止められないシステムには、手間のかからない二重化を クラスタの常識を打ち破る everRun HA流アプローチ

現在では、基幹系業務などシステムダウンの影響が大きい分野でもIAサーバが使われている。また、サーバ集約化などによってもサーバがダウンすることによる影響が大きくなっていることから、IAサーバもアプリケーションプラットフォームとして高い信頼性が求められるようになってきている。そこで、従来のフェイルオーバー型のクラスタシステムでは解決できない問題がクローズアップされてきた。日本情報通信が販売する「everRun™ HA」はその問題をどのように解決しているのだろうか？

ビジネスおよびITの現状と 　クラスタリングの限界

　ビジネスの世界では今、事業継続性という言葉がトレンドだ。事件・事故や災害などさまざまなトラブルがあっても、「ビジネスを止めない」ということが求められているのである。ビジネスとITが不可分となっている現在において、ビジネスの継続性とITシステムの信頼性もまた不可分だ。「ビジネスを止めない」ことと「ITシステムを止めない」ことはほぼ同義となり、企業はITシステムを止めない努力をしなければならないというのが、最近の風潮となっている。

　また、純粋にITシステムだけに焦点を当てても、システムの可用性・信頼性の要求は高まっている。これはコスト削減やリソースの無駄を省くためだけでなく、内部統制などセキュリティ上の要求からもサーバの集約化が進んでいるからだ。1つのサーバで1つの業務を行っている場合は、そのサーバ障害の影響を受けるのはその業務に限定される。しかし、1つのサーバでいくつもの業務を行っている場合には、ハードウェア障害の影響は広範囲に及んでしまうのである。

　このような背景から、プラットフォームとしてのサーバの信頼性向上のために、これまでもさまざまな取り組みがなされてきた。その結果、ハードウェア障害時のシステムダウンタイムは徐々に減少してきている。特に、二重化により可用性を上げるクラスタシステムの登場によりダウンタイムは劇的に縮まり、現在は5分程度でスタンバイのハードウェアに切り替わるようになっている。

　しかし、「いかに早く切り替えるか」というアプローチで開発されている従来のフェイルオーバー型クラスタシステムでは、この5分がゼロになることは決してない。また、クラスタリング構成を意識した設計や構築が必要で、運用にも特別のスキルが必要だ。さらには、自社開発のアプリケーションでそもそもクラスタリングに対応していないという場合がある。そして何より、高価なことが導入の障壁となっている。

　これらの課題を解決するのが、「everRun™ HA」である。ダウンタイムをできるだけゼロに近づけるためには、フェイルオーバーにかかる時間を減らせばいい。everRun HAはそれを仮想化の技術で実現している。

仮想化の技術により 　I/Oデバイスが完全に同期動作

　everRun HAは、2台のIAサーバを利用して動作する、クラスタリングソフトウェアである。2台のサーバはギガビットイーサネットで接続されており、仮想化の技術によりシングルサーバのように利用できる。つまり、サーバのハードウェアをコントロールするホストOSがあって、その上にアプリケーションが動くゲストOSがあるような環境だ。

図1　everRun HAの仮想化技術

　アプリケーションはどちらか一方のサーバの仮想OS上で動作するが、情報の読み書きは仮想デバイスドライバにより2台のサーバ両方のディスクに対し、同時に同じ内容で行われる。また、クライアントと情報のやりとりを行うネットワーク部分も常に両方に対して処理を行っており、同じ情報を出し入れするようになっている。

　everRun HAによるクラスタリングシステムでは、ユーザーがアプリケーションを利用する際には、2つのバーチャルサーバを合わせた仮想エリアが1つのサーバとして見えている。しかし実際には、片方の仮想OSがアクティブサーバとして動いている。サーバのハードウェアにおいて最も壊れやすいのはI/Oデバイス、つまりディスクやNICの部分だという調査結果があるが、この状態でディスクが壊れた場合、常に同期がとられているもうひとつのスタンバイサーバのディスクに瞬時に切り替わり、フェイルオーバーは発生しない。

　これは、ネットワーク部分についても同様で、アプリケーション動作中にネットワークが切れても、もう片方のネットワークへシームレスに切り替わる。また、仮想化・二重化処理のためには専用のCPUコアを割り当てており、アプリケーションの負荷が高くなっても不安定になることはない。以上が、everRun HAの技術的な特徴だ。

図2　everRun HAの高度な二重化機能

シングルサーバと同様の 　使い勝手とコスト

　二重化システムのコストで大きな割合を占めるのは、導入や運用の部分だ。まず、導入の際にサーバのほかにSAN（Storage Area Network）で接続するような高価な共有ストレージが必要だったり、クラスタの設計や構築といった特別のオペレーションが発生する。そのためには専門のスキルを持った担当者が必要だ。しかしeverRun HAでは、安価なSATAやSCSIの内部ストレージも利用できる。また、OSの設定やアプリケーションの導入は仮想OS環境1台分でよく、あとはバックグラウンドで二重化が行われる。

　従来のクラスタシステムは、通常のWindowsサーバ管理者だけでなく二重化のための特別なスキルを持った管理者でないと運用が難しかった。しかしeverRun HAではユーザーが利用するのは仮想化環境のシステムなので、一般的なWindowsサーバの知識で利用することが可能だ。

　シングルサーバと同様に利用できて二重化を意識する必要がないというのが、everRun HAの導入・運用面での大きな特徴となっている。このため、フェイルオーバー型のクラスタシステムと比べて、信頼性をはるかに向上させながら、コストをおさえることができる。金額的には、従来のクラスタシステムと比べて、構築にかかるコストとソフトウェアのライセンス料などを合計した数字で約2/3程度になると考えればよいだろう。

図3　従来のクラスタに比べるとeverRun HAのコストは低く抑えられる

IBM System xサーバとの組み合わせで 　高度な機能を利用

　サーバ障害の原因の半分以上は、ディスクやNICといったI/O系ハードウェアが占めている。これは機械のことなので致し方ない部分ではあるが、ハードウェアベンダーも手をこまねいているわけではない。例えば、IBM System xサーバのように障害の事前通知機能を搭載しているサーバもある。everRun HAは、ハードウェア障害が事前に通知された場合、無停止でメンテナンスが可能だ。

　従来のフェイルオーバー型クラスタリングでは、障害の事前通知機能があっても、実際にはその通知によるメンテナンスはあまり行われないという。というのは、メンテナンスのためにアクティブ側サーバを止めてスタンバイ側サーバを起動するという作業が発生するため、どうしても多少のダウンタイムが発生してしまうからだ。止まってもいないのにわざわざ止めるのをためらうのは当然といえば当然だろう。

　しかしeverRun HAでは、ハードウェアの事前障害通知があった場合、アプリケーションを動作させたまま、待機側サーバに処理を引き継がせることができる。つまり、システムを止めることなく、メンテナンスが可能なのである。このため、予期しないシステムダウンを避けることができる。

クラスタ環境移行の不安を取り除く 　日本情報通信の取り組み

　日本情報通信株式会社は、同社にこれまで蓄積されたIAサーバテクニカルスキル、販売ノウハウを生かすとともに、自社内の検証センターにeverRun HAによるお客様アプリケーションのクラスタ環境での稼働検証、およびデモ環境をそろえている。さらに、このソリューションの開発元である米Marathon Technologies Corp.および、日本での輸入元である住商情報システム株式会社から強力なバックアップと販売支援、技術支援を受けており、everRun HAの販売・構築に万全の体制を敷いている。

　また、同社はビジネス・パートナー企業経由でのeverRun HA販売にも力を入れ、パートナー企業のアプリケーションパッケージの稼働検証、販売サポートなど、everRun HAによるクラスタ環境構築を容易にし、日本のWindowsサーバ市場におけるクラスタ環境適用の拡大要求に応えていく意気込みを見せている。

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　以上のように、everRun HAはこれまでのクラスタシステムとはまったく違ったアプローチで、ストレージやネットワークといったI/Oデバイスの障害、リソース不足の問題を解決する。これにより、システムダウンの危険性を大きく低減することが可能となる。サーバプラットフォームの信頼性を向上させることで、ビジネス継続性の確保に一役買うものとなるだろう。