「DevOps」の解説 〜 ITパスポート R6年 問47 〜

DevOpsとは、ソフトウェア開発手法の一つであり、開発（Development）と運用　（Operation）を組み合わせた造語で、開発担当者と運用担当者が連携して、協力する開発手法のため、より柔軟かつスピーディーなシステム開発が可能である。

DevOpsとは？

. DevOpsとは何か？〜「開発」と「運用」の壁をなくす新しいアプローチ〜

まず、DevOpsという言葉の成り立ちから見ていきましょう。 DevOpsは、「Development（開発）」と「Operations（運用）」という2つの単語を組み合わせた造語です。これはまさに、従来のソフトウェア開発と運用が抱えていた「壁」を取り払い、両者が密接に連携・協力することで、より迅速かつ高品質なソフトウェアを継続的に提供しようというアプローチを意味します。

なぜDevOpsが必要なのか？〜従来の課題〜

ITシステム開発の現場では、これまで「開発チーム」と「運用チーム」が別々に存在し、それぞれの役割が明確に分かれているのが一般的でした。

• 開発チーム： 新しい機能の追加やバグ修正など、ソフトウェアの作成・改善を担当。
• 運用チーム： 開発されたシステムが安定稼働するよう、監視や保守、インフラ管理などを担当。

この分業体制は一見効率的に見えますが、実は以下のような課題を抱えていました。

1. 責任範囲の分断： 開発チームは「動くものを作る」ことに集中し、運用チームは「安定稼働させる」ことに集中するため、それぞれが相手の領域に深く関わらない傾向がありました。これにより、リリース後に問題が発生した場合、「開発のバグだ」「運用環境の設定ミスだ」といった責任の押し付け合いが生じることがありました。
2. リリースサイクルの遅延： 開発が完了しても、運用環境へのデプロイ（展開）作業は運用チームが行うため、引き継ぎや調整に時間がかかり、新しい機能がユーザーに届くまでに時間がかかっていました。特に、大きな変更をまとめてリリースしようとすると、準備期間が長くなり、リスクも増大します。
3. 手作業によるミス： デプロイや環境設定の多くが手作業で行われる場合、ヒューマンエラーが発生しやすく、システム障害の原因となることがありました。
4. フィードバックの遅れ： ユーザーからのフィードバックや運用上の課題が開発チームに届くまでに時間がかかり、改善サイクルが遅れてしまうという問題もありました。

このような課題は、ビジネスの変化が加速する現代において、企業が市場競争力を維持する上で大きな足かせとなります。そこで登場したのが、これらの課題を克服し、開発と運用が一体となって働くことを目指すDevOpsという考え方なのです。

DevOpsが目指すもの

DevOpsが目指すのは、単に開発と運用を仲良くさせることだけではありません。より具体的な目標は以下の通りです。

• ソフトウェアの迅速かつ継続的な提供： 新しい機能や改善を、より頻繁に、そして自動化されたプロセスでリリースできるようにする。
• 品質の向上と安定性の確保： リリースされるソフトウェアの品質を高め、本番環境でのトラブルを最小限に抑える。
• チーム間の協力強化と生産性向上： 開発チームと運用チームが共通の目標に向かい、密接に連携することで、全体の生産性を高める。
• 市場の変化への迅速な対応： 顧客のニーズやビジネス環境の変化に、ITシステムで素早く対応できる柔軟性を持つ。

DevOpsを構成する重要な要素と原則（CALMS）

DevOpsは、特定のツールや技術だけで実現できるものではありません。むしろ、組織の文化、プロセス、そして適切なツールの活用が一体となって初めて効果を発揮します。DevOpsの重要な要素は、頭文字を取って「CALMS（カームズ）」という原則で表されることが多いです。

Culture（文化）

DevOpsにおいて最も重要とされるのが「文化」です。これは、開発チームと運用チームがお互いを尊重し、共通の目標に向かって協力し、責任を共有するという考え方です。

• 協力と信頼： お互いの役割や課題を理解し、協力して問題を解決する。
• 責任の共有： リリースされたソフトウェアの成功も失敗も、開発と運用が共に責任を持つ。
• 心理的安全性： 失敗を恐れずに新しいことに挑戦し、学び、改善していく文化。

Automation（自動化）

迅速なリリースと安定稼働を実現するために、手作業で行われていた様々なプロセスを自動化します。

• コードのテスト： 開発者が書いたコードが正しく動作するかを自動的にチェック。
• ビルドとデプロイ： コードをプログラムとして動く形にし、本番環境やテスト環境に自動で展開。
• インフラの構築： サーバーやネットワークなどのITインフラをコードで定義し、自動的に構築・管理。

Lean（リーン）

「リーン生産方式」に由来する考え方で、無駄を徹底的に排除し、価値を生み出すプロセスを最適化することを指します。

• 無駄の排除： 不要な作業、待ち時間、過剰な機能などを特定し、取り除く。
• 価値の流れ： アイデアが顧客に届くまでのプロセス全体を見渡し、ボトルネックを解消する。
• 継続的な改善： プロセスを常に観察し、より効率的でスムーズな流れを目指す。

Measurement（測定）

DevOpsの取り組みが実際にどれだけ効果を発揮しているのかを客観的に評価するために、様々なデータを測定し、可視化します。

• KPI（重要業績評価指標）： リリース頻度、変更失敗率、サービス復旧時間、システム稼働率などを測定。
• 可視化： 測定したデータをグラフなどでわかりやすく表示し、チーム全体で共有。
• データに基づく改善： 測定結果から課題を見つけ、具体的な改善策を立てる。

Sharing（共有）

チーム内外での情報や知識の共有も、DevOps成功の鍵となります。

• 情報共有： プロジェクトの進捗、課題、成功事例などをオープンに共有。
• 知識共有： 開発や運用に関するノウハウ、トラブルシューティングの経験などをチーム内で共有し、属人化を防ぐ。
• フィードバック： 開発と運用、さらには顧客からのフィードバックを積極的に収集し、次の改善につなげる。

これらCALMSの原則は、DevOpsを実践する上で常に意識すべき指針となります。

DevOpsの具体的なプラクティス（実践手法）

DevOpsを実現するための具体的な手法や技術は多岐にわたりますが、ITパスポート試験で特に出題されやすい重要なプラクティスをいくつかご紹介します。

継続的インテグレーション（CI: Continuous Integration）

CIは「継続的インテグレーション」と訳され、開発者が書いたコードを、頻繁に（理想的には1日に複数回）共有リポジトリ（Gitなどのバージョン管理システム）に統合し、自動的にビルド（プログラムを動く形に変換）とテストを行う手法です。

• 目的： コードの統合による問題を早期に発見し、開発コストを削減する。
• 流れ：
  1. 開発者は自分のコードを共有リポジトリにコミット（変更を反映）。
  2. CIツール（Jenkins, GitLab CI/CDなど）が自動的にコードを取得し、ビルドを実行。
  3. 自動テスト（単体テスト、結合テストなど）を実行し、問題がないか確認。
  4. 問題があれば開発者に即座にフィードバック。

これにより、大規模な問題に発展する前に小さなバグを修正でき、開発効率が飛躍的に向上します。

継続的デリバリー（CD: Continuous Delivery）と継続的デプロイ（CD: Continuous Deployment）

CIによって統合されたコードは、次のステップであるCDへと進みます。CDには2つの意味があります。

• 継続的デリバリー（Continuous Delivery）： CIのプロセスを経て、いつでも本番環境にデプロイできる状態を維持することを指します。ビルドやテストに加え、リリース可能な状態まで自動化しますが、実際に本番環境へのデプロイは手動で行われます。これにより、ビジネス判断に基づいて任意のタイミングでリリースが可能になります。
• 継続的デプロイ（Continuous Deployment）： 継続的デリバリーをさらに進め、テストをパスした変更が自動的に本番環境にデプロイされることを指します。人間の介入なしにリリースが行われるため、非常に迅速なリリースサイクルが実現できますが、より厳密なテストと監視体制が求められます。

これらCI/CDを組み合わせた一連のプロセスは「CI/CDパイプライン」と呼ばれ、ソフトウェア開発からリリースまでの流れを自動化し、高速化・安定化させるDevOpsの核となる部分です。

バージョン管理（Version Control）

DevOpsでは、ソースコードだけでなく、設定ファイル、テストスクリプト、さらにはインフラの定義コードなどもすべてバージョン管理システム（例：Git）で管理します。これにより、変更履歴の追跡、複数人での同時開発、過去の状態への復元などが容易になります。

インフラのコード化（IaC: Infrastructure as Code）

サーバー、ネットワーク、データベースといったITインフラを、手作業で構築・設定するのではなく、コード（設定ファイル）として定義し、自動的に構築・管理する手法です。

• メリット： 環境構築の自動化・高速化、再現性の確保（常に同じ環境が作れる）、ヒューマンエラーの削減、バージョン管理による変更履歴の追跡。
• ツール例： Terraform, Ansible, CloudFormationなど。

モニタリングとロギング（Monitoring & Logging）

システムが本番稼働している間も、そのパフォーマンスや状態を継続的に監視（モニタリング）し、発生したイベントやエラーを記録（ロギング）します。

• 目的： 問題の早期発見、原因特定、パフォーマンスの最適化、システム改善のためのデータ収集。
• 効果： 運用チームはシステムの異常をいち早く察知し、開発チームはログからバグの原因を特定し、迅速な修正に繋げられます。

フィードバックループ（Feedback Loop）

DevOpsでは、開発から運用、そして顧客からのフィードバックまで、全てのプロセスで得られた情報を次の改善サイクルに素早く取り込む「フィードバックループ」が非常に重要です。問題点や改善点を迅速に特定し、開発プロセスに反映することで、継続的な品質向上と顧客満足度向上を目指します。

DevOpsがもたらすメリット

DevOpsを導入することで、企業は多岐にわたるメリットを享受できます。ITパスポート試験でも、DevOpsのメリットに関する知識は問われやすいポイントです。

1. 市場投入までの時間短縮（Time-to-Marketの短縮）： CI/CDによる自動化と迅速なフィードバックにより、新機能や改善を市場に投入するまでの期間が大幅に短縮されます。これにより、競合優位性を確立しやすくなります。
2. ソフトウェア品質の向上と安定化： 継続的なテストと監視により、バグや障害を早期に発見・修正できるため、リリースされるソフトウェアの品質が高まります。また、IaCによる再現性の高い環境構築は、本番環境での不具合発生リスクを低減します。
3. 開発・運用の効率化と生産性向上： 手作業の削減と自動化、チーム間の協力強化により、開発・運用の両チームの作業効率が向上し、全体の生産性が高まります。
4. リスクの低減： 小規模な変更を頻繁にリリースすることで、一度に大きな変更を加えるよりもリスクが低減します。問題が発生した場合でも、原因特定と修正が容易になります。
5. チームのモチベーション向上： 開発と運用が共通の目標に向かって協力し、成果を共有することで、チームメンバーの達成感やモチベーションが向上します。責任の押し付け合いがなくなり、ポジティブな職場環境が生まれます。
6. 顧客満足度の向上： 新機能が迅速に提供され、システムの安定性が高まることで、エンドユーザーはより良いサービスを享受でき、結果として顧客満足度が向上します。
7. 変化への対応力の強化： 市場や顧客のニーズが変化しても、DevOpsのアプローチであれば迅速にシステムを適応させることができます。

DevOpsに関する問題（令和6年問47）

ソフトウェア開発におけるDevOpsに関する記述として，最も適切なものはどれか。

　 ア.  開発側が重要な機能のプロトタイプを作成し、顧客とともにその性能を実測して妥当性を評価する。

    イ.  開発側では、開発の各工程でその工程の完了を判断した上で次工程に進み、総合テストで利用者が参加して操作性の確認を実施した後に運用側に引き渡す。

    ウ.  開発側と運用側が密接に連携し、自動化ツールなどを活用して機能の導入や更新などを迅速に進める。

    エ.  システム開発において、機能の拡張を図るために、固定された短期間のサイクルを繰り返しながらプログラムを順次追加する。

出典：令和6年度  ITパスポート試験公開問題 問47

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