロジェクトにも適しています。

公式サイト: https://www.ansible.com/

Docker

Dockerは、アメリカのドッカー社が開発したコンテナ管理ソフトウェアです。ここでいう「コンテナ」とは、アプリケーションを実行するための軽量な仮想環境のことを指します。

Dockerの特徴は、サーバーの起動が高速で、軽量な操作性を持つ点です。また、開発環境の共有や、異なるOSでの動作確認にも利用できます。例えば、プロジェクトチーム全員が同じDockerコンテナを利用すれば、環境構築の手間を大幅に削減できます。ただし、Dockerは他のツールと比較して独自の操作が多く、学習コストが高めです。また、同じOS上での動作が前提であり、異なるOSの環境を検証する場合には追加の準備が必要になる点がデメリットです。

公式サイト: https://www.docker.com/

IaCツールの選び方

IaCツールを選ぶ際にはツールの特性やチームのスキルセット、そして将来の拡張性を慎重に考慮することが重要です。それぞれのツールには特徴があり、プロジェクトの特性に応じた選択を行うことで運用効率を最大化できます。

ツールの特性を理解する

ツール選定の第一歩はそれぞれの特性を正しく理解することです。IaCツールには以下のような違いがあります。

• 宣言型ツール（例：Chef、Terraform）
  システムの「あるべき状態」をコードで定義し、それを実現する具体的な方法はツールに任せる形式。
• 手続き型ツール（例：Ansible）
  操作手順をコードで細かく指定し、順序通りに実行させる形式。

プロジェクトの規模や求める結果に応じて適切なツールを選びましょう。複雑な環境では宣言型が適しており、小規模な構成や簡易的な操作には手続き型が有利です。

チームのスキルセットを考慮する

チームメンバーがどのツールに慣れているかも選定の重要なポイントです。例えば：

• Rubyに慣れているならChef
• YAML形式に馴染みがあるならAnsible 

チームの経験値を活かすことで、学習コストを抑えつつ導入後のスムーズな運用が可能になります。

学習コストを最小限に抑えることは、特に導入初期において重要です。既存スキルを最大限に活かせるツールを選ぶことで、運用が軌道に乗るスピードが大幅に向上します。

将来の拡張性を考慮する

導入するツールが、将来的なスケールアップにも対応可能かを検討しましょう。たとえば：

• Terraform: 複雑なクラウド環境を一元管理可能。長期的な視点で有利
• Docker: マイクロサービスやコンテナベースの運用に最適

一度導入したツールが長く使えるかどうかは、コスト削減の観点でも重要です。小規模なプロジェクトからスタートする場合でも、拡張性を見据えた選択が求められます。

まとめ

IaC（Infrastructure as Code）は、ITインフラ管理を大幅に効率化する革新的な手法です。手動で行っていた複雑な構成や設定をコード化することで、再現性と一貫性を確保しながらエラーのリスクを軽減できます。さらに、DevOpsとの相性も良くチーム全体の作業効率を向上させるツールとしても注目されています。

今回の記事ではIaCの基本から具体的なツールの特徴、導入メリットとデメリットまで解説しました。特にツールの選び方や活用事例を踏まえた具体的な情報は、導入を検討している方にとって有益なものとなるでしょう。

IaCを導入することでITインフラの管理だけでなく、ビジネス全体のスピードと柔軟性を向上させることが可能です。最初は小さなプロジェクトから始め、徐々にIaCを活用した運用体制を拡大していくのがおすすめです。