はじめに
テレコクラウド（telco cloud）と5Gネットワークの管理において、従來の手法では配置管理の低効率、一貫性の欠如、技術閉鎖性、手動操作のリスクといった課題が深刻化していた。このような背景を受けて、GitOpsが注目されるようになった。GitOpsは宣言型管理と自動化を軸に、クラウドネイティブの技術スタックを活用してネットワークの運用を革新する手法であり、Silvaプロジェクトではその実踐を通じて大きな成果を上げている。本記事では、GitOpsの基本概念とSilvaプロジェクトの実裝內容を解説し、その技術的価値を明らかにする。
GitOpsの定義と特徴
GitOpsとは何か
GitOpsは、インフラやアプリケーションのライフサイクルをGitリポジトリを介して管理する手法であり、宣言型の設定（declarative configuration）と自動化を特徴とする。Kubernetesなどのクラウドネイティブ技術と連攜し、狀態の一致を保ちながら運用を効率化する。GitOpsの核心は、変更の可視化と再現性を確保することにある。
主な特徴
- 宣言型管理：Gitリポジトリに配置情報を記録し、実際の狀態と比較して自動修正を行う。
- オープン性と拡張性：CNCF（Cloud Native Computing Foundation）の技術スタック（Kubernetesなど）を活用し、供給元に依存しないライフサイクル管理を実現。
- 自動化と再現性：reconciliation loopを用いて狀態の一貫性を保ち、自主ネットワーク（Autonomous Networks）の実現を支える。
- セキュリティと権限管理：Gitリポジトリのデータ隔離と変更検証機能により、セキュリティリスクを抑える。
Silvaプロジェクトの実踐と技術アーキテクチャ
技術アーキテクチャの概要
Silvaプロジェクトでは、以下のような技術スタックを組み合わせてGitOpsを実現している。
- Gitリポジトリ：インフラアズコード（IaC）と設定ファイルを管理。
- Flux：KubernetesクラスタとGitリポジトリを同期し、自動更新を実行。
- Kubernetesクラスタ：ローカルおよびリモートクラスタのデプロイをサポート。
- ネットワーク機能（CNF）：Oracle NRFなどのネットワーク機能をAPI駆動で管理。
クラスタのアップグレードフロー
- Terraformコントローラーを用いてOpenStackのテナントとネットワーク設定を自動化。
- Cluster APIでワークロードクラスタをデプロイ。
- Oracle NRFなどの狀態データベースとテストツールを自動的に展開。
- GitHubのMerge Requestがトリガーとなり、バージョンアップ（例：Ubuntu 129からOpenSUSE 130への移行）を実行。
- クラスタAPIでノードのDrainと削除を管理し、サービスの継続性を確保。
テストメカニズム
- 30秒ごとに10秒間のテストを実行し、ネットワーク機能の狀態を確認。
- Kubernetesのロードバランサーによりサービスの可用性を保証。
- API駆動でネットワーク機能の追加・削除や狀態監視を実現。
自主ネットワークの実現とCNCFとの整合性
分層抽象モデル
- ビジネス意図（Business Intent）：上位層で運用目標を定義。
- ネットワーク意図（Network Intent）：下位層で具體的なネットワーク設定を分解。
- 各サブシステムは異なる抽象レベルと粒度で運用される。
去中心化アーキテクチャ
- システムを自律的に動作するサブシステムに分割し、複雑性を軽減。
- 供給元の役割を「ワークロードとアップグレードパッケージの提供」に限定し、GitOpsチームが物流管理を擔當。
CNCFとの整合性
SilvaプロジェクトのGitOps実踐は、CNCFの調査結果と一致しており、自動化、再現性、宣言型管理の重要性を強調している。Kubernetesの負荷分散やCluster APIの自動化、GitHubのバージョン管理など、CNCFの技術スタックを活用した実裝が特徴。
GitOpsの利點と課題
主な利點
- 効率性の向上：配置管理コード量が95%削減。
- 一貫性の確保：100拠點規模での設定を統一管理。
- 自動化されたアップグレード：宣言型アップグレードと狀態復元を実現。
- 自主ネットワークの基盤：今後の自主ネットワークの実現に向けたアーキテクチャの構築。
課題
- 初期導入コスト：既存システムとの統合に時間がかかる。
- スキルの習得：GitOpsの実裝にはKubernetesやFluxなどのツールの知識が必要。
- セキュリティの管理：Gitリポジトリのアクセス制御や変更検証の徹底が求められる。
結論
Silvaプロジェクトは、GitOpsとGitHubの活用を通じてテレコクラウドと5Gネットワークの運用を革新し、大きな成果を上げている。宣言型管理と自動化により、配置管理の効率化と一貫性の確保が実現され、今後の自主ネットワークの実現に向けた基盤が築かれている。GitOpsの導入は、テレコ業界におけるクラウドネイティブ技術の活用を加速させる重要なステップとなる。