ITインフラとは?種類と構成要素・エンジニアの仕事内容も解説

ITインフラとは?種類と構成要素・エンジニアの仕事内容も解説

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DXの加速や既存システムの更新などで、ITインフラの重要性が増しています。ITインフラの複雑化・高度化も進み、現状を把握できていない人も多いでしょう。

また、誰がどの役割を担い、ITインフラにどのような影響を与えているかもわからないケースも珍しくありません。実態を把握できないまま仕事を進めると、業務の生産性低下、サービスの劣化を招いてしまいます。

そこで、本記事では以下の内容について解説します。

  • ITインフラの概要・構成要素

  • ITインフラの主な種類

  • インフラエンジニアの業務内容

  • ITインフラの構築フロー

本記事を最後まで読めば、ITインフラの種類と業務内容を理解し、自社システムの構造を把握するヒントを得られます。IT部門に配属されたばかりの担当者や管理職の方、自社のITインフラを整理したい経営者の方は、参考にしてください。

ITインフラとは?

ITインフラとは、ハードウェアやソフトウェアなどを使って、社会の情報基盤を支える仕組みのことを指します。以下のようなことができるのも、ITインフラのおかげです。

  • スマホからECサイトにアクセスしてショッピング

  • 銀行のATMで家賃の振り込み

  • 社内の勤怠管理システムで出勤報告

ITインフラに要求されるのは安定した稼働です。とくに近年は銀行や鉄道など社会生活に密接しているITインフラも多く、ひとたび障害が発生すれば社会に多大な影響を及ぼしてしまいます。

そのため、万が一のトラブルに対応できるよう企業は何重にもバックアップを設け、システムの安全確保に努めています。このように当たり前の日常を情報技術で支えるのがITインフラの責務です。

一般的なインフラとの違い

一般的なインフラ

生活や産業を支えるとなる設備・施設

水道・電気・ガス・道路・鉄道などが該当

ITインフラ

ハードウェアやソフトウェアなどITの構成物に特化している

一般的なインフラとITインフラは混同されやすい概念です。一般的なインフラとは、鉄道やガス、水道、電気、道路など人々の生活基盤を指すことがほとんどです。

一方ITインフラとは、ITシステムやサービスを稼働させるために、ハードウェアやソフトウェアで作り上げた基盤のことです。つまり、生活インフラの中にITインフラが組み込まれていると考えて良いでしょう。

いまでは多様な分野でITインフラが導入されており、要求される性能も上がっています。インターネットを例に挙げると、動画や画像の解像度が高まっているため、高速かつ大容量のデータ通信量が求められています。また、リモートワークの普及によるWeb会議の増加により、タイムラグのない通信も必要でしょう。

水道やガスなどと同じく、質の高いITインフラを実現しなければいけません。

通信インフラとの違い

通信インフラもITインフラに似た用語ですが、それぞれ以下の意味で使われます。

通信インフラ

ネットワーク回線や電波塔、通信技術を支える基盤

ITインフラ

ハードウェアやソフトウェアで構成された基盤

通信インフラは遠隔でのデータのやり取りを実現する基盤で、通信回線や電波塔、通信技術全般を指します。ITインフラは通信関連だけでなく、ITに関連する構成物すべてを対象としているのが特徴。つまり、ITインフラが通信インフラを内包しているイメージです。

昨今はIT業界の急速な発展により、これまで以上に通信インフラの品質が問われる時代になりました。とくに有名なのは5Gの誕生です。従来の技術では実現できなかった高速処理や低遅延、多数同時接続が可能になりました。

5G出典:総務省

5Gの浸透に伴い、基地局の増設やサーバーの性能強化も課題になっています。そのため、通信技術に長けたインフラエンジニアの需要も増しています。

ITインフラの構成要素

ITインフラはITに関連する構成物全般を指しますが、それだと全体像を把握するのが難しいでしょう。この章ではITインフラの構成要素を下の3つに分けて解説します。

  1. ハードウェア
  2. ソフトウェア
  3. ミドルウェア

1. ハードウェア

ハードウェアとは、ITインフラを支える物理的な構成要素のことで、自動車でいうとハンドルやタイヤ、エンジンなどに該当します。代表的なハードウェアを下の表にまとめました。

ハードウェアの種類

概要・特徴

具体的な装置

入出力装置

端末から情報をインプットして人が理解できる形式で出力


端末の使用性・利便性が重要

PC

プリンター

モニター

スピーカー

制御・演算装置

プログラムに基づいて命令を実行

装置の処理速度が業務の生産性に直結

CPU

GPU

記憶装置

データやプログラムを保存する装置

装置によって保存条件が異なる

HDD

SDD

メモリ

ハードウェアは比較的長期で運用されるため、物理的な劣化に注意して管理する必要があります。

CPUを例に挙げると、冷却ファンの老朽化によりうまく放熱できずPCがフリーズする、といったことが想定されます。CPUを交換しようにもメーカーが生産を終了しており、高額な保守で対応しなければいけないケースも少なくありません。

不具合を未然に防ぐために、こまめにハードウェアのパフォーマンスを監視する必要があります。

2. ソフトウェア

ソフトウェアとは、ハードウェアを動かすためのプログラムで、自動車でいえばドライバーに当てはまります。ドライバーなしで自動車を運転できないのと同じように、ハードウェアもソフトウェアからの命令がないと動作しません。

ソフトウェアの主な種類は以下のとおりです。

ソフトウェアの種類

概要・特徴

具体例

OS

コンピューター全体の動きを制御

ハードウェアとアプリケーションの橋渡しを担う

Windows

Mac

Android

アプリケーション

特定の機能を実現するソフトウェア

X(旧Twitter)

Instagram

YouTube

TikTok

ソフトウェアはセキュリティ対策やサービス向上のために、常にアップデートされています。とくにアプリケーションは頻繁にアップデートが行われており、旧バージョンだと最新のサービスが使えなくなる可能性があります。

ITインフラを運用するときにも、セキュリティや業務生産性向上のために、ソフトウェアを最新に保たなければいけません。

3. ミドルウェア

ミドルウェアとは、ハードウェアとソフトウェアの中間に位置するシステムで、厳密に言えばソフトウェアに分類されます。代表的なミドルウェアとしてDBMS(データベース管理システム)やWebサーバーなどが挙げられます。

ミドルウェアのメリットは、アプリケーションで共通の機能を提供できることです。業務システムを例に挙げると、アプリケーションごとにサーバーを設置している企業は少なくありません。ここでミドルウェアを導入すれば、データ・通信の連携を実現できるため、アプリを統合・管理できます。

ITインフラの主な種類4つ

ITインフラの種類

概要・特徴

ネットワークインフラ

端末からネットワークにアクセスするための通信基盤

障害発生時の影響範囲が広い

サーバーインフラ

サーバーを設計、構築するための技術・構成物

専用のサーバーを設置することが多い

データベースインフラ

データベースを設計、運用するための基盤

複雑なデータを体系的に管理

クラウドインフラ

クラウド環境を構築する技術・構成物

大手インフラサービスの知識・経験が必要

ITインフラは規模が大きいため、種類も多岐に渡っています。ここではITインフラの主な種類を4つ紹介します。

1. ネットワークインフラ

ネットワークインフラとは、PCやモバイル端末などからネットワークにアクセスするための通信基盤のことです。企業におけるネットワークの種類は主に以下の2つです。

ネットワークの種類

特徴・概要

LAN(Local Area Network)

同じ建物・敷地内で使うネットワーク

導入コストの低い無線LANが普及

WAN(Wide Area Network)

遠方の支社や部署と接続できるネットワーク

自社で独立したたネットワークを構築することが可能

インターネットと比べてセキュリティが強固

ネットワークは企業間で情報のやり取りをするうえで欠かせない技術です。とくに近年は5Gのような高速大容量通信技術の誕生やリモートワークの普及など、ネットワーク環境は急速な変化を遂げています。

また、IoTと呼ばれるモノとインターネットをつなぐ技術の普及も、ネットワークインフラの重要性を上げています。端末からのデータ通信量は限定的ですが、接続台数が増えればネットワークの通信量も増えるでしょう。

このような時代の変化にあわせて、ネットワークインフラを整備する必要があります。

2. サーバーインフラ

サーバーインフラとは、サーバーを設計、構築、運用するためのシステム・技術全般を指します。

サーバーとは、何らかの要求に対して応答する装置のことを指します。たとえば検索画面にキーワードを入力し、サイトの一覧が表示されるのもサーバーが機能しているからです。一方でサーバーにリクエスト(要求)を送る側をクライアントと呼び、双方の関係をクライアントサーバーモデルと言います。

小規模なネットワークであればPC自体をサーバーにすることも可能ですが、企業で使用するときには専用のサーバーを設置することがほとんどです。

3. データベースインフラ

データベースインフラ出典:明治大学

データベースインフラとは、データベースを構築・運用するための構成物・技術のことです。

データベースとは、大量のデータを検索・集計しやすいように整理したシステムのことです。顧客情報を例に挙げると、顧客数が増えれば膨大な行数が必要になるだけでなく、顧客の所属会社、役職、取引の進捗などそれぞれの要素が複雑になります。データベースがあれば、複雑化した顧客情報を体系的に管理できるでしょう。

一般的にデータベースはDBMS(Database Management System)で運用します。

4. クラウドインフラ

クラウドインフラとは、インターネットを通じて必要なサービスを利用できるインフラのことで、近年急速に普及しています。

下のグラフは総務省が調査したクラウドサービス利用企業の推移で、2023年には調査対象企業の77.7%が利用していると回答しました。

クラウドインフラ出典:総務省

クラウドインフラが注目される背景には、導入のしやすさと安価なコストにあります。従来のITインフラはオンプレミスと呼ばれ、サーバーやソフトウェアなどは自社で用意しなければいけませんでした。

一方クラウドインフラであれば、ハードウェアやソフトウェアをネット経由で利用できるため、構築の負担が軽減されます。必要な機材やソフトウェアも従量課金制で利用できるため、コストを適正化しやすいのも特徴です。

また機能追加・削除を管理画面で操作できるのも魅力。このようにコスト面・利便性でメリットが多いため、クラウドインフラを導入する企業が増えているのです。

インフラエンジニアの種類と仕事内容

インフラエンジニアの種類

仕事内容の例

主に必要な知識・スキル

ネットワークエンジニア

既存ネットワークの改善

障害対応

新サービスの調査

ネットワーク

セキュリティ

データベース
OS

サーバーエンジニア

サーバーの性能・台数見積り

バックアップ管理

OS

セキュリティ

データベース

クラウドエンジニア

クラウド環境の設計・構築

クラウドサービスの運用

ネットワークセキュリティ

セキュリティエンジニア

脆弱性検証

不正アクセス対応

セキュリティ監視

セキュリティ全般

IT関連の法令知識


インフラエンジニアとは、ITインフラの設計や構築、運用を担うエンジニアのことです。ITインフラを安定的に稼働させられるよう、プログラマーやプロジェクトマネージャーなどと密に連携を取ることも求められます。

ここでは、インフラエンジニアの種類と仕事内容を紹介します。誰がどんな役割を果たしているのかわかるため、人材配置の参考になるでしょう。

1. ネットワークエンジニア

ネットワークエンジニアとは、コンピューターネットワークを安定稼働できるよう、ネットワークの設計、構築、保守を行うエンジニアのことです。

主な業務は既存ネットワークの改善や障害対応、新サービスの調査などが該当します。ネットワークの規模によっては運用負荷を軽減するために、管理の自動化プログラムの開発を任されることもあります。

またネットワークは影響範囲が広いことから、構築や保守の作業時には他部署との調整も求められるでしょう。いざ影響度の高い障害が発生すれば、深夜早朝でも対応する必要があります。

ネットワークエンジニアには、ネットワークはもちろん、それらを構成するデータベースやOSにも理解がないといけません。

2. サーバーエンジニア

サーバーエンジニアとは、要件通りのシステムを実現できるようサーバーを構築、設計、運用するエンジニアのことです。

主な業務は、サーバーの処理性能や必要台数などの見積り、運用時のバックアップやセキュリティ監視などがあります。

一口にサーバーと言ってもWebサーバーやメールサーバーなど、用途によってサーバーの種類が変わり、それに従ってコストやサーバーの配置箇所も変わります。通信速度や消費電力にも影響が出るため、関係部署との調整も重要になってきます。

サーバーエンジニアに必要とされる知識の一つがOSです。LinuxやWidowsServerなど専用のOSでサーバーが構成されているからです。また、近年は企業の情報資産を狙ったサイバー攻撃も増えているため、一定のセキュリティも求められています。

3. クラウドエンジニア

クラウドエンジニアとは、クラウドサービスを駆使してITインフラを構築、運用するエンジニアのことです。

おおきな特徴は従来のITインフラ設計、運用だけでなくクラウドサービスへの知見が必要なことです。クラウドサービスとはクラウド環境を構築するために事業者が提供しているサービスのこと。

とくにAWS(Amazon Web Service)やMIcrosoft Azureなど、大手クラウドサービスの需要が高くなっています。大容量のデータ保存や高速通信、政府機関でも採用されるほどの強固なセキュリティを備えているからです。

大手クラウドサービスの知識・経験があるエンジニアは、これからも需要が伸びるでしょう。

4. セキュリティエンジニア

セキュリティエンジニアとは、セキュリティリスクを念頭にITインフラを設計、運用するエンジニアのことです。

具体的な業務として、脆弱性の検証、システムへの疑似的なサイバー攻撃、不正アクセスへの対応などが挙げられます。

求められる知識も幅広く、ネットワークやセキュリティ技術はもちろん、セキュリティの法令にも詳しくなければいけません。サイバー攻撃は高度化の一途を辿っているため、最新のセキュリティ事情もキャッチアップする必要があるでしょう。

ITインフラの構築フロー4ステップ

ITインフラは大規模なシステムなので、作り上げるまでにいくつもの工程を踏まなければいけません。ここではITインフラの構築フローを4ステップに分けて解説します。

  1. 要求定義・要件定義
  2. 設計
  3. 構築
  4. 運用保守

ステップ1.要求定義・要件定義

まず、下記のようにどのようなITインフラを実現したいのか要求定義で明らかにします。

  • 運用の負担を抑えるために監視を自動化したい

  • 自社リソースを削減するためにクラウドへ移行したい

  • 工場を新設するのでLANを構築したい

自社の現状と解決したい課題を踏まえて、ITインフラに何を求めるのか明文化します。なお、明文化したものはRFP(Request For Proposal)にまとめましょう。

RFPは提案依頼書と呼ばれ、システム開発を外注する際にベンダーに提案をしてもらうための書類です。自社開発の場合でも、社内で認識の齟齬を失くすうえで活用できます。

要求定義で固めた内容は要件定義に落とし込みます。要件定義とは、ITインフラのニーズを実現するために必要な要素を決めるフェーズで、要求定義より具体度が上がります。

要件定義では主に、機能要件と非機能要件の2つに分けられ、ITインフラでは非機能要件をメインに要件定義を行います。

要件の種類

概要・特徴

具体例

機能要件

システムが持つ機能面の要件

ボタンをクリックして画面が遷移

各種申請を自動化

非機能要件

性能や信頼性、安全性を踏まえた要件

システムの応答速度が5秒以内

50人の同時接続に耐えられる

ステップ2. 設計

設計では要求定義・要件定義で固めた内容を実現するために、大まかな枠組みを決めます。設計で重要となるのがネットワーク構成図で、用途や目的に沿って各機器の関係を可視化します。

 設計出典:総務省

またネットワーク構成図の作成に加えて、下記のような機器の選定も行います。

  • サーバー:ハードディスクの容量・CPUの性能などを考慮

  • ネットワーク機器:ルーター・スイッチングハブなど

機器は構築コストに直結するため、メーカーや商社からの見積り、社内での稟議などを通じて調達します。

なお、ITインフラを設計するときには過去の実績を参照しましょう。ITインフラの構成はある程度パターン化されており、過去の成果物をそのまま流用できることもあります。

関連記事:ITインフラの設計とは?構築との違いと流れ・外注のポイントを紹介

ステップ3. 構築

設計が終わったらいよいよ構築に進みます。構築時には以下の点に注意しましょう。

  • 入念に準備する:設計書に誤りはないか、作業員の役割は明確化などをチェック

  • 各種機器の検証:仮の設定、構成で動作するかチェック

  • 動作テストも実施:ネットワークの疎通、セキュリティチェック、負荷テストなど

ITインフラの構築は、ソフトウェアのインストールや機器の搬入、ケーブルの敷設などかなり大がかりになります。規模によっては複数の業者で分担することも珍しくありません。1つの作業が遅れると他の作業も遅れるため、作業員の役割を明確にし、細かくタイムスケジューリングすることが重要です。

構築するときには業務の混乱を招かないよう、関係者への周知を忘れないようにしましょう。作業の規模にもよりますが、概ね1か月前までに告知するのがベターです。

関連記事:ITインフラの構築とは?設計との違いと流れ・外注のポイントを解説

ステップ4. 運用保守

ITインフラが無事稼働しても、それで役目を終えるわけではありません。将来にわたってポテンシャルを発揮できるよう、運用保守が不可欠です。

運用とは、ITインフラを安定的に稼働させるために、システム監視やバックアップの取得などを行うことです。保守とは、ITインフラの性能維持のためにハードウェアの交換やソフトウェア改修など、システムに手を加える業務です。

ITIインフラを導入当初のスペックのまま運用するケースは稀です。たとえばECサイトのユーザーが増えたら、アクセスに耐えるためにサーバーを増築しなければいけません。ハードウェアの劣化に備えて、パフォーマンスを記録する必要もあるでしょう。

ITインフラは人体のように年とともに成長し、機能が衰える箇所も出てきます。小さな病を放置すると後々重大疾患に発展する恐れがあるでしょう。ITインフラも同じく、日々の運用保守で将来起こりうる重大リスクに備えることが大切です。

関連記事:ITインフラ運用とは?仕事内容や保守との違い・外注のメリットについて解説

ITインフラ構築のポイント4つ

ITインフラ構築のポイントを4つ解説します。

  1. セキュリティを強固にする
  2. 入念な障害対策を立てる
  3. 運用監視ツールを活用する
  4. 外部人材を活用する

1. セキュリティを強固にする

安全なITインフラを実現するなら、セキュリティ対策は疎かにできません。ほとんどのITインフラはネットワークでつながれ、悪意ある第三者から攻撃されるリスクがあるからです。

NICT(情報通信研究機構)の調査によると、通信関連の攻撃数は2018年~2021年の間で2倍以上に増加しています。サイバー攻撃は日々高度化しており、かつては盤石だと思われていたシステムが被害に遭うことも珍しくなくなりました。

セキュリティ対策を行うポイントは以下のとおりです。

  • システムを最新の状態にアップデートする

  • 通信を暗号化する.

  • ウイルス対策ソフトを使う

  • 脆弱性診断を受ける.

  • 社員のセキュリティ教育を実施する

セキュリティを破られると、顧客の情報漏えいやシステム停止などの被害に遭います。自社に過失があれば顧客や社会からの信用を失いかねません。セキュリティ対策はぬかりなく行いましょう。

2. 入念な障害対策を立てる

残念ながら、ITインフラの運用において障害を100%防ぐことはできません。大切なのは障害が起こったときに被害を最小限に抑える、もしくは表立った被害を失くすことにあります。代表的な障害対策は以下の2つです。

  1. システムの冗長化
  2. 対応フローの策定

冗長化

冗長化とは予備のサーバーやネットワークなどを運用することです。万が一機器やソフトウェアがダウンしても予備が稼働してくれるため、結果として障害の影響を抑えることができます。

対応フローの策定

障害発生時にダウンタイムを縮小できるよう、対応フローを作成しましょう。現象ごとに対応方法を決め、原因の特定や切り分け、復旧方法をスムーズに行えるようにします。なお、フローには誰がどこまで何をしたのか、記載・共有することが大切です。

3. 運用・監視ツールを活用する

運用・監視ツールを活用する出典:Mackerel

運用・監視ツールを導入することで、ITインフラの管理を省力化することができます。ツールの主な機能は以下の3つです。

  • 死活監視

  • リソースの把握

  • 管理者への通知

死活監視とは、サーバーやネットワーク、クラウド環境から稼働情報を取得して、システムが正常に動作しているか監視する機能です。

リソースの把握機能とは、CPUやメモリの使用率をチェックして「サーバーの負荷がどこまで耐えられるか」「追加容量が必要が否か」などをチェックできる機能です。

もし異常があれば管理者に通知が届くのも特徴です。常に人を配置する必要がなくなるため、運用の負担を軽減できるでしょう。

4. 外部人材を活用する

外部人材を活用するのもITインフラの業務では有効な手段で、とくにフリーランスエンジニアの採用に注目が集まっています。フリーランスエンジニアは豊富な知識・経験を有しているため、即戦力としての活躍を期待できます。

また、フリーランスエンジニアはプロジェクトごとに業務委託契約するため、需要に応じてリソースを調整できる点もメリットです。正規雇用のように社会保険費用、福利厚生費用もかからないため、予算が限られている企業に魅力的な手段です。

ただし、自社人材と異なり帰属意識に欠けやすいのがデメリットです。人材によって熱意に差が出ることもあるので、自社のニーズとすり合わせながら好条件を提示することが重要です。

関連記事:インフラエンジニア採用にエージェントを活用するメリットと選び方を解説

インフラエンジニアを探すならクロスネットワークがおすすめ

本記事では、ITインフラの概要と種類、インフラエンジニアの業務内容、構築フローなどについて紹介しました。

技術の急速な発展により、ITインフラの種類が多岐に渡っています。そのぶんインフラエンジニアの職務も多様化しているため、システム構造だけでなく人材の役割も把握しなければいけません。

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喜多村道秋
記事を書いた人
喜多村道秋

新卒で大手インフラ企業に入社。約12年間、工場の設備保守や運用計画の策定に従事。 ライター業ではインフラ構築やセキュリティ、Webシステムなどのジャンルを作成。「圧倒的な初心者目線」を信条に執筆しています。