さくらインターネット研究所では、10年後の未来を見据えた研究ビジョンとして「超個体型データセンター（Superorganism Data Center）」のコンセプトを掲げている。各研究員がそれぞれの専門領域からこの世界に向けてアプローチする中で、分散システム（エッジ／フォグコンピューティング）領域の研究を進めるのが上級研究員の菊地俊介氏だ。

　さまざまな業界におけるIoT活用や5Gサービス開始の動きもあり、市場ではさまざまなエッジコンピューティングのソリューションが出始めている。しかし菊地氏は、現在実用化されているエッジコンピューティングと超個体型データセンターの世界の間には「まだまだ大きなギャップがある」と指摘する。“理想の世界”を実現するためには、これから何が必要なのだろうか。

エッジとフォグの大きな違いは“タテ構造／ヨコのつながり”

　菊地氏は早稲田大学大学院 理工学研究科 電子・情報通信学専攻、富士通研究所を経て、2017年4月にさくらインターネット研究所へ入所した。その研究対象はエッジ／フォグコンピューティングをはじめ、データ流通（情報銀行）、量子（アニーリング）コンピュータ、AR/VR、モビリティなど幅広く、自身でも「ジェネラリスト研究者」だと表現する。

　「さくらインターネット研究所にはいろいろなタイプの研究者がいます。わたしの場合は、広く、浅く調べて、面白そうな技術があればすばやく社内にフィードバックする。そういう役割を中心に考えています」

　中でもエッジ／フォグコンピューティングは「好きな研究領域」だという。前職の富士通研究所時代、クラウドブームが起きてコンピューティングの形が“集中”に向かったとき、次は必ずその揺り戻しとして“分散”が求められるはずだと考え、分散システムの研究に力を入れるようになった。

　ただしそれ以前に、もっと個人的な好みも影響しているという。

　「小さな個体がたくさん分散していて、それぞれ自律的に動いているのだけど、同時に連携もしていて全体がうまくまとまっている――もともとそんな世界が好きで、自分でも作ってみたいという憧れがあるんです。たとえば、多数の小型ロボットやドローンが自律ノードとして存在し、個々にではなく全体にひとつ指示を与えるだけで、お互いに協調しながらその指示を実現していくような世界ですね。技術的な興味もありますが、そういう世界が『感覚的に気持ちいい』と表現するほうがふさわしいかもしれません」

　そうした世界観に近いのがエッジとフォグ、特にフォグコンピューティングのほうだという。この両者にはさまざまな定義があり、現状では距離がクラウドに近いものをエッジ、デバイスに近いものをフォグと呼ぶケースが多いようだ。だが菊地氏は、両者は明確に異なるコンセプトを持つものと捉えている。

　「あくまでもわたしの勝手な定義ですが」と前置きしつつ、菊地氏はエッジとフォグの考え方の違いについて、ノードの「粒度」と「つながり方」という2点を挙げた。

　「まず、エッジよりも粒度が細かいのがフォグです。具体的に言えば、エッジはサーバー、フォグはデバイスやセンサーのかたまり（一群）がひとつの単位というイメージですね。そして、エッジの世界は『クラウド－エッジ－デバイス』という“タテ方向”だけのつながりが前提ですが、フォグのほうは、デバイスやセンサーのかたまりの中で“ヨコ方向”にもつながります」

　両者の違いをこのように定義すると、分散環境全体を効率よくコントロールする仕組みにも違いが生まれてくる。タテ方向にしかつながらないエッジは中央集権的な制御しかできないが、ヨコ方向にもつながるフォグならば、デバイスどうしがお互いに協調し合う自律的な制御も可能になるはずだ。

世界にコンピューティングリソースが「溶け込んでいく」道のり

　こうした世界観は、さくらインターネット研究所が掲げる超個体型データセンターのビジョンとも親和性が高い。同ビジョンが前提とするのは、現実世界のあらゆる場所／モノにコンピューティングリソースが分散して「溶け込んでいる」世界であり、分散するリソース群が相互につながり合い、協調し合って自律的に動作する。膨大な数のリソースを集中管理することは不可能だからだ。

　「『グリッドコンピューティング』『ユビキタスコンピューティング』『アンビエントコンピューティング』など、分散コンピューティングの理想像は昔から繰り返し語られてきました。しかし、残念ながら現実の世界にはほとんど適用されていません。わたしはそこにまだ夢を見ていて、現実のものにしていくべきだと考えています」

　菊地氏は、エッジ／フォグコンピューティングの進化は、そうした理想の世界に至るまでの「道筋」としてあると表現する。

　「エッジやフォグが社会の中へ徐々に広がっていき、その道筋の行き着く先に理想とする超個体の世界があると考えています。現在は、そうしたリソースが世界に溶け込んでいくためのインフラを作っている感じです」

　もちろん、理想と現実との間にはまだまだ大きなギャップもあるという。エッジコンピューティングはさまざまな業界で実用化が始まっているが、そのアーキテクチャを見るとやはり「クラウド－エッジ－デバイス」という“タテ構造”が基本となっている。フォグのような“ヨコのつながり”は、これからの検討課題と言えるだろう。

　「“理想の世界”に至るまでに、実現しなければならないことはまだまだ多いですね」

エッジコンピューティングのサービス化は「質と量の課題が出てくるはず」

　前述したとおり、研究員としての菊地氏のポジショニングは「面白そうな技術を社内にすばやくフィードバックする」ことだ。かつて「さくらのVPS」「さくらのクラウド」のサービス開発を研究員たちが支援したように、エッジ／フォグ関連のサービス開発を積極的にサポートしていきたいと語る。

　実際、エッジコンピューティングに対する顧客ニーズの高まりに応えるため、そして将来的な超個体型データセンターへの道筋をつけるために、さくらインターネット社内では新たなエッジコンピューティングサービスの検討が始まっているという。もちろん菊地氏も参加している。

　「まだ具体的なサービスとして発表できる段階ではありませんが、さくらのデータセンター側からエッジ側へ、『さくらのクラウド』を延伸するようなアーキテクチャで議論を進めています。もっとも、さくらにとってエッジは未知の領域ですので、わたしは研究員の立場からどんな機能やサービスが必要かを整理し、上流のサービス設計をアシストする役割を担っています」

　これまでデータセンターで運用してきた「さくらのクラウド」を、そのままエッジ環境まで延長して動かす――。概念的にはシンプルであり、すぐにでもサービス化できそうに思えるが、現実はそう簡単ではないようだ。菊地氏は「実際には『質と量』の両面で、課題が生じるはずです」と説明する。

　まず「質」については、SLA（サービスレベル保証）の課題があるという。エッジが配置される環境はまちまちであり、これまでのデータセンター内のような均質な環境（ネットワーク、電力、空調など）が望めないため、一定のサービスレベルを保証するのは難しい。たとえばデータセンターとエッジの間で大きなネットワーク遅延が発生すれば、ディスクの書き込みロックからKubernetesクラスタのオーケストレーションまで、これまで考慮しなくてよかったような障害が発生しうる。

　もうひとつの「量」とは、管理対象となるエッジの数が膨大なものになることを指している。これまでは数カ所のデータセンター／AZ（Availability Zone：管理単位）を管理するだけで済んだが、エッジコンピューティングになるとその数が一気に増えることになる。そのためには、これまでの運用管理のアプローチを根本的に見直さなければならないと、菊地氏は説明する。

　「アナロジー（たとえ話）として言えば、インターネットサービスの運用管理から、携帯キャリア網の運用管理へと大きく変わるようなものです。携帯キャリアの場合、1億台の携帯端末があって、それが全国どこでもつながるように、有限の人員で運用管理しなければならない。バックグラウンドの文化や設計思想は、インターネットのそれとはまったく異なります」

　ただし、エッジコンピューティングの課題を携帯キャリアと同じアプローチで解こうとしても「うまくいかない」だろうと菊地氏は述べる。インターネットやクラウドの世界で長年蓄積してきたノウハウも生かしながら、一つひとつの課題に対する解決策を模索していかなければならないとした。

「超個体の世界を具体的に見せる」アプリ開発も手がけたい

　上述したエッジコンピューティングのサービス開発に加えて、菊地氏は「エッジ向けアプリの開発もやっていきたい」と語った。主にインフラレイヤーのサービスを提供してきたさくらにとっては、少し異例のことだろう。

　「本来はさくらが手がける範囲ではないかもしれませんが、エッジコンピューティングやその先の超個体型データセンターの世界でどんなことが実現するのか、その世界観を見せるサンプルのようなアプリを作れないかと考えています」

　一例として菊地氏は、「イベント空間共有システム」というアイディアを紹介した。ライブ会場にいる観客一人ひとりがカメラと表示装置（VRグラスなど）を身に着け、自分の視点（カメラ映像）をエッジサーバーにアップロードする。そして、ほかのアングルから見ている観客と、リアルタイムに“視点の交換”ができるようにするというアイディアだ。

　「つまり、ライブ会場の客席にいながら、別アングルからの視点もリアルタイムに楽しめるシステムです。さらに発想を広げると、複数のメンバーが複数の会場に分かれて出演しつつ、観客は全会場一体となって盛り上がる、さらには自宅で見ている人も楽しめる――そんな演出も可能になるでしょう」

　同じ仕組みで「屋外型スポーツ中継・観戦システム」も考えている。観戦フィールドが広いマラソンやモータースポーツでは、選手や競技車が観客席の前を通過してしまうと、観客はその後を楽しむことができない。5Gネットワークとエッジサーバーを通じて、多地点に設置したカメラからの映像をほぼリアルタイムに受信し、切り替える仕組みを提供することで、より豊かな観戦体験ができるというわけだ。

　さらに“超個体型データセンター寄り”として、電動キックボードのようなパーソナルモビリティ向けの衝突回避システムも挙げた。見通しの効かない交差点などで、ARグラスを通じて衝突回避のための警告通知を出すシステムだ。大量のパーソナルモビリティや歩行者の動きを把握し、瞬時に警告を出すためには、クラウドにデータを送って処理していたのでは間に合わない。

＊　＊　＊

　「わたしはよく『みんなジョブズにだまされている』と言うんです」と菊地氏は笑う。「ジョブズ」とはもちろん、iPhoneを生み出したスティーブ・ジョブズ氏のことだ。

　「端末としてスマートフォンがあって、バックエンド処理はクラウドで行い、その結果をまたスマートフォンに戻す。現在ある、スマートフォンとクラウドだけで構成された世界が『究極の姿』だと思っている人は多いでしょう。でもそう思うのは、iPhoneを売り出したジョブズがみんなにかけた“魔法”のせいかもしれない。わたし自身は、いつでも『そんなことないでしょ？』と思っています」

　エッジやフォグの研究を加速させ、超個体型データセンターという理想の世界を少しずつ実現しつつ、具体的なアプリケーションとしても見せていく。多くの人にかかった“ジョブズの魔法”が解けるのも、実はそう遠くない未来かもしれない。

（提供：さくらインターネット）