フェールオーバー クラスタリングは、重要な環境で高可用性と中断のない操作を確保するための強力な戦略です。 これには、ノードと呼ばれる独立したコンピューターの構成が含まれます。これらは連携して、クラスター化された役割と呼ばれるアプリケーションとサービスの可用性とスケーラビリティを強化します。 これらのノードは、物理ケーブル接続とソフトウェアの両方を介して相互接続されます。
1 つ以上のノードで障害が発生した場合、残りのノードはワークロード (フェールオーバーと呼ばれるプロセス) を自動的に引き継ぎ、中断を最小限に抑えます。 さらに、クラスター化されたロールの正常性は継続的に監視されます。 問題が検出された場合、ロールは再起動されるか、シームレスな操作を維持するために別のノードに移行されます。 このプロアクティブなアプローチにより、ハードウェアまたはソフトウェアの障害が発生した場合でも、サービスを一貫して利用できます。
ネットワークは、クラスター ノード間および外部クライアント間の信頼性の高い通信と効率的なデータ交換を可能にすることで、フェールオーバー クラスターで重要な役割を果たします。 クラスターでは多くの場合、ハートビート信号やクラスター管理などの内部機能に専用のプライベート ネットワークが使用されますが、個別のパブリック ネットワークではクライアント アクセスとアプリケーション データが処理されます。 このネットワーク分離により、重要なクラスター トラフィックを外部の中断から分離することで、パフォーマンスとセキュリティが強化されます。 また、フォールト トレランスが向上し、内部クラスター操作が中断されず、フェールオーバー イベント中にクライアント接続の高可用性が維持されます。
クラスターの正常性はハートビート信号によって継続的に監視され、問題の検出に役立ちます。 問題が発生した場合、システムはサービス継続性を維持するためにフェールオーバーを自動的に開始できます。 機密データを保護し、組織の標準を満たすために、フェールオーバー クラスターには、転送中と保存中の両方のデータをセキュリティで保護するための暗号化などの堅牢なセキュリティ対策が組み込まれています。 また、詳細なアクセス制御を使用して、アクセス許可とアクセス権を効果的に管理します。
Azure Local でのフェールオーバー クラスタリングの詳細については、「クラスターとプール クォーラムのについて」を参照してください。
アクティブおよびパッシブ フェールオーバーの構成
フェールオーバー クラスターは、アクティブ/アクティブとアクティブ/パッシブの 2 つのプライマリ構成で設定できます。 各構成には独自のトレードオフがあり、アクティブ/アクティブはパフォーマンスとリソースの効率に重点を置き、アクティブ/パッシブはフェールオーバー シナリオでのシンプルさと信頼性を重視します。 選択は、特定の組織のニーズと、クラスター化されるアプリケーションの重要度によって異なります。
| Configuration | Operation |
|---|---|
| Active | アクティブ/アクティブ フェールオーバー クラスターでは、すべてのノードがアクティブであり、同時に連携してクラスター全体のワークロードのバランスを取ります。 この構成では、タスク、処理能力、またはサービスが使用可能なすべてのノードに分散され、リソースが効率的に使用されます。 そのしくみを次に示します。 |
| Passive | アクティブ/パッシブ フェールオーバー クラスターでは、一部のノードはアクティブとして指定され、他のノードはスタンバイ状態であり、アクティブ ノードが失敗した場合に引き継ぐ準備が整います。 そのしくみを次に示します。 |
フェールオーバー クラスタリングの機能
フェールオーバー クラスタリングは、アップタイムを最大化し、データの整合性を確保し、重要なワークロードの管理を合理化するように設計された包括的な機能セットを提供します。 これらの機能により、組織はサービス継続性を維持し、リソースを効率的に管理し、ハードウェアまたはソフトウェアの障害から迅速に復旧できます。 フェールオーバー クラスタリングによって提供される機能には、次のようなものがあります。
クラスター ノードとクォーラム:
クラスター ノードは、クォーラムと呼ばれるものを維持するために共同作業を行います。これは基本的に、クラスターが正常に機能するために必要なクラスター メンバーからの投票の最小数です。 このメカニズムにより、クラスターの分割部分が独立して動作し、不整合が発生する可能性があるスプリット ブレイン シナリオを回避できます。 クォーラム モデル (ノード マジョリティ、ノードとディスク マジョリティ、ノードとファイル共有マジョリティ、ノー マジョリティ (ディスクのみ) など)は、投票の割り当て方法とカウント方法を決定します。 たとえば、ノード マジョリティは各ノードに投票を割り当てますが、Node と Disk Majority にはディスクまたはファイル共有からの追加の投票が組み込まれます。
Storage configuration:
フェールオーバー クラスターの注目すべき機能は、クラスター共有ボリューム (CSV) です。これにより、複数のノードが同じストレージに同時にアクセスできるため、パフォーマンスを失うことなくスムーズなディスク管理と調整が可能になります。 CSV は、フェールオーバー クラスターのストレージ構成に不可欠な部分です。 CSV を使用すると、効率的なディスク アクセスが容易になり、ノードはストレージ タスクを共同で処理できます。
プロアクティブな監視と管理:
フェールオーバー クラスターでは、ノードとその役割の正常性を監視する手段としてハートビート信号が使用されます。 これらのシグナルは、ノード障害やサービスの中断などの問題を検出するのに役立ちます。 このような問題が検出されると、システムは自動的にフェールオーバー手順を開始し、継続性を確保し、ダウンタイムを最小限に抑えることができます。
セキュリティとコンプライアンス:
セキュリティはフェールオーバー クラスターの重要な側面であり、データとクラスターの操作を保護するための暗号化やアクセス制御などの機能が組み込まれています。 クラスターは、セキュリティで保護されたデータ処理と信頼性の高いシステム パフォーマンスを確保することで、重要なアプリケーションのコンプライアンス要件を満たすのに役立ちます。 これにより、厳しいデータ保護と規制遵守が必要な環境に適しています。
Use cases:
フェールオーバー クラスタリングには、ディザスター リカバリー、負荷分散、ハイ パフォーマンス コンピューティングなど、いくつかの実用的なアプリケーションがあります。 高可用性を提供することで重要なアプリケーションをサポートし、企業は悪影響を受けても運用を維持できます。 たとえば、ディザスター リカバリーシナリオでは、クラスターは影響を受けないノードに操作を転送することで、サービスをすばやく復元できます。
フェールオーバー クラスタリングにより、物理サーバーまたは仮想マシンで実行されている重要なアプリケーションとサービス (クラスター化されたロール) の高可用性または継続的な可用性が確保されます。 障害が発生した場合、これらのロールを別のノードですばやく移動または再起動できるため、ダウンタイムを最小限に抑え、一貫したパフォーマンスと冗長性を維持できます。
Microsoft SQL Server や Hyper-V 仮想マシンなどのアプリケーションでは、ハードウェアまたはソフトウェアの障害時でも、サービスの中断が最小限に抑えられます。
フェールオーバー クラスタリング リソース
このリソースのキュレーションされたテーブルは、フェールオーバー クラスタリングを効果的に理解、計画、デプロイ、管理するのに役立ちます。