GitOps（ギットオプス）

2025年11月1日

GitOps（ギットオプス）

英語表記: GitOps

概要

GitOps（ギットオプス）は、継続的デリバリ（CD）を実現するためのモダンな運用フレームワークです。システムのインフラストラクチャやアプリケーションのデプロイ状態に関するすべての設定を、バージョン管理システムであるGitリポジトリで宣言的に管理します。この手法の最大の目的は、Gitリポジトリを「信頼できる唯一の情報源（Single Source of Truth, SSOT）」として確立し、設定の変更やデプロイを完全に自動化し、高い監査性と再現性を実現することです。

この手法は、特にサーバOS上で動作するコンテナオーケストレーション環境（Kubernetesなど）の構成管理と継続的デリバリの課題を解決するために非常に有効だと評価されています。

詳細解説

GitOpsは、従来のプッシュ型の継続的デリバリ（CI/CDパイプラインがデプロイ対象のサーバへ設定を「押し込む」方式）とは異なり、「プル型」のアプローチを中核としています。これは、サーバOS環境における自動化と構成管理のあり方を根本から変える画期的な手法だと感じています。

継続的デリバリの文脈における目的

GitOpsは、サーバOS（Linux Server, Windows Server） 環境における自動化と構成管理を徹底し、安全かつ迅速な継続的デリバリを実現します。

設定ドリフトの防止: サーバ環境を手動で変更したり、アドホックなスクリプトを実行したりすると、設定のズレ（ドリフト）が発生し、再現性の低下や障害の原因となります。GitOpsでは、実環境の状態が常にGitリポジトリに記述された状態と一致するように自動的に調整されるため、このドリフトを根本的に防止できます。
監査とロールバックの容易性: すべての変更はGitのコミット履歴として記録されます。誰が、いつ、どのような変更を行ったかが明確になり、セキュリティ監査の要件を満たしやすくなります。問題が発生した場合も、Gitの機能を使って簡単に過去の安定した状態にロールバックできるため、運用担当者にとって非常に心強い仕組みです。
セキュリティの向上（プル型アプローチ）: 従来のプッシュ型CDでは、CI/CDツールがデプロイ先のサーバ環境（クラスタ）にアクセスするための認証情報を持つ必要がありました。しかし、GitOpsのプル型では、デプロイメントエージェント（コントローラー）がクラスタ内部で動作し、外部のGitリポジトリを監視するため、外部からのクラスタへの直接アクセス権を最小限に抑えられます。これは、セキュリティ面で大きなメリットをもたらします。

GitOpsの主要な仕組みとコンポーネント

GitOpsの運用は、主に以下の4つの要素で構成されています。

1. 宣言的なインフラストラクチャ (Declarative Infrastructure)

サーバOSの設定、ネットワーク構成、アプリケーションのデプロイ設定（Kubernetesのマニフェストなど）はすべて、その「望ましい最終状態」を記述したファイルとしてコード化されます（Infrastructure as Code, IaC）。この「宣言的」なアプローチが、GitOpsの基盤です。

2. Gitリポジトリ (Single Source of Truth)

このIaCファイルが格納されるGitリポジトリが、システムの真実の唯一の情報源となります。開発者も運用担当者も、このリポジトリを変更することでのみ、システムに変更を加えることができます。他の方法（例えば、直接サーバにSSH接続して設定ファイルを書き換えるなど）での変更は、GitOpsのコントローラーによって自動的に元に戻されます。

3. 自動化された継続的デプロイメントコントローラー

サーバOS環境（多くの場合Kubernetesクラスタ内）で動作する特殊なソフトウェア（例：Argo CD、Flux）が、このコントローラーの役割を果たします。このコントローラーは、常にGitリポジトリを監視し、Gitに記述されている「望ましい状態」と、実際のクラスタの「現在の状態」を比較します。

4. 調停ループ (Reconciliation Loop)

コントローラーは、両者の間に差異（設定のズレ）を発見した場合、自動的に実環境をGitの状態に一致させるように修正します。この継続的な比較と修正のプロセスが「調停ループ」と呼ばれ、GitOpsの核となる動作です。この仕組みにより、サーバ環境の安定性が保証されるのです。

サーバOSと自動化の文脈

GitOpsが特に重要視されるのは、現代のサーバOS環境がコンテナ技術（Docker, Kubernetes）によって複雑化しているからです。LinuxサーバーやWindowsサーバーが単なるホストOSではなく、多数のコンテナを動かすためのプラットフォームとなった今、手動での設定管理はもはや不可能です。

GitOpsは、この複雑化した環境において、アプリケーションのライフサイクル管理だけでなく、基盤となるサーバOSレベルの設定（セキュリティポリシー、リソース制限、ネットワークルーティングなど）までも、Gitという統一されたインターフェースを通じて自動化し、一元的に管理する道を開きました。これは、自動化と構成管理の分野における最大の進化の一つだと断言できます。

具体例・活用シーン

1. マイクロサービス環境での設定変更

大規模なマイクロサービス環境では、数十〜数百のコンテナが稼働しており、それぞれが異なる設定ファイルやリソース要件を持っています。

活用シーン: 開発チームが、特定のマイクロサービスのメモリ制限を増やしたいと考えた場合。
GitOps適用: チームは、該当するKubernetesマニフェストファイルをGitリポジトリ内で編集し、プルリクエスト（PR）を作成します。レビューと承認を経て、メインブランチにマージされると、CDコントローラー（Argo CDなど）が変更を検知し、数秒以内に実行環境のサーバOS上のコンテナ設定を自動で更新します。
メリット: サーバに直接ログインする必要がなく、変更の履歴がすべてGitに残るため、安心してデプロイ作業を進められます。

2. GitOpsは「自動運転の列車」である（比喩）

GitOpsの仕組みは、従来の運用手法とは大きく異なります。この違いを理解するために、「自動運転の列車」の比喩を使ってみましょう。

従来の運用（プッシュ型）は、運行管理者（CI/CDパイプライン）が、列車（デプロイ対象）に対して「今すぐこの駅（環境）に行きなさい」と指示を出し、強制的に列車を走らせるイメージです。運行管理者が常に指示を出し続けないと、列車は動きませんし、指示ミスは事故に直結します。

一方、GitOpsは、Gitリポジトリが「運行時刻表と路線図」の役割を果たします。

まず、運行管理者（運用チーム）は、Gitに「列車は毎日午前9時にA駅からB駅に到着し、この路線（設定）を走るべきだ」という時刻表（望ましい状態）を宣言的に書き込みます。
駅員（CDコントローラー）は、この時刻表を常に参照しています。そして、「今、列車はどこにいるか？時刻表通りに運行しているか？」を継続的に確認します。
もし、何らかの理由で列車が遅れたり、運行ルートから外れたりした場合（設定のズレ）、駅員は時刻表に書かれた通りになるように、自動で列車を正しい位置に戻します。

つまり、人間は「時刻表（Git）」を修正するだけでよく、実際の運行（デプロイ）はシステムが自律的に管理してくれるのです。これは、特に複雑なサーバインフラを扱う上で、運用負荷を劇的に軽減してくれる、非常に優れたアプローチだと感じます。

資格試験向けチェックポイント

GitOpsは比較的新しい概念ですが、ITサービスの信頼性や自動化の文脈で、日本のIT資格試験でも出題される可能性が高まっています。特にサーバOSの運用管理や継続的デリバリのトピックと結びつけて学習することが重要です。

ITパスポート試験:
- CI/CD（継続的インテグレーション/継続的デリバリ）の概念を理解する一環として、「システム構成をコード化し、バージョン管理する手法」として問われる可能性があります。
- ポイント: GitOps＝自動化とバージョン管理の徹底。
基本情報技術者試験 (FE):
- IaC (Infrastructure as Code) の具体的な実現手段として出題される可能性があります。
- ポイント: GitリポジトリをSSOT（信頼できる唯一の情報源）とする点。宣言的アプローチ（どうあるべきかを記述する）と手続き的アプローチ（どう実行するかを記述する）の違い。
応用情報技術者試験 (AP):
- デプロイメント戦略やシステム監査の文脈で重要になります。
- ポイント: プル型デプロイメントのセキュリティ上の優位性。変更管理のプロセスがGitの履歴に完全に統合されることによる監査性の向上。障害発生時のロールバックの容易さ。特にKubernetes環境での設定管理手法として問われる可能性が高いです。
学習のコツ: GitOpsは、単なるツールではなく、運用プロセス全体に関わる「原則」であることを理解しておくと、応用問題にも対応しやすくなります。サーバ環境の信頼性を高めるための重要な手段であると覚えておきましょう。