AIと進めるインフラ設計：プロンプトで整理する7つのステップ

プロンプトエンジニアリングを活用したインフラ設計手法

1. インフラ設計のプロンプトエンジニアリング紹介

インフラ設計において会話型AIを効果的に活用する「プロンプトエンジニアリング」は、設計プロセスを整理し効率化する手法です。段階的に質問（プロンプト）を組み立てることで、設計の網羅性を高め、要件の抜け漏れを防ぎます。
単に「答えを聞く」のではなく、設計プロセス全体を通じて一貫した文脈で情報を積み上げていくことが特徴です。これにより、短時間で質の高いインフラ設計が可能になります。

このプロンプトエンジニアリング手法は、クラウドインフラ、オンプレミス環境、ハイブリッド環境など、様々なシステム設計に応用可能です。特に複数のコンポーネントが絡み合う複雑なシステムほど、段階的なアプローチで要件を整理することでより効果が高くなります。

2. インフラ設計のための7ステップ・プロンプト手法

インフラ設計の7ステップ・プロンプト手法は、設計プロセスを体系的に進めるためのフレームワークです。最初に要件定義とステークホルダーの特定から始め、システムコンポーネントの関係性を明確にします。続いて重要パラメータの特定と業界標準の活用によって設計の基盤を固め、詳細設計と運用戦略の両輪で具体化を進めます。これらの成果物を総合レビューすることで一貫性のある設計が完成します。各ステップは独立しながらも前後の文脈を活かし、AIとの対話を通じて設計の精度と品質を段階的に高めていくのが特徴です。設計者は自身の経験と専門知識をAIの提案と組み合わせることで、より堅牢なインフラ構築が可能となります。

ステップ1: 要件定義とステークホルダーの特定

機能要件と制約条件を明確にします。プロンプトでは利用規模（ユーザー数・データ量）、必要な機能、セキュリティ要件、既存システムとの連携条件などの技術的前提を具体的に提示しましょう。また各部門（運用・開発・セキュリティ）からの要望や懸念点を整理することで、設計の方向性を定め、後工程での手戻りを防ぎます。

ステップ2: システムコンポーネントの特定と関係性の定義

システムを構成する主要な要素とそれらの連携方法を明確にします。プロンプトでは「必要なコンポーネントは何か」「各要素の役割と接続方法」「データの流れ」などを具体的に質問しましょう。既存環境との接続点や新規導入する機器・ソフトウェアの特性を整理することで、全体構成が明確になります。AIに図解や一般的な構成パターンを依頼すると、設計の理解がさらに深まります。

ステップ3: 重要パラメータの特定と設計指針の策定

システムの性能とセキュリティを左右する重要パラメータを体系的に洗い出します。プロンプトでは想定ユーザー数や通信量に基づいた適切な設定値、パフォーマンスのチューニングポイント、リソース（CPU・メモリ・ストレージ）の最適配分などについて質問します。これにより、環境に合わせた具体的な設計指針と最適化の方向性を明確にすることができます。

ステップ4: ベストプラクティスと業界標準の活用

成功事例や標準的なアプローチを調査します。利用ソフトウェアの推奨設定、一般的な落とし穴とその対策、セキュリティ強化策などの知見を集めるプロンプトが効果的です。

ステップ5: 詳細設計（パラメータ設計）への落とし込み

これまでの情報（ステップ1-4）を統合して具体的な設計に落とし込みます。構成図、設定ファイル例、パラメータ設定値など、実装レベルの具体的な内容をAIに提案してもらいましょう。

ステップ6: 運用・監視戦略の策定

システム稼働後の安定運用に必要な体制を設計します。監視項目と閾値、障害対応手順、バックアップ・リカバリ方法、メンテナンス計画など、長期的な運用視点での質問が重要です。

ステップ7: 総合レビューと最終化

全工程を通した設計の整合性をチェックします。ここでは前ステップまでの内容を要約して提示し、矛盾点や抜け漏れ、リスク要因の洗い出しを依頼するプロンプトが効果的です。実装計画の優先順位づけも行いましょう。

3. 【具体例】プロキシサーバー導入のプロンプト設計と効果

ここでは「セキュリティ強化とパフォーマンス向上のためのプロキシサーバー導入」を例に、各ステップでどのようなプロンプトを使い、どんな効果が得られるかを具体的に説明します。
※プロキシサーバーは考慮すべき要素が多彩で複雑となりやすいため、プロンプトエンジニアリングのサンプル事例として適していると考えた。

ステップ1: 要件定義とステークホルダーの特定

プロンプト例:

当社ではセキュリティ対策とキャッシュ機能を備えたプロキシサーバーの導入を検討しています。
具体的に以下の点について整理したいです：

1. プロキシサーバー導入の主な目的（セキュリティ、パフォーマンス、コスト面など）
2. 想定ユーザー数と通信量（1日あたり約500ユーザーで10GB程度）
3. セキュリティ部門からの要件（URL filtering、マルウェア対策など）
4. インフラ部門の懸念事項（既存ネットワークへの影響、管理負担など）

これらの情報をもとに、プロキシサーバー導入の具体的な要件と検討すべき制約条件を整理してください。

期待される効果:

• プロキシ導入の主目的（セキュリティ強化、アクセス高速化など）が明確になる
• 部門間の要望・制約を整理することで、後の設計ミスを未然に防げる
• 必要なリソース（処理能力、ストレージなど）の見積もりができる

ステップ2: システムコンポーネントの特定と関係性の定義

プロンプト例:

前回整理した要件に基づき、必要なプロキシサーバーの種類と配置について検討したいです。

1. フォワードプロキシ、リバースプロキシ、キャッシュプロキシなど、目的別の特徴と違い
2. 当社環境（インターネット - Firewall - 社内LAN - サーバー群）における最適な配置場所
3. 他のセキュリティ機器（WAF、IDS/IPSなど）との連携方法と配置順序
4. 冗長構成を取る場合の一般的なアーキテクチャパターン

各コンポーネントの役割と配置の図解も含めて説明いただけると理解しやすいです。

期待される効果:

• プロキシの種類と特性が理解でき、適切な選択ができる
• 既存インフラとの接続方法と配置場所が具体的に見える
• 高可用性を確保するための構成パターンが分かる

ステップ3: 重要パラメータの特定と設計指針の策定

プロンプト例:

フォワードプロキシとキャッシュプロキシの併用を検討しています。性能とセキュリティを最適化するための重要パラメータについて教えてください。

1. コネクション数や同時接続数の適切な設定値（500ユーザー環境の場合）
2. キャッシュサイズとキャッシュポリシーの推奨設定
3. タイムアウト値（接続タイムアウト、読み取りタイムアウトなど）の最適化
4. メモリ割り当てとCPUリソースの目安

それぞれのパラメータについて、どのような影響があるのか、どのように調整すべきかの指針もお願いします。

期待される効果:

• システム性能に直結する重要パラメータが明確になる
• リソース配分の目安が分かり、適切なサイジングができる
• パラメータ調整の考え方が理解でき、環境に合わせた最適化ができる

ステップ4: ベストプラクティスと業界標準の活用

プロンプト例:

Nginx, Squid, HAProxyなどの代表的なプロキシソフトウェアのベストプラクティスについて教えてください。

1. エンタープライズ環境での実績が高いプロキシソフトウェアとその選定基準
2. デフォルト設定のままだと問題が起きやすいポイントと対策方法
3. セキュリティ強化のための推奨設定（TLS/SSL設定、ヘッダー処理など）
4. 大規模環境での性能チューニングの実例

業界標準や公式ドキュメントで推奨されている設定例も含めて解説いただけると参考になります。

期待される効果:

• 各ソフトウェアの特徴と適用シナリオが理解できる
• 一般的な設定ミスや脆弱性を回避できる
• 信頼性の高い設定方法や構成パターンを採用できる

ステップ5: 詳細設計の具体化

プロンプト例:

これまでの検討内容を踏まえ、Nginxをリバースプロキシとキャッシュプロキシとして利用する具体的な設計を作成したいです。

1. 論理構成図（コンポーネント配置とトラフィックフロー）
2. 主要な設定ファイル（nginx.conf）のサンプルコード
3. SSL/TLS終端処理の具体的な設定方法
4. キャッシュ設定とログローテーションの設定例

当社環境（500ユーザー、Webアプリケーション利用が中心）に適した具体的な設定値も含めてお願いします。

期待される効果:

• 実装レベルの具体的な設計図と設定ファイルが得られる
• 本番環境で必要となる詳細設定が明確になる
• 関係者に共有・説明しやすい形式で設計内容をまとめられる

ステップ6: 運用・監視戦略の策定

プロンプト例:

プロキシサーバーの安定運用のための監視・運用体制について助言をください。

1. 監視すべき重要指標（CPU、メモリ、コネクション数、レスポンスタイムなど）
2. 異常検知の閾値設定と通知方法（何をどう監視すればよいか）
3. ログ収集・分析の方法とセキュリティインシデント検知のポイント
4. 定期メンテナンス（パッチ適用、設定変更など）の手順と注意点

実際の運用で役立つダッシュボードの例や、インシデント対応フローの図解も含めていただけると助かります。

期待される効果:

• システム安定性を確保するための監視項目と方法が明確になる
• 障害発生時の迅速な検知と対応が可能になる
• 長期運用における保守管理のポイントが理解できる

ステップ7: 総合レビューと最終化

プロンプト例:

これまで6つのステップで検討してきたプロキシサーバー導入計画を総合的にレビューしてください。

1. 要件定義から運用計画までの一貫性と矛盾点のチェック
2. 見落としがちな検討項目や追加すべき要素
3. リスク要因とその対策方法
4. 実装スケジュールの提案（フェーズ分けと優先順位）

全体を通して改善すべき点や、より効果的な代替案があれば提案してください。

期待される効果:

• 全工程を通した設計の整合性が確認できる
• 盲点や不足点が明らかになり、設計品質が向上する
• 実装に向けた具体的なロードマップが描ける

4. まとめ：プロンプトエンジニアリングで変わるインフラ設計

プロンプトエンジニアリングをインフラ設計に取り入れることで、次のような変化が期待できます：

A. 設計プロセスの体系化

• 一度に全てを質問するのではなく、段階的に情報を積み上げることで、論理的な設計プロセスを実現
• 各ステップの成果物が明確になり、設計の進捗管理がしやすくなる

B. 検討の網羅性向上

• 7つのステップを踏むことで、機能要件から非機能要件まで見落としのない検討が可能に
• 複数の視点（開発・運用・セキュリティなど）を取り入れた総合的な設計ができる

C. 設計品質と効率の両立

• AIの持つ幅広い知識を活用しながら、人間の判断で方向性を決めるハイブリッドアプローチ
• 定型的な検討項目はAIに任せることで、人間はより創造的・戦略的な部分に集中できる

D. 知識の蓄積と再利用

• プロンプト自体を設計資産として蓄積・改良していくことで、組織の設計力が向上
• 過去のプロジェクトで使用したプロンプトを再利用することで、新規プロジェクトの立ち上げが迅速に

設計の質とスピードの両方が向上し、より堅牢で運用しやすいシステム構築につながるはずです。

おまけ. より時短を目指す人向け

以下に示すアプローチは、短い時間で設計工程を進めたい方に向いています。
ただし、学習しながら理解を深めたい方には向いていないです。ほどほどに

ｘｘに関して設計をしたい。
段階的に要件を詰めていきたいので以下のステップでプロンプトを考えて

{上記に示した7ステップ・プロンプトをコピペ}