HA クラスタ超入門（前編）

前編・後編に渡り、HA クラスタについて基礎的なことから解りやすくご紹介します。
今回は、HA クラスタの概要を Q & A形式で説明します。また、弊社 HA 製品の MIRACLE CLUSTERPRO と MIRACLE FailSafe の製品概要をご紹介します。

Q. HA クラスタって？

A.

業務サーバーをあらかじめ複数台用意しておくことで、1 台に障害が発生しても、他のサーバーに業務を引継ぎ、ダウンタイムを可能な限り短くすることが可能なシステムです。また、クライアントには業務の切り替わりを意識させない ( 同じ IP アドレスで同じデータにアクセス可能 ) ので、特別な運用ルール等も必要ありません。
一般的には、"HA クラスタソフト " と呼ばれるソフトウェアを利用して、このようなシステムを構築します。
日本の代表的な HA クラスタソフトには NEC 社の CLUSTERPRO があり、2020 年 8 月現在、19 年連続で国内の HA クラスタシェア No.1^※ を獲得中です。サイバートラストは 2004 年から CLUSTERPRO OEM 製品として MIRACLE CLUSTERPRO の製品販売、保守サポート、導入コンサルを実施しています。

※出典：IDC Japan、2020 年 7 月「国内コンピューティング／ネットワークインフラストラクチャソフトウェア市場シェア、2019 年：Windows EOS 需要が成長に寄与」 (JPJ45146920)

Q. フェイルオーバーって何？

A.

HA クラスタにおいて、" 業務を引継ぐ " ことを指します。具体的には、業務サービスに必要となる各種リソース（IP アドレス、データ、アプリケーション）を稼働系サーバーで停止し、待機系サーバーで各種リソースを起動することで業務サービスを再開させます。
このフェイルオーバーは、稼働系サーバーで HW 障害、OS 障害、SW 障害を検出した際に、自動的に行われることで業務サービスのダウンタイムを最低限に抑えることが可能になります。もちろん手動で、業務サービスの実行サーバーを切り替えることも可能です。

Q. データはどうやって引継ぐの？

A.

共有ディスクと呼ばれる、外付けのストレージに業務サービスのデータをプールし、稼働系サーバーからそのストレージをマウントして、データを参照することが一般的です。接続方式は iSCSI / SAS / FibreChannel 等が選択可能です。また、HA クラスタソフトによっては、相互のサーバーの特定領域をネットワーク越しにデータミラーリングさせることでデータ共有を行うことも可能です。
CLUSTERPRO では、標準製品の CLUSTERPRO X で共有ディスク型クラスタに対応します。また、データミラーオプションを追加することで、データミラーリング型クラスタも構築することが可能になります。
一般的に、データミラーリング型クラスタは、共有ディスクを必要としないため、安価にクラスタシステムを構築できます。その反面、データミラーリングのオーバヘッドがあるため、データ更新の多い DB システムには向いていません。

Q. どんなアプリケーションがクラスタリングできるの？

A.

一般的なサーバーアプリケーションであれば特に制限なく、どのようなアプリケーションにも適用可能です。

database (Oracle, PostgreSQL, MySQL...etc)
nfs/samba
http
smtp/pop
ftp

CLUSTERPRO では、オプション製品を利用することで、固有のアプリケーションに特化して開発された監視機構を組み込むことが出来ます。
この監視オプションを利用することで、当該プロセスの死活監視だけではなく、プロセスのストール管理も行い、実際にサービスの提供が可能か否かの監視まで行います。

データベースサーバー監視オプション（対応 SW: Oracle, PostgreSQL, MySQL, DB2）
ファイルサーバー監視オプション（対応 SW: NFS, Samba）
インターネットサーバー監視オプション（対応 SW: HTTP, SMTP）
アプリケーションサーバー監視オプション（対応 SW: WebLogic, WebSpere, TAXID）

Q. どんな障害が検出できるの？

A.

HA クラスタソフト次第ですが、一般的には以下のような障害検出が可能です。

HW: 電源断 / ディスク故障 / ネットワーク断線
OS: ダウン (panic 等 ) / ストール
SW: ダウン / ストール

CLUSTERPRO は、これらの監視機構を運用系のみならず待機系でも行うことで、待機系での各種リソースの起動失敗を未然に防いでいます。

Q. 障害発生時以外の HA クラスタ化のメリットはあるの？

A.

業務サービスを実行するサーバーを柔軟に切り替えられるようになるので、計画保守など、一方のサーバーでは保守作業を行いながら、他方のサーバーで業務は継続させておく、といったことができます。
また、Web ベースの専用の管理ツールにより、監視機構の一時停止や計画的なアプリケーションの再起動なども WebUI から行えます。同様に HA クラスタの障害監視の感度や、障害検知後の動作の変更などもこの管理ツールから容易に行うことが出来ます。

Q. MIRACLE CLUSTERPRO X、MIRACLE FailSafe って？

A.

MIRACLE CLUSTERPRO X は CLUSTERPRO に MIRACLE LINUX をバンドルしたパッケージ製品です。
今回 7 月 6 日最新版リリースでは、CLUSTERPRO X4.2( 最新版 ) と MIRACLE LINUX 8 または CentOS 7/8 のライセンス・保守バンドルのパッケージ製品として前回よりもトータル金額は下げて提供しています。
MIRACLE FailSafe は CLUSTERPRO X SingleServerSafe の OEM 製品になり、最新版が 6 月 30 日にリリースしました。この製品はシングルサーバー用に上記で説明した HA クラスタ機能を活用して、主に OS 障害、SW 障害の可用性向上を狙うものになります。最近流行り IaaS 環境では HW 障害はクラウドベンダーが担保しますが、OS 障害、SW 障害は利用者の責任で対応が必要になります。この MIRACLE FailSafe は通常の HA クラスタソフトの 1/10 ほどの価格で運用が可能になるため、IaaS 環境に最適です。

Q. 最新版の保守付きパッケージ製品の価格を教えて

A.

MIRACLE CLUSTERPRO X(MIRACLE Linux 8/CentOS)：最新版 7 月 6 日リリース。保守バンドル製品にて、1 年 SupportPack 87.6 万円、3 年 SupportPack 128.4 万円、5 年 SupportPack 164.4 万円になります。
MIRACLE LINUX HA 8 / MIRACLE FailSafe for CentOS：最新版 6 月 30 日リリース。MIRACLE LINUX 8 版は "MIRACLE LINUX 8 HA", CentOS 7/8 版は "MIRACLE FailSafe for CentOS" という製品名で販売しています。保守バンドル製品にて、1 年 SupportPack 12 万円、3 年 SupportPack 30.6 万円、5 年 SupportPack 39.9 万円になります。