Azure ネットワークの設計と実装

概要

Azure ネットワークは、Microsoft Azure クラウドプラットフォームにおけるネットワーク構成要素の集合です。仮想マシン (VM)、アプリケーション、およびその他のリソースを接続し、インターネットやオンプレミス環境との安全な通信を可能にします。本記事では、Azure ネットワークの設計と実装に関する基礎知識を、初心者にも理解できるように解説します。特に、ネットワークセキュリティ、仮想ネットワーク、サブネット、ネットワークインターフェース、ロードバランサー、Application Gateway、Azure DNS、ExpressRoute、VPN Gatewayといった重要な要素を中心に説明します。

基本概念

Azure ネットワークを理解する上で、以下の基本概念を把握することが重要です。

**仮想ネットワーク (VNet):** Azure 環境におけるプライベートネットワーク空間です。オンプレミスネットワークと同様に、IP アドレス範囲、サブネット、ルートテーブル、ネットワークセキュリティグループ (NSG) などを定義できます。仮想ネットワークの作成は、Azure 環境構築の最初のステップとなります。
**サブネット:** VNet をさらに分割したものです。異なるアプリケーションやサービスを分離するために使用されます。サブネットの設計は、セキュリティと管理の効率化に不可欠です。
**ネットワークインターフェース (NIC):** VM に接続されるネットワークアダプタです。IP アドレス、MAC アドレス、セキュリティルールなどを設定できます。ネットワークインターフェースの設定は、VM のネットワーク接続を制御します。
**IP アドレス:** 各リソースに割り当てられる識別子です。Azure では、パブリック IP アドレスとプライベート IP アドレスの2種類があります。IP アドレスの管理は、ネットワークの安定性とセキュリティを維持するために重要です。
**ネットワークセキュリティグループ (NSG):** セキュリティルールを定義し、ネットワークトラフィックを制御します。インバウンドルールとアウトバウンドルールを設定できます。ネットワークセキュリティグループの設計は、ネットワークのセキュリティを強化するために不可欠です。

主要な Azure ネットワークサービス

Azure では、様々なネットワークサービスが提供されています。以下に、主要なサービスを紹介します。

**Azure Load Balancer:** トラフィックを複数の VM に分散させることで、アプリケーションの可用性とスケーラビリティを向上させます。Azure Load Balancer の設定は、高可用性システム構築の重要な要素です。
**Azure Application Gateway:** HTTP(S) トラフィックを処理し、Web アプリケーションのセキュリティとパフォーマンスを向上させます。WAF (Web Application Firewall) 機能も搭載しています。Application Gateway の設定は、Web アプリケーションの保護に役立ちます。
**Azure DNS:** ドメイン名を IP アドレスに解決するサービスです。トラフィックマネージャーと組み合わせて、グローバルな可用性とパフォーマンスを向上させることができます。Azure DNS の設定は、ドメイン名の管理を効率化します。
**Azure ExpressRoute:** オンプレミスネットワークと Azure を専用線で接続するサービスです。高い帯域幅と低レイテンシを実現します。ExpressRoute の構築は、ハイブリッドクラウド環境の構築に役立ちます。
**Azure VPN Gateway:** オンプレミスネットワークと Azure を VPN 接続で接続するサービスです。コスト効率が高く、柔軟な接続が可能です。VPN Gateway の設定は、安全なリモートアクセスや災害復旧に利用できます。
**Azure Firewall:** クラウドベースのネットワークセキュリティサービスです。高度な脅威防御機能を提供します。Azure Firewall の設定は、ネットワークのセキュリティを強化します。

ネットワーク設計の考慮事項

Azure ネットワークを設計する際には、以下の点を考慮する必要があります。

**可用性:** アプリケーションの可用性を確保するために、冗長構成を検討する必要があります。可用性セットや可用性ゾーンを活用することで、障害に対する耐性を高めることができます。
**セキュリティ:** ネットワークセキュリティグループ (NSG) や Azure Firewall を使用して、ネットワークトラフィックを制御し、不正アクセスを防止する必要があります。セキュリティポリシーの策定は、ネットワークの安全性を確保するために重要です。
**スケーラビリティ:** アプリケーションの負荷に応じて、ネットワークリソースを柔軟に拡張できるように設計する必要があります。オートスケールを活用することで、自動的にリソースを調整できます。
**コスト:** ネットワークリソースの使用量を最適化し、コストを削減する必要があります。コスト管理は、クラウド環境の運用において重要な要素です。
**パフォーマンス:** ネットワークレイテンシを最小限に抑え、アプリケーションのパフォーマンスを向上させる必要があります。ネットワークパフォーマンスの監視は、ボトルネックを特定し、改善策を講じるために重要です。

実装手順

Azure ネットワークの実装手順は、以下のようになります。

1. **仮想ネットワークの作成:** Azure ポータル、Azure CLI、または PowerShell を使用して、仮想ネットワークを作成します。仮想ネットワークの作成手順を参照してください。 2. **サブネットの作成:** VNet 内に、必要な数のサブネットを作成します。サブネットの作成手順を参照してください。 3. **ネットワークインターフェースの作成:** VM に接続するネットワークインターフェースを作成します。ネットワークインターフェースの作成手順を参照してください。 4. **ネットワークセキュリティグループの構成:** NSG を作成し、セキュリティルールを設定します。ネットワークセキュリティグループの構成手順を参照してください。 5. **ロードバランサーまたは Application Gateway の構成:** 必要に応じて、ロードバランサーまたは Application Gateway を構成します。ロードバランサーの構成手順、Application Gateway の構成手順を参照してください。 6. **DNS ゾーンの作成:** Azure DNS を使用する場合は、DNS ゾーンを作成し、レコードを追加します。DNS ゾーンの作成手順を参照してください。 7. **ExpressRoute または VPN Gateway の構築:** オンプレミスネットワークとの接続が必要な場合は、ExpressRoute または VPN Gateway を構築します。ExpressRoute の構築手順、VPN Gateway の構築手順を参照してください。

トラブルシューティング

Azure ネットワークで問題が発生した場合は、以下の手順でトラブルシューティングを行います。

1. **ネットワーク構成の確認:** VNet、サブネット、NSG などの構成が正しいことを確認します。 2. **ネットワークトラフィックの監視:** Network Watcher を使用して、ネットワークトラフィックを監視し、問題の原因を特定します。Network Watcher の使用方法を参照してください。 3. **ログの確認:** Azure Monitor を使用して、ネットワーク関連のログを確認します。Azure Monitor の使用方法を参照してください。 4. **診断ツールの使用:** Azure Network Watcher の Connection Troubleshoot などの診断ツールを使用して、接続の問題を特定します。診断ツールの使用方法を参照してください。

戦略、テクニカル分析、およびボリューム分析へのリンク

これらの概念は直接 Azure ネットワークには適用されませんが、クラウドインフラストラクチャの運用効率化やコスト最適化に関連する場合があります。

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