ウォーターフォールで見失いがちなサーバー設計のポイント【サーバー編】

ウォーターフォールってよく聞きますけど、どんな開発手順のことなんですか？

ウォーターフォール開発とは、ソフトウェア開発の世界で伝統的に使われている開発モデルですが、詳しく開発していきますね。

ソフトウェア開発の世界では、さまざまな開発モデルが存在します。その中でも基本的かつ伝統的な開発モデルが、「ウォーターフォールモデル」です。

このモデルはシステム開発を段階的に進める方法で、各段階が滝（Waterfall：ウォーターフォール）の流れのように上から下に一方向に進行することから名づけられました。

ウォーターフォール開発モデルは、要求定義から設計、実装、テスト、運用といったプロセスを順番に従って進めることにより、プロジェクトの予測可能性と管理の容易さを実現します。

その反面、このモデルには柔軟性や迅速な変更への対応が難しいという欠点もあります。

本記事では、ウォーターフォールモデルの基本構造、利点と欠点、そして現代のソフトウェア開発におけるその役割と使われ方について掘り下げていきます。

ウォーターフォール開発の基本説明

ウォーターフォール開発は、システムやソフトウェアの開発において用いられる伝統的な手法です。

この手法の特徴は、プロジェクトの各フェーズを明確に段階分けし、1つのフェーズが完了してから次のフェーズに進む点にあります。

開発プロセスの流れ

1. 要件定義：プロジェクトの最初の段階で、クライアントや利用者のニーズに基づいて、システムの要件を定義する
2. 外部システム設計：ユーザーインターフェースなど、外見的な要素を設計する
3. 内部システム設計：システム内部の動作や機能など、データ部分を設計する
4. 実装（コーディング）：設計されたシステムをコード化し、機能を実際にプログラムとして作成・実装する
5. テスト：実装されたシステムをテストし、バグや問題点を特定し修正する
6. リリース：システムを実際の運用環境に導入して市場にリリースする
7. メンテナンス・改善：リリース後に問題が発生すれば、必要に応じてメンテナンスやプログラムの更新を行い、市場のニーズにあわせて改善する

特徴と問題点

ウォーターフォール開発の大きな特徴は、「何を作るか」を明確にしたうえで、決められた手順に従って開発を進める点にあります。

各段階が順を追って、直線的に一方向に進行することにより、明確な成果物が各段階の終了時に得られるウォーターフォール方式のシステム開発は、完成品の品質を担保しやすいといった特徴をもっています。

一番初めに決定した仕様に基づいて、システム開発を行うため、スケジュールや進捗の管理がしやすいのも特徴です。これは、コスト的な無駄を省くことにも寄与します。

これらの特徴があるため、ウォーターフォール方式の開発は、クライアントに安心感を与えるメリットも持っています。

一方で、ウォーターフォール手法は、後戻りが難しく、要件の変更や途中での調整がしにくいという欠点もあります。つまり、順を追って各段階を進めていく手法であるがゆえに、流れに逆らうことがほとんどできないのです。

また、後戻りがないように、企画や要件定義をじっくり検討してから開発することは、目指した成果を得られる可能性が高い反面、開発期間の長期化にもつながります。

また、開発の途中で市場のニーズが変化した場合でも、仕様や計画の変更がしづらいといったデメリットもあるのです。

仮に、ウォーターフォール手法の開発の過程で、システムの修正やアクシデントへの対応が求められる場合には、工数が大幅に増え、開発コストが膨らんでしまう可能性もはらんでいます。

そのため、ウォーターフォール開発は、要件が固定的で、変更の余地が少ないプロジェクトに適しており、柔軟性が求められるプロジェクトには向いていない手法だといえます。

柔軟性や迅速な変更に対応する必要がある場合には、アジャイル型開発手法など、他の開発手法の採用が適しています。

サーバー設計の重要性

サーバー設計は、システム開発において極めて重要な役割を果たします。

特にウォーターフォール開発は、プロジェクト全体の流れやすべての工程を手戻りなく初期段階で決めた通りに進めていくため、仕様変更が難しいというデメリットを考えれば、初期段階での設計決定が後の開発工程に大きな影響を与えてしまうことが起こりやすく、具体的な開発に着手する前の段階で十分な検討と計画が不可欠となってしまうのです。

そのため、理想的に考えるのであればウォーターフォール開発を進める前のサーバー設計が重要となります。

サーバー設計の役割

ウォーターフォール開発モデルにおけるサーバー設計の役割は、次の通りまとめることができます。

• 性能の確保：サーバーの性能はシステムの応答速度や処理能力に直結するため、適切なサーバー設計により、システムの性能要求を満たすことが重要
• 安定性の維持：高い可用性と信頼性があるサーバー設計は、システムの安定稼働に必須となる。これには、障害耐性やバックアップ計画の策定が含まれる
• 拡張性の考慮：システムの将来的な拡張や変更に対応するために、サーバー設計ではスケーラビリティと柔軟性を確保する

ウォーターフォール開発におけるサーバー設計の特徴

ウォーターフォールモデルでは、開発の初期段階ですべての要件を定義し、それに基づいてサーバー設計を行います。そのため、先にも述べたように後戻りが難しいという特性があります。

これは、変更に対して柔軟に対応するのが難しく、初期の設計決定がプロジェクト全体に大きな影響を与えることを意味します。

つまり、サーバー設計の品質がシステムの総合的な品質に直結するため、ウォーターフォールモデルでは、初期段階での慎重な設計がプロジェクト全体の成功のために不可欠です。

ウォーターフォール開発におけるサーバー設計の注意点

ウォーターフォール開発におけるサーバー設計では、以下の重要なポイントに特に注意する必要があります。

これらの点を適切に考慮することで、ウォーターフォール開発におけるサーバー設計は、システムの成功に大きく寄与することになります。

パフォーマンスとコストのバランス

すでに述べた通り、初期段階でのサーバーのスペック選定は極めて重要であり、将来の拡張性を担保する必要があります。その一方で、拡張性や機能性とコスト効率の間でバランスを取る必要があります。

過剰なスペックによるコスト増はプロジェクトの予算を圧迫する可能性がありますが、一方でスペックが不十分である場合は将来的にパフォーマンスの問題を引き起こしかねません。

長期的なビジョンを考慮に入れ、拡張可能なサーバー構成を選択するようにしてください。

セキュリティ対策

セキュリティ対策は、システム設計の初期段階から組み込む必要があります。

サーバー設計時にセキュリティリスクを評価し、適切な対策（ファイアウォールの設定、データ暗号化など）を計画することが重要です。

これは将来のセキュリティ違反やデータ漏洩によって問題が生じるリスクを軽減し、信頼性の高いシステム構築を容易にすることにもつながります。

拡張性と柔軟性

繰り返しになりますが、ビジネスの成長や要件の変化に応じてシステムを柔軟に調整できるよう、拡張性と柔軟性をサーバー設計に取り入れることが重要です。

システムの将来的な拡張や技術的な進化を見越して、モジュラー設計やクラウドベースのソリューションなどを検討することが推奨されます。

このような設計は、将来的なアップグレードやメンテナンスのコストを削減し、長期的なシステムの持続可能性を高めます。

まとめ

ウォーターフォール開発におけるサーバー設計は、プロジェクトの成功に直接的な影響を与える重要な要素です。この開発モデルでは、初期段階での設計決定が後のすべての工程に大きく影響を及ぼすため、慎重な検討が不可欠です。

また、ウォーターフォール開発では、一度進んだ工程を後戻りしたり、途中で計画変更したりすることが難しいため、初期段階でのサーバー設計は非常に重要となります。

この段階での適切な設計決定は、プロジェクト全体の効率、ひいては成功そのものを左右するのです。

ウォーターフォール開発において、サーバー設計は単なる一工程ではなく、プロジェクトの成否を分ける戦略的な決定です。

初期段階での慎重な検討、拡張性とセキュリティ対策の考慮は、長期的な視点でシステムを設計するための必須条項で、サーバーの設計を綿密に行うことが、ウォーターフォール開発を行う場合の鍵になります。