DevOps開発とは?スピードと品質向上を実現する導入メリットを解説

DevOps開発とは?スピードと品質向上を実現する導入メリットを解説

DevOps開発は、ソフトウェア開発のスピードと品質を向上させるための重要な考え方の1つです。開発チームと運用チームが連携し、継続的な改善を目指すことで、ビジネスの成功に不可欠な迅速な価値提供を実現します。

本記事では、DevOpsの基本から、アジャイル開発やCI/CDとの違い、具体的なメリット・デメリット、導入のポイントまで、網羅的に解説していきます。

1章では、DevOps開発に関する概要を解説していきます。

1-1.DevOpsの定義と目的

DevOpsは、「Development(開発)」と「Operations(運用)」を組み合わせた言葉であり、ソフトウェア開発ライフサイクル全体を通じて、開発チームと運用チームが密接に連携し、協力体制を敷くことを指しています。

その主な目的は、高品質なソフトウェアをより迅速かつ効率的に提供することです。従来の開発プロセスでは、開発チームが機能実装に焦点を当て、運用チームがシステムの安定稼働に責任を持つというように、役割が分断されがちでした。この分断は、開発のスピードと運用の安定性の間でトレードオフを生み出し、リリースサイクルの遅延や問題発生時の原因究明の困難さを招くことがありました。そこで、DevOpsは、この壁を取り払い、開発から運用までの一連のプロセスを円滑に繋げます。

具体的には、開発チームと運用チームが初期段階から協力し、要件定義、設計、開発、テスト、デプロイ、運用・保守といった各フェーズで密接にコミュニケーションを取りながら進めます。開発されたソフトウェアが運用環境でスムーズに稼働するための課題を早期に発見し、解決することが可能になります。また、運用チームからのフィードバックを開発プロセスに迅速に反映させることで、よりユーザーのニーズに合致した、高品質なソフトウェアを継続的に提供できるようになります。

DevOpsの文化を浸透させるには、組織全体の意識改革と協力体制の構築が必要となります。この新しいアプローチにより、変化の激しい市場環境においても、企業は競争優位性を維持し、ビジネスの成長を加速させることができるようになります。

1-2.DevOpsが重視する4つの原則

DevOpsは、以下の4つの原則に基づいています。

1. ソフトウェア開発ライフサイクルの自動化
DevOpsの中核をなす要素です。 コードのビルド、テスト、デプロイ、インフラストラクチャのプロビジョニングなど、繰り返し発生するタスクを自動化することで、ヒューマンエラーを削減し、開発・リリースのスピードを劇的に向上させます。 Jenkins、GitHubActions、GitLabCI/CDといったCI/CDツールがこの原則を支えます。

2.コラボレーションとコミュニケーションの促進
DevOpsの文化的な側面を強調します。 開発チームと運用チームがsilo(サイロ)化することなく、互いの目標を理解し、共通の目標に向かって協力することが不可欠です。 定期的なミーティング、情報共有ツールの活用、クロスファンクショナルなチーム編成などが、この原則を実現するための手段となります。

3. 継続的な改善と無駄の最小化
リーン生産方式の考え方を取り入れた原則です。 開発プロセス全体を常に監視し、ボトルネックとなっている箇所や非効率な部分を特定して改善していくことを目指します。 これにより、リソースの浪費を防ぎ、生産性を最大化します。

4.ユーザーニーズの重視とフィードバックループの最短化
顧客中心のアプローチを意味します。 開発されたソフトウェアが実際にユーザーにどのように利用されているか、どのようなフィードバックがあるかを迅速に収集し、それを次の開発サイクルに反映させることが重要です。 このフィードバックループを短くすることで、市場の変化やユーザーの要求に素早く対応し、製品の価値を高めることができます。

これらの4つの原則をバランス良く実践することで、DevOpsの効果を最大化することができます。

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DevOpsと良く比較されがちな他の用語との違いを解説します。

2-1.DevOpsとアジャイル開発の違い

アジャイル開発とは

アジャイル開発は、主にソフトウェア開発プロセスそのものに焦点を当て、短い開発サイクル(イテレーション)で変化に柔軟に対応することを目指す開発手法です。 数週間単位で計画、開発、テスト、レビューを繰り返し、顧客からのフィードバックを早期に取り入れながら、プロダクトを段階的に進化させていきます。 スクラムやカンバンといったフレームワークが有名です。

一方、DevOpsは、アジャイル開発の考え方をさらに拡張し、開発だけでなく、運用まで含めた、ソフトウェアのライフサイクル全体での連携と自動化を重視する考え方になります。アジャイル開発が「いかに効率的かつ柔軟にソフトウェアを開発するか」に焦点を当てるのに対し、DevOpsは「開発されたソフトウェアを、いかに迅速かつ安定的に、継続的にユーザーに届け、価値を提供し続けるか」という、より広範な視点を持っています。

DevOpsは、アジャイル開発チームと運用チームとの間の壁を取り払い、両者が協力して、開発からデプロイ、運用・保守までの一連の流れをスムーズにすることを目的としています。したがって、DevOpsはアジャイル開発と対立するものではなく、むしろアジャイル開発の成果を運用フェーズまでスムーズに繋げるための、相補的な関係にあると言えます。

アジャイル開発で生まれたプロダクトを、DevOpsのプラクティスを通じて、より迅速かつ確実にエンドユーザーに届けることができるようになります。

アジャイル開発の詳細については、「アジャイル開発とは?メリット・デメリットと向いている開発を解説」の記事を併せてご参照ください。

2-2.DevOpsとCI/CDの違い

cicdの概要図

CI/CDは、DevOpsという大きな概念を実現するための中核となる技術的なプラクティス群のことです。DevOpsが「開発と運用の文化・連携」に重点を置くのに対し、CI/CDは「ソフトウェアのビルド、テスト、デリバリー、デプロイの自動化」に焦点を当てています。

CI(継続的インテグレーション)とは、開発者が頻繁に(通常は1日に複数回)コードを共有リポジトリにコミットし、その都度自動的にビルドとテストを実行するプラクティスです。これにより、コードの競合やバグを早期に発見し、修正することで、統合時の問題を最小限に抑えます。

CD(継続的デリバリー/デプロイメント)は、CIを通過したコードをいつでも本番環境にリリースできる状態にする、あるいは自動的に本番環境にリリースするプラクティスです。継続的デリバリーは、リリース準備ができたコードを、手動の承認プロセスを経て本番環境にデプロイします。 一方、継続的デプロイメントは、すべてのテストとチェックを通過したコードを、自動的に本番環境にデプロイします。

DevOpsは、これらのCI/CDパイプラインを構築・活用し、開発から運用までの一連のプロセスを自動化・迅速化することで、ソフトウェアをより早く、より頻繁に、より信頼性高くリリースすることを目指します。つまり、CI/CDはDevOpsを実現するための具体的な手段であり、DevOpsの「自動化」と「迅速化」という目標を達成するために必要な要素となります。

DevOpsの文化なしにCI/CDだけを導入しても、その効果は限定的になる可能性があります。逆に、DevOpsの理念のもとでCI/CDを効果的に活用することで、開発チームと運用チームの連携が強化されることでしょう。

3章では、具体的にどのように進めたら良いか解説します。

3-1.計画とコーディング

DevOpsの実践は、まずビジネス要件を理解し、それを達成するための開発計画を立てることから始まります。この段階で、開発チームと運用チームが協力し、「必要な機能の洗い出し」「技術スタックの選択」「パフォーマンス要件」などを議論します。運用チームは、システムの安定性、セキュリティ、スケーラビリティといった運用上の観点からフィードバックを提供し、開発チームは、それらの要求を考慮して設計や実装を行います。

計画が完了したら、開発者はコーディングを開始します。コードは、Gitのようなバージョン管理システム(VCS)で一元管理され、変更履歴が追跡可能になります。VCSは、複数人での共同開発において、コードの重複やコンフリクトを防ぎ、過去の状態へのロールバックを容易にするために必要なツールです。

また、DevOpsでは、コードだけでなく、インフラストラクチャの設定情報もバージョン管理することが一般的です。これにより、インフラの構築や変更もコードとして管理され、再現性や自動化が向上します。このフェーズでの密接な連携は、後続のプロセスをスムーズに進めるための基盤となります。 開発チームは、運用チームからの早期のフィードバックを受け取ることで、後で大きな修正が必要となるリスクを減らすことができます。

3-2.ビルド、テスト、デプロイ

計画とコーディングが完了したら、次にCI/CDパイプラインの核心部分であるビルド、テスト、デプロイの自動化に進みます。このフェーズでは、Jenkins、Git Hub Actions、GitLab CI/CD、Circle CIなどのCI/CDツールが中心的な役割を果たします。開発者がコードをバージョン管理システムにプッシュすると、CI/CDツールがそれを検知し、自動的にビルドプロセスを開始します。

それぞれの自動化について、もう少しかいつまんで説明します。

<ビルド>
ソースコードをコンパイルし、実行可能なアプリケーションやライブラリを作成するプロセスです。 ビルドが成功すると、続いて自動テストが実行されます。

<テスト>
単体テスト、結合テスト、システムテスト、パフォーマンステスト、セキュリティテストなど、様々なレベルのテストが含まれます。 これらのテストを自動化することで、ヒューマンエラーによるテスト漏れを防ぎ、コードの品質を迅速かつ確実に検証することができます。 テストがすべてパスした場合、CI/CDパイプラインはデプロイメントに進みます。

<デプロイ>
継続的デリバリーの場合、ここでは本番環境へのリリース準備が整った状態となり、手動での承認を待つことになります。 継続的デプロイメントの場合は、さらなる自動チェックを経て、コードが自動的に本番環境、ステージング環境、その他のターゲット環境にデプロイされます。

この自動化されたプロセスにより、リリースサイクルが大幅に短縮され、開発チームはより頻繁に新しい機能やバグ修正をユーザーに届けることができるようになります。また、手作業によるデプロイメントに伴うミスや遅延のリスクも大幅に軽減されます。

3-3.保守・運用と継続的フィードバック

DevOpsでは、デプロイ後も開発チームと運用チームが連携を継続し、システムの安定稼働と継続的な改善を目指します。

このフェーズでは、Prometheus、Datadog、New Relic、ELK Stackなどの監視ツールやログ分析ツールが活用されます。これらのツールを用いて、サーバーのリソース使用率、アプリケーションの応答時間、エラーレート、ユーザーの利用状況といった様々なメトリクスをリアルタイムで収集・分析できるようになります。

システムに異常が発生した場合には、これらの監視システムがアラートを発し、運用チームに通知します。運用チームは、迅速に問題の原因を特定し、対処を行います。さらに重要なのは、この監視データやユーザーからの直接のフィードバック(サポートへの問い合わせ、レビュー、アンケートなど)を、開発チームに迅速に共有することです。

収集されたデータやフィードバックは、システムのボトルネック、パフォーマンスの改善点、ユーザーが求めている新機能などを明らかにする貴重な情報源となります。 開発チームは、この情報を元に、次回の開発サイクルで改善すべき事項を特定し、優先順位を付けて開発に取り組みます。

このように、DevOpsにおける保守・運用フェーズは、単にシステムを稼働させるだけでなく、継続的な改善のためのフィードバックループを形成する重要な役割を担っています。このループを短く、かつ効果的に機能させることで、よりユーザーの満足度も上がっていくのではないでしょうか。

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続いて、4章ではメリットとデメリットを紹介します。

4-1.DevOps導入のメリット

DevOpsを導入することで、メリットとして下記のような4つの恩恵を受けることができます。

  • 開発スピードとリリース頻度の向上
    CI/CDパイプラインの自動化により、ビルド、テスト、デプロイといったプロセスが迅速化され、以前は数週間、数ヶ月かかっていたリリースが、数日、数時間単位で行えるようになります。これにより、市場の変化に素早く対応し、顧客に価値を届けられる機会が増大します。
  • システムの信頼性・可用性の向上
    自動テストの徹底、IaCによるインフラ管理、段階的なデプロイメント(カナリアリリースなど)といったプラクティスにより、本番環境でのエラー発生率が低減され、システムの安定稼働に繋がります。 また、問題発生時の迅速なロールバックや復旧も可能になります。
  • 業務効率化とコスト削減
    手作業による繰り返しタスクの自動化は、担当者の工数を削減し、より付加価値の高い業務に集中できる環境を作り出します。 インフラの最適化や、障害対応時間の短縮によるダウンタイムの削減も、コスト削減に貢献します。
  • チーム間のコラボレーション強化
    開発チームと運用チームが密接に連携し、共通の目標に向かって協力する文化は、コミュニケーションの改善、相互理解の深化、そして組織全体の士気向上に繋がります。

最終的には、これらのメリットが複合的に作用し、「顧客満足度の向上」と「ビジネス価値の最大化」に繋がります。

4-2.DevOps導入のデメリットと注意点

次にデメリットです。

  • 組織文化の変革の難しさ
    DevOpsは単なる技術導入ではなく、開発と運用のサイロをなくし、協力と信頼に基づく文化を醸成することが根幹にあります。長年培われてきた既存の組織文化や考え方を変えることは容易ではなく、抵抗が生じる可能性があります。
  • 専門知識を持つ人材の確保・育成
    CI/CDツールの導入・運用、IaCの実践、クラウドネイティブ技術の活用など、DevOpsを効果的に推進するには、多様なスキルセットを持つ人材が必要です。これらの人材は市場でも需要が高く、獲得や育成には時間とコストがかかります。
  • 適切なツールの選定と導入
    世の中には無数のDevOps関連ツールが存在し、自社の状況や目的に合ったツールを選定し、効果的に連携させるには専門的な知識が求められます。ツールの選定ミスや導入の失敗は、プロジェクトの遅延やコスト増に繋がる可能性があります。
  • 初期投資
    新しいツールのライセンス費用、クラウドインフラの利用料、教育・研修費用など、導入初期には一定のコストが発生します。これらの投資に見合う効果が早期に現れるとは限らないため、経営層の理解と長期的な視点が必要です。
  • 不向きな開発プロジェクト
    すべての開発プロジェクトにおいてDevOpsが最適とは限りません。 例えば、非常に小規模なチームや変更頻度が極めて低いレガシーシステムなど、DevOpsのメリットが限定的、デメリットの方が上回るケースも存在します。

これらのデメリットを事前理解しておき、その対策を講じるようにしましょう。

5-1.ポイントは、組織文化とツールの活用

DevOpsを成功に導くためには、技術的な側面だけでなく、組織文化の醸成とツールの効果的な活用が両輪となります。

まず、「組織文化」の変革はDevOpsの根幹です。単に開発チームと運用チームを物理的に同じ場所に集めるだけでなく、互いの業務内容や目標を理解し、尊重し合う関係性を築きましょう。

失敗を恐れずに挑戦し、そこから学びを得る「学習する文化」を奨励することも積極的に取り入れましょう。自動化されたテストや監視によって、問題発生時の影響を最小限に抑え、迅速なリカバリーを可能にすることで、リスクを恐れずに改善を試みることができます。

また、チーム内でのオープンなコミュニケーションと情報共有の促進も欠かせません。定期的なミーティング、チャットツール、Wikiなどを活用し、プロジェクトの進捗状況、課題、改善点などを常に共有する習慣をつけます。

次に、「ツールの活用」です。 DevOpsを実現するためのツールは多岐にわたりますが、それらはあくまで「手段」であり、「目的」ではありません。これまでも出てきましたが、Jenkins、Git Hub Actions、Git Lab CI/CDなどのCI/CDツールは、コードのビルド、テスト、デプロイの自動化に必要です。DockerやKubernetesのようなコンテナ技術は、アプリケーションのポータビリティとスケーラビリティを高めます。Ansible、TerraformなどのIaCツールは、インフラの構築と管理をコード化し現性と効率性を向上させます。Prometheus、Datadogなどの監視ツールは、システムの健全性を維持し、問題発生時の迅速な対応を可能にします。これらのツールを導入する際には、自社の開発プロセスやチームのスキルセットに合わせて、最適なものを選択するようにしましょう。

また、ツールを導入するだけでなく、それらを効果的に使いこなすためのトレーニングや情報共有の場をセッティングすることも大事です。組織文化の変革とツールの効果的な活用は、相互に補完し合う関係にあります。 文化が醸成されればツールはより効果的に活用され、ツールの活用が進むことで、文化の定着も促進されます。この両方をバランス良く推進していくことが、DevOpsを成功させるポイントになるでしょう。

5-2.DevOps実践事例

DevOpsの先進的な実践例として、数多くの企業がその成功事例を共有しています。これらの企業は、技術、プロセス、組織文化の変革を通じて、DevOpsのメリットを最大限に引き出しています。いくつか事例を見てみましょう。

某動画ストリーミングサービス会社は、クラウドネイティブなアーキテクチャと、マイクロサービス、継続的デリバリー、自動化されたインフラストラクチャ管理を高度に実践している代表的な企業です。 彼らは「Chaos Engineering」という、本番環境で意図的に障害を発生させ、システムの回復力をテストする手法を開発・実践しており、これはDevOpsにおける信頼性向上のための先進的なアプローチとして広く知られています。

また、実はAmazon Web Services(AWS)のようなクラウドプロバイダー自身も、DevOpsのプラクティスを自社のサービス開発・運用に深く組み込んでいます。 彼らは、顧客がDevOpsを実践するための多様なサービス(Code Pipeline, Code Build, Cloud Formationなど)を提供しており、その利用を促進することで、DevOpsエコシステムの発展に貢献しています。

国内でいうと、某大手通信会社が、アジャイル開発とDevOpsを組み合わせたアプローチで、顧客への価値提供スピードを向上させる取り組みを進めています。彼らは、開発から運用までを見据えた「インテリジェントな自動化」を推進し、品質とスピードの両立を目指しています。

これらの企業に共通するのは、単にツールを導入するだけでなく、組織全体でDevOpsの文化を浸透させ、継続的な改善を追求する姿勢です。大手ITベンダーも、DevOpsソリューションやコンサルティングサービスを提供し、多くの企業がDevOpsを導入・実践するのを支援しています。 これらのベンダーは、業界のベストプラクティスや豊富な経験に基づいた知見を提供し、企業ごとの状況に合わせたDevOps導入計画の策定やツールの選定・実装をサポートします。

このように、DevOpsは普遍的な「正解」があるわけではなく、各社のビジネスモデル、組織文化、技術スタックに合わせてカスタマイズし、継続的に進化させていくものであるということです。

DevOpsは、現代のソフトウェア開発において、ビジネスの競争力を高めるために必要な考え方となります。開発チームと運用チームの連携を強化し、サイロ化されたプロセスを解消することで、ソフトウェアの企画、開発、テスト、デプロイ、運用、保守といったライフサイクル全体を、より迅速かつ効率的に高品質に進めることが可能になるでしょう。

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