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インフラエンジニアの業務

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インフラエンジニアの業務

ITインフラは生活に密接に関連しており、使えなくなると非常に不便になる。 インフラ·エンジニアの仕事は、このように社会のITインフラを管理することだ。 ITインフラは「ハードウェア」と「ソフトウェア」から構成される。 ハードウェアはいつかは必ず故障するものであり、ソフトウェアは常にバグを含んでいる可能性がある。 インフラエンジニアはこのような不完全な要素を組み合わせてITインフラを構築し、Itサービスを提供し続けることができるように日々汗を流している。 インフラエンジニアに求められるのは責任感、技術力、意思決定、決断力である。 意思決定をどれほど速くて正確にできるかが安定的なITインフラを維持する上で非常に重要だ。
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1.インフラエンジニアの業務

インフラ·エンジニアの業務は、インフラ設計、インフラ構築、インフラ運営の3段階に分類することができる。

a.インフラ設計

インフラをつくる際には作った目的があるので、その目的をよく理解する必要がある。 その上で達成するのに必要な機能や性能などを条件を基準に整理する。 条件が整理されれば、その条件に合う適切な企画書と設計書を作成しなければならない。 どのようなインフラをどの程度のコストで、どの程度の期間内に作れるかを想定する作業である。 この作業はインフラエンジニアが直接行うこともあり、業者やコンサルタントに依頼して提案を受けることもある。 企画書と設計書が完成したら、適当な責任者に決裁を上げる。

b. インフラ構築

必要な機能やソフトウェア等を発注して納品してもらい、インフラ構築を始める。 構築作業はインフラエンジニアが直接行う場合もあればオペレーターや外部業者に任せる場合もある。 構築作業は、機器の運搬、組立、定着、設置、設定、動作テスト、負荷テストなどに分類できる。 大手顧客に持つSI(System Integration)業界では、機器を持ち込んでインストールするハードウェア関連作業はCE(Customer Engineer)が、サーバやストレージ設定はSE(System Engineer)が、そしてネットワーク装備設定はNE(Network Engineer)が行う場合が多い。 しかしながら、ウェブ基盤の業界ではSI 業界のように役割分担を行わず、最初から最後までインフラエンジニアの手を経ることが多い。

c. インフラ運営

構築したITインフラは稼働後も引き続き正常に動作するように運営しなければならない。 インフラは24時間365日ずっと稼動しなければならないので、直接インフラを運営する会社はいくつかのチームを作って交代で運営するのが一般的だ。 反面、このようなオペレーション組織を作ることができない場合には、「MSP(Managed Service Privider)」と呼ばれるITインフラ運営管理業者に一連の業務を委託することも可能である。

障害対応:障害対応にはハードウェア故障や急激なアクセス増加への対策から不適切な権限設定によるアクセス不可能状況の解消などがある。

収容量管理:構築したインフラは、時間が経つにつれてアクセス数やデータ量などが増えたり減ったりする。 適当な時期にインフラの受容力を見直す必要がある。 具体的には、インフラ全体の受入量が不足すればインフラを増やさなければならず、逆に余裕がありすぎる場合はインフラを縮小して適切に調整する。

インフラが原因ではなく、問題の把握:システムに問題が発生すると、コールセンターや他部署からインフラエンジニアに障害の原因に関する問い合わせが入る。 そのような場合、インフラが原因のときもあるが、プログラムバグやアプリケーション設定などインフラが原因でないときもある。 障害の原因がインフラであるか否かを把握した上で、インフラが原因であれば直接対応し、インフラが原因でなければ対応可能な部署に対応要請を行う。

2.ITインフラを構成する要素

ITインフラは多様な要素で構成される。 インフラ規模によっては、各要素に専従技術者を配置することもあるが、全てのことは兼任することもある。
 

a.ファシリティ


ファシリティ(facility)とは、建物、施設、設備などを意味する。 ファシリティは、データセンタとデータセンタを構成するラック、エアコン、発電機、変圧器、消火設備などが含まれる。
 

b. サーバ、ストレージ

IT サービスを提供するサーバーとデータを大量に保存するストレージを指す。

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c. ネットワーク

サーバーとストレージを結び、インターネットに接続するネットワークを指す。

3.技術史の観点から見るインフラエンジニア

 

インフラエンジニアは優秀な技術者でなければならない。 優秀な技術者とは、要請された課題に対して技術的な観点から適切な答えを提案し、実践できるものでなければならず、何らかの問題が発生した際に短期間で本質的な解決策を提示できる技術者をいう。 また、インフラエンジニアは正確な知識と情報収集力を有し、最新の動向にも精通する必要がある。
 

a. サーバハードウェア


サーバハードウェアは主に「IA(InterArchitecture)」サーバと「エンタープライズサーバ」の2つがある。 両サーバともメインモード、CPU(中央演算ユニック)、メモリ、ディスク、NIC、PSUといった主要な付属の組み合わせで構成される。 サーバで利用される主要部品は年々多様化し、それぞれの違いと特性を正確に理解するのは難しい。
 

b. サーバオペレーティングシステム



サーバーオペレーティングシステム(Operating System)は、ほとんど「リナックス、ウィンドウ、ユニックス」の3つに集約される。 時間をかけて勉強すれば、各運営体制の概念や機能に精通することは難しいことではない。 だが、理論と実戦では違う。 職場環境で使用する機会のない運営体制は、経験を積むという意味で不利なのが事実だ。 一般的な組織は理論でも通じるが、障害対応は経験を無視できない。 実戦経験のない技術者が障害対応するというのは、いわば、経験のない専攻医が突然手術するようになる状況と同じである。 結局、どのように実戦経験を積むかが技術者の成長にとって非常に重要だ。
 

c.ストレージ

ディスクの大容量化,フラッシュディスクの登場に伴う高速化,データの爆発的な増加等を背景にストレージ仮想化,シーン·プロジザニング,重複除去,スナップショット等新技術が続々と登場している。 新しい技術の長所と短所を慎重に把握し、費用対効果の面で適切なストレージを選定する能力が必要である。
 

d. ネットワークの設計と構築

ネットワークで使用される通信プロトコルTCPIP にほぼ集約されるので、様々な通信プロトコルが使用されていた以前と比較すると把握しやすくなっている。 しかし、ネットワークの流れとは目に見えないものであるから、実際にネットワークを構築して正しく動作しなかったときにどこに問題があるのか原因を見出すことは難しい。 したがって、ネットワーク構築にあたっては、設計段階からあらゆる角度から検討して問題点を解決する必要がある。

インターネットにおいて、ネットワークは外部のネットワークとつながってこそ成立する。 外部ネットワークと接続した際に通信できなければ、自分たちの問題かどうかを把握しなければならない。 しかし、プロジェクトに関する正確な理解、自分たちの設計と設定には何の問題もないという確信、そして相手の設計や設定がおそらく間違っているという根拠がなければ、相手に自信を持って指摘することはできないだろう。
 

e.ネットワーク機器

ネットワーク機器の主な役割は通信の交換である。 ネットワーク機器カタログを見ると様々な情報が記載されており難しく感じることもある。 しかし、基本的に接続するサーバやネットワーク機器の数とコネクタの違い、どの程度の通信量をどれだけ速く交換したいか、それからルータ、L2スイッチ、L3スイッチ、L4スイッチ、L7スイッチの違いを把握しておけばネットワーク機器の選定において大きくミスすることはない。

ネットワーク機器はメーカーごとに命令体系が異なり、複数のメーカーの製品を使用する際にはメーカーごとの命令体系を学習する必要がある。 また、特定業者の固有機能を利用する場合、他社の装備として扱うことができない。 このような問題を避けるために導入するネットワーク機器の統一が比較的頻繁に行われる。


4.選定者としてのインフラエンジニア

ITインフラを構築するために様々な選択が必要である。 選択には多様な選択肢が出るが、100%正解の選択肢はなく、プロジェクト設定や企業文化、あるいは最終決裁権者の考え方などによって正解が変わるのが一般的だ。 インプラエンジニアはそのような点を考慮して、技術者として客観的な理由を集めて最高の選択に導くのが重要だ。

a. システム構成

プロジェクトについて、どのようなシステムをどの程度の規模でどのように構成するかを検討する。 多様な構成パターンが想像できる。 インフラエンジニアはいくつかの提案の中から最先の構成を選択することになる。

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(最低限構成、二重化構成、データ分離構成)

 

b. サーバ仕様選定

インプラエンジニアは購入しようとするサーバーの仕様を選定する。 サーバ部品で決定する事項としては、CPU、メモリ、ディスク、RAID、NIC、PSU の二重化の必要性、保守年数、保守レベル、拡張性、物理的大きさ、重量などがあり、これらの仕様を一つずつ決めていくこともインプラエンジニアの重要な役割である。

c. ネットワーク構成

ネットワーク構成を検討する際にも様々な決定と選択が必要である。

- ラックにいくつのスイッチを設置するか。

- 各スイッチの収容量はどの程度にするのか?

- 採択するメーカーの決定

- 保証期間

- ネットワークインタフェース別に通信量を決めて二重化するかどうかを決定

d. データベース設計

データベースの種類と要件を検討する。

- RDBMS(関係型データベース管理システム)の選定(オラクル、SQL、MySQL、PostgreSQLなど)

- 必要容量計算

- データベーススキーマと物理的なデータ配置を決定

e.オペレーティングシステム

オペレーティングシステム(OS)の例を以下に示す。

- 障害の発生をシステム監視ツールで感知し、障害発生を感知した場合のみ社員が対応する。

- 1次対応はMSP業者に委任する。 それでも解決できない場合は、電話等で社員に問題を伝えて段階的に対応する。

- 別途の組織を作り、24時間、365日監視運用システムを構築する。

社内での責任範囲

 

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