仮想化基盤の刷新で実現する、DX推進と情報インフラの最適化

※下記は自治体通信 Vol.50(2023年6月号)から抜粋し、記事は取材時のものです。

自治体DXの推進を支える情報インフラには、コストを抑えつつ、安定的かつ効率的であること、さらには突発的な事案にも対応できる柔軟性が求められる。そうしたなか、岐阜県では、県の業務システムの情報インフラ「岐阜県プライベートクラウド(仮想化基盤)」の更新にあたり、上記の課題を踏まえつつ、最新のクラウドソフトウェアを導入することで運用改善を推進していくという。同県担当者である阿部氏に、取り組みの内容を詳しく聞いた。

5年先を見越した、リソース確保はもったいない

―岐阜県が従来の仮想化基盤を刷新した経緯を教えてください。

　当県では、仮想化技術を活用して構築、運用していた従来の情報インフラが令和6年3月に更新時期を迎えるにあたり、さらなる運用の効率化とコスト削減を目指し、次期インフラには2つの条件を設定しました。1つ目は、将来的なスケールアウトに対応できる柔軟な拡張性をもつことです。5年先を見通してあらかじめリソースを確保することは、無駄を抱えるだけでなく、基盤上で稼働する業務システムを所管する各所属にとっても負担です。そのため、必要に応じてリソースを柔軟に拡張できることを重要な条件と考えました。

―もう1つの条件とはなんですか。

　更新時の構築費用を抑える仕組みづくりです。現行のシステム構成は、物理サーバ、SANスイッチ装置および共有ストレージ装置の3層で構成された3Tier型です。ハードウェアの老朽化に伴って機器更新する場合、基盤上で稼働するクラウドソフトウェアなどは、ソフトウェア間の整合性を考慮したうえで一通りバージョンアップを図らなければならず、ネットワークの変更も必要です。さらに基盤更新後、業務システムを所管する各所属もこれに追従しなければなりません。今回の各業務システムの対応費用を積み上げると1億5,000万円に上ります。

　そのため、システム更新に際し、業務システムのソフトウェアに影響を与えず、稼働中にバージョンアップでき、ネットワーク変更も必要としない仕組みであれば、構築費用を大きく抑えることができると考えました。こうした検討の結果、クラウドソフトウェアは『Nutanix Cloud Platform(以下、Nutanix)』を選定し、システム構成はHCI*型となりました。

*HCI : Hyper Converged Infrastructureの略。サーバ、ストレージ、SANスイッチを統合したシンプルな構成が特徴

ライフサイクルを考慮した、基盤が整った

―決め手はなんだったのでしょう。

　HCIというシンプルなシステム構成による拡張性の高さです。リソースの増設や交換は、『Nutanix』をインストールした物理サーバ1台単位で可能となり、サーバ内のCPU、メモリ、ディスクを活用して柔軟にリソースを拡張できます。これにより、5年後の構築時は機器費用だけの調達とし、財政負担を大きく軽減できるかもしれません。なにより各所属を巻き込まずに機器更新が可能となるため、職員の負担が大幅に軽減されます。情報インフラとしてのサービスレベルを落とさず、コスト削減に加えて、職員の負担も減らせることに魅力を感じました。

―ほかに評価した点はありますか。

　今回は、データ保管に加えて、新たにバックアップサイトを整備しました。本庁舎が被災した際に一部システムの稼働をバックアップサイトが担うことが可能となります。その際、『Nutanix』のDR*機能は、サイト間の切り替えが容易にできるため、国のICT-BCP計画に即して事業継続性を高められると評価しました。

―今回の具体的な整備内容を教えてください。

　メインサイトは、仮想化基盤として物理サーバ7台を導入し、ハイパーバイザーにはNutanix社がライセンスフリーで提供する『AHV』を採用してコスト削減を図りました。本基盤上に、全庁で運用する業務システムの約3分の1にあたる約60システムを集約します。さらに今回は、大規模システムである人事給与システムを基盤上に構築します。これまでは、ストレージへのIO集中の予測が難しい大規模システムは、基盤には搭載できませんでしたが、HCIによりそれが可能になりました。

　一方、バックアップサイトは、サーバ5台を導入しました。機器やソフトウェアは増えながらも、庁舎の予備区画や既存回線を有効活用することで、過去のデータ保管と同等の費用で整備できています。

*DR : Disaster Recoveryの略。システムの利用が不可能になった際に、復旧や修復をすること

ここまで登場した岐阜県が情報インフラとして活用した「仮想化基盤」は、リソースの拡張性や高い可用性といった特徴を活かし、さまざまな利用シーンで活用されている。霧島市(鹿児島県)では、これまで庁内各所に散在してきたファイル保管用ストレージ「NAS*」を代替するファイルサーバとして活用しているという。その狙いとは、どのようなものか。同市企画部情報政策課の出口氏と松永氏に、『Nutanix Cloud Platform』の仮想化基盤としての導入の経緯や活用法、導入効果などを聞いた。

*NAS : Network Attachment Storageの略

約90台のストレージ機器を、各部署がバラバラに管理

―霧島市が仮想化基盤を導入し、ファイルサーバとして活用を始めた経緯を教えてください。

出口　当市にはそれまで、全庁的にファイルを共有する仕組みがありませんでした。部署単位でバラバラにストレージ機器のNASを設置し、自部署のファイルを保管・共有していたのです。その数は全庁で90台近くに上りました。これらは一体的な運用管理ができないだけでなく、家庭用の簡易な機器もあったため故障も多かったのです。部署によっては定期的なバックアップもなされておらず、ファイルの紛失や破損で業務に支障をきたす可能性もありました。

松永　折しも、DX推進の機運が高まり、部署横断的なデータ活用の必要性が増してきました。そのため、まずはこうした脆弱なファイル管理体制を早急に是正したいと考えていたところ、仮想化基盤『Nutanix Cloud Platform(以下、Nutanix)』を導入し、ファイルサーバとして活用している自治体の事例を聞き、興味を持ちました。

―どこに興味を持ったのでしょう。

松永　もともと導入を考えていた仮想化基盤としても活用でき、一体運用できる点です。各課のファイルを『Nutanix』基盤上で一括集中管理することで、部署間のデータ共有・活用を可能とする体制を構築できると考えました。冗長化アーキテクチャを持つ『Nutanix』なら障害強度を高めることもでき、バックアップ機能によってファイル紛失といった事態も無くなると期待しました。誤って削除してしまったファイルを復元できるスナップショット機能にも魅力を感じました。

出口　さらに、NASが乱立していたそれまでの状態に対し、運用管理の手間が省け、電気代や設置スペースも抑えられるとのことでした。なにより、利用状況に応じて導入後もサーバリソースを増設できる拡張性の高さは、スモールスタートで運用を始められる安心感もありました。それらの点を評価し、令和4年中の運用開始を目指すかたちで導入を進めました。

アクセスログ解析ツールで、貴重な共有資産を適切に管理

―導入したシステムの概要を教えてください。

出口　大容量のディスクを搭載した3台のサーバでクラスタを構成し、ファイルサーバとしては100TBの容量を確保しました。容量はこれまでの各部署での利用状況から算定したのですが、将来的に利用量が増加したとしても、容易に拡張できるため必要最小限のリソースで運用を開始することができたと考えています。

松永　今後、一括集中管理へ移行するにあたっては、我々情報政策課の運用負担が懸念されるところですが、見やすい管理画面で運用状況を直感的に認知できるのはとても助かります。ランサムウェア対策機能を備えた「ファイルアナリティクス」というアクセスログ解析ツールが標準装備されており、いつ、誰が、どのファイルにアクセスしたのかを把握できるため、庁内の貴重な共有資産を適切に管理できるものと期待しています。

―今後、どのように運用していきますか。

出口　今後の本格運用に際しては、Nutanix社が月次で運用定例会を設け、日常の課題解決を支援してくれます。こうした機会も利用し、最適運用を図りながら、庁内のDX推進を情報インフラ側から後押ししていきます。また今後、クラウド環境の積極的な活用が求められるなか、従来のオンプレミス環境からの安全なシステム移行が課題になります。その際、両環境の接続と一括管理に定評のある『Nutanix』が大きな役割を担ってくれるものと期待しています。

これまでに見てきたように、各種の用途で活用される仮想化基盤には、長期的な安定運用に向けたリソースの柔軟な「拡張性」が求められる。この拡張性の高さを重視し、それまで活用していた仕組みからの刷新を図ったのが、千歳市(北海道)である。同市は、その拡張性を存分に活かし、多年度にわたって増設を重ね、庁内の情報システムを計画的に集約してきたという。ここでは、同市担当者の大場氏に、仮想化基盤刷新の経緯とその効果を聞いた。

かつての複雑な仮想化基盤は、拡張性を活かしきれなかった

―千歳市において情報基盤の刷新を図った経緯を教えてください。

　当市では、サーバ運用の効率化を図るため、平成23年度からサーバ仮想化に取り組んできました。それまでは、業務システムごとにサーバを設置していたため管理や運用が複雑になっており、その集約化を図るのが目的でした。その後、平成27年にはこの仮想化サーバの拡張性を高めるため、3Tier型の仮想化基盤へと刷新しました。

　しかし、この仮想化基盤は複数の機器から成る複雑な構成のため障害となりえるポイントが多く、復旧にも時間と手間を要していました。また、各機器の更新時期もバラバラであるため、基盤の維持管理に向けた長期計画が立てにくかったという事情がありました。結果として、仮想化基盤の拡張性を十分に活かしきれなかったのです。そのため、令和2年度の更新に際して、新たな仮想化基盤へと刷新を図ることにしました。

―刷新にあたっては、どのようなポイントを重視したのですか。

　特に重視したのは、基盤の拡張性でした。業務のシステム化が進む昨今、庁内のIT環境は年々変化していくなか、システム増設に対しても柔軟に対応できる拡張性は選定の要件に置きました。また、シンプルな機器構成によって可用性が高い仕組みであることも重視しました。当市では、クライアントからサーバまですべて仮想化基盤上に構築しており、基盤の障害は庁内業務に大きな支障をきたすことになります。これらを要件に、さまざまな技術を比較検討のうえ、安定運用が期待できるシンプルなHCIに注目し、『Nutanix Cloud Platform(以下、Nutanix)』の導入を決めました。

怯えていたシステム障害が、1度も発生していない

―選定後は、どのように基盤構築を進めていったのでしょう。

　それまで運用してきた3つの仮想化基盤を更新時期に合わせて段階的に『Nutanix』上に集約していく計画とし、初年度は4ノードを導入。個人番号利用事務系端末の仮想デスクトップ環境を構築する仮想サーバや基幹業務システムに関連するサーバ群を搭載しました。翌年度には1ノードを拡張し、内部情報システムに関連するサーバ群を集約。令和4年度には、さらに2ノードを拡張し、LGWAN、インターネット両接続系の職員端末を仮想デスクトップ化する仮想サーバを搭載。現在は、7ノードで約250台の仮想サーバをすべて集約することができました。

―導入からこの間、どのような効果を実感していますか。

　まず、このように段階的かつ計画的に基盤を拡張できたことです。その都度、最適な使用率になるよう必要最小限のリソースを計算し、スモールスタートで導入ができたのは『Nutanix』が持つ拡張性ゆえです。また拡張の際も、余剰なリソースを抱えず、導入コストの適正化を図ることができました。なによりも、これまで年に1度くらいは発生していたシステム障害が、『Nutanix』導入後は1度も発生していないことは、最大のメリットかもしれません。かつてシステム障害の発生に毎年怯えていた情報管理部門としては、24時間365日使い続けられるという、ある種の当たり前を実現できていることが、とてもありがたいです。

―今後の運用方針を聞かせてください。

　現在はオンプレミスでプライベートクラウドとして構築していますが、災害対策の面で課題がありますので、今後、BCP対策の一環として外部のデータセンターをDRサイトとして活用するといったハイブリッド環境による運用も視野に入れていきたいです。その際も、異なる環境を統合的に運用管理できる『Nutanix』であれば、新たな環境への移行も容易に行えるものと期待しています。

ここまでに見てきたように、多くの自治体が情報基盤の刷新による運用改善を実現している。そこでは、情報システム担当者の運用負担軽減や投資コストの抑制などさまざまな効果が確認されるなか、リソース管理や将来の増設・拡張計画などを自らコントロールできるようになったとの声も聞かれる。その効果を実感している自治体のひとつが、村山市(山形県)である。同市担当者に、情報基盤刷新の詳細とその効果を聞いた。

基盤本来の能力を、フルに活用できていなかった

―情報基盤の運用管理をめぐり、どのような課題がありましたか。

　当市では、平成24年度から仮想化基盤を導入し、運用を続けてきました。しかし、外部ストレージ装置を用いた複雑な機器構成だったため、運用管理の多くをベンダーに依存せざるを得ませんでした。その結果、基盤のリソース使用状況を正確に把握することができず、新規システム導入に際して、やむを得ず物理サーバでの導入を行ったこともありました。現状の運用を維持するとの観点からか、定期的に行うはずのバージョンアップもなされず、基盤本来の能力をフルに活用できていなかった感覚が強くありました。

　そこで令和4年度に迎える基盤更新に際して、これらの課題を解決できる仕組みであるHCIに注目し、新たな基盤技術の選定を進めました。

―選定に際して、重視したポイントはどのようなものでしたか。

　運用管理を職員自らが主導的に行えることを前提に、それまで当市が対応できていなかったBCP対策を簡便に強化できる仕組みを重視しました。選定した『Nutanix Cloud Platform(以下、Nutanix)』には、SNRT*という機能があり、1台のノードで遠隔バックアップサイトを構築することができます。バックアップソフトウェアを別途追加することなく、標準機能でBCP対応を実現できることが選定の決め手になりました。『Nutanix』は拡張性に優れているため、必要最小限のリソースからスモールスタートすることとし、メインサイトに3台、バックアップサイトに1台のサーバを導入し、そこに庁内のシステムを集約していきました。

*SNRT : Single-Node Replication Targetの略。簡易的にバックアップサイトを構築できる『Nutanix』の独自機能

運用管理を、職員自らが行えるように

―運用後の効果はいかがですか。

　管理コンソールで運用状況が一目瞭然で把握でき、職員自らが管理できるようになったことは、過去の仮想化基盤ではなかったことです。その結果、新たな業務システムの導入に際しても、基盤上への集約やリソースの拡張などを庁内で判断できるようになりました。今回の導入に際しては、『Nutanix』にビルトインされているNAS機能の『Nutanix Files』を用いてファイルサーバも統合したのですが、いずれの管理も容易になりました。また、SNRTによってバックアップサイトを庁内の別フロアに構築できたことで、懸案だったBCP対策も強化できました。

　さらに、従来行えていなかったアップデート作業もシステムを停止することなく実行できるようになりました。最新機能への拡張や性能向上が図られるため、性能が陳腐化することなく、長期的に安定運用ができるという安心感が得られたことは大きな効果です。

―情報基盤の運用管理をめぐる自治体の課題とはなんですか。

　定期的にハードウェアの更新が迫られるため、そのたびに情報基盤を強制的に再構築しなければならず、多大な整備コストが発生していることです。ガバメントクラウドへの移行など、着手すべきテーマはたくさんあるにもかかわらず、厳しい財政事情がそれを許さず、従来技術での更新が精一杯、という自治体が多いです。そこに対して当社では、将来のあらゆる環境変化へ柔軟に対応できる新しい仕組みを提案しています。

―詳しく教えてください。

　当社が提供する『Nutanix』は、各アプリケーションとそれを支える情報基盤を分けて考え、それぞれを分離して調達しながら、柔軟に組み合わせて全体最適を追求していく仕組みです。オンプレミスやクラウドといった環境を問わず統合的に運用管理できることや、これをスモールスタートでコストを抑えながら整備できるのも特徴です。近年、この仕組みに対する評価が導入自治体から口コミで広がっており、政令指定都市から市区町村まで、日本国内の47都道府県、ほぼすべてのエリアで導入していただいています。

―今後の自治体への支援方針を聞かせてください。

　令和7年度までにガバメントクラウドへの移行が求められるなか、多くの自治体では、ハイブリッドクラウドの運用をはじめ、情報基盤の運用をどうすべきか再考を迫られています。従来の運用性を損なわず、あらゆる環境へ柔軟に移行できる仕組みが必要であることは明らかであり、検討に残された時間はそう多くはありません。