【基本情報技術者試験】イメージで覚える!負荷分散型クラスタ、フェールオーバ型クラスタ

負荷分散型クラスタ、フェールオーバー型クラスタとは システム
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クラスタシステム

クラスタシステムのイメージ

クラスタシステム」とは、複数のコンピューターがまとまって、1つのコンピューターのようにふるまうシステムのことです。

イメージでいうと、小学校の時に習った「スイミー」みたいですね。

覚えていますか?
仲間とまとまって、1匹の大きな魚に見せることで、敵から身を守っていたお話です。

クラスタシステムも同様に、複数のコンピューターがまとまって、1つのコンピューターのようにふるまっています

さて、スイミーは敵から身を守るために皆でまとまっていましたが、クラスタシステムはなぜ複数のコンピューターでまとまっているのでしょうか。

その理由は、以下の2つです。

①複数でまとまることで、1つ1つのコンピューターの負荷を減らすため
                         →(負荷分散型クラスタ

②1つのコンピューターが壊れても、他のコンピューターがカバーできるようにするため
                         →(フェールオーバー型クラスタ

このような、可用性を高めるシステム構成を「HAクラスタ」と言います。

詳しく説明していきますね。

HAクラスタの種類

基本情報技術者試験

先ほど、HAクラスタには

①複数でまとまることで、1つ1つのコンピューターの負荷を減らすため
                         →(負荷分散型クラスタ

②1つのコンピューターが壊れても、他のコンピューターがカバーできるようにするため
                         →(フェールオーバー型クラスタ

の2種類があると述べました。

1つ目を「負荷分散型クラスタ」、2つ目を「フェールオーバ型クラスタ」と呼びます。

①負荷分散型クラスタ

負荷分散型クラスタ」は、「1つ1つのコンピューターの負荷を減らす」ためにまとまっているクラスタです。

具体的には、「ロードバランサ」という装置がアクセスを振り分けることで、負荷を軽減しています。

負荷分散型クラスタではない場合の処理
負荷分散型クラスタの処理

これにより、負荷によって故障してしまう確率を軽減することができます。

②フェールオーバー型クラスタ

フェールオーバー型クラスタ」は、1つのコンピューターが壊れても、他のコンピューターがカバーするためにまとまっているクラスタです。

具体的には、デュプレックスシステムのように、現在アクティブなコンピューターの裏に
別のコンピューターもスタンバイさせておき、故障したときに切り替える方式です。

フェールオーバ型クラスタ

これにより、もしコンピューターが故障したとしても、システムとしては停止せずに稼働し続けることができます。

まとめ

クラスタシステムには、1つ1つのコンピューターの負荷を減らすための「負荷分散型クラスタ」と、

1つが壊れても、他のコンピューターがカバーするという「フェールオーバー型クラスタ」があります。

これらのおかげでコンピューターが故障しづらくなったり、1つが故障してもシステム全体としては動き続けることができます。

なるほど、これで可用率が上がるわけなんですね!

そうなんだ!
おかげでユーザーがいつでも安心して利用できるようになるんだよ。

練習問題

練習問題1

問)ロードバランサを使用した負荷分散クラスタ構成と比較した場合の,
  ホットスタンバイ形式によるHA(High Availability)クラスタ構成の特徴はどれか。

ア、稼働している複数のサーバ間で処理の整合性を取らなければならないので,
  データベースを共有する必要がある。

イ、障害が発生すると稼働中の他のサーバに処理を分散させるので,
  稼働中のサーバの負荷が高くなり,スループットが低下する。

ウ、処理を均等にサーバに分散できるので,サーバマシンが有効に活用でき,
  将来の処理量の増大に対して拡張性が確保できる。

エ、待機系サーバとして同一仕様のサーバが必要になるが,障害発生時には待機系サーバに処理を
  引き継ぐので,障害が発生してもスループットを維持することができる。

答)

  ホットスタンバイ形式とは、現用系の裏に待機系のコンピューターを準備しておくことです。
  そのため、フェールオーバー型クラスタであるが正解となります。