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切り替え方式は3種類

 普段使っている本番機に障害が発生した場合には予備機に切り替える。このときの切り替え方式には3種類ある。ホットスタンバイとコールドスタンバイ、ウォームスタンバイである。

 ホットスタンバイでは、本番機と予備機を常に稼働させておく。そして本番機の状態をリアルタイムで予備機に反映しておく。これにより、本番機が故障した場合にすぐに切り替えられるので、システムやネットワークのダウンタイムを最小限に抑えられる。半面、運用や設定は難しくなる。

 一方コールドスタンバイは、予備機を用意するものの、起動せずに待機させておく方式だ。予備機に切り替える際は、起動して可能な範囲で本番機の状態を反映させる。3方式の中では最も復旧に時間がかかる。

 ウォームスタンバイは両者の中間に位置する。具体的には予備機は起動しているものの、本番機の状態を引き継いでいない。本番機が故障した際は、予備機に本番機の状態を反映させてから稼働する必要がある。このため、コールドスタンバイよりは早いものの、ホットスタンバイよりは復旧に時間がかかる。

経路やゲートウエイを冗長化

 ここからはネットワークの冗長化を取り上げる。レイヤー2のネットワークを冗長化する方法には、リンクアグリゲーションやSTP(Spanning Tree Protocol)がある。

 リンクアグリゲーションは複数のケーブルをまとめて1本のケーブルとみなす技術である。LANスイッチ同士を複数のケーブルで接続するので、ケーブルのどれかに障害が発生してもスイッチ間のリンクを維持できる。

 一方のSTPは、本来ループを回避する通信プロトコルだ。ネットワークに予備の経路を単純につなぐと、ループが形成されてブロードキャストストームが発生する。そこでSTPを利用して、ループが形成された際には特定の経路を遮断させる。障害発生時には遮断していた予備機の経路が自動的に有効化され、ネットワーク接続を復旧させる。

 レイヤー3のネットワークの冗長化としては、デフォルトゲートウエイが挙げられる。インターネットへの出入り口となるデフォルトゲートウエイに障害が発生すると、インターネットに接続できなくなるので冗長化するのが望ましい。

 デフォルトゲートウエイなどの冗長化には、VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol)という通信プロトコルを使う。VRRPでは複数のルーターを1台の仮想ルーターに見立てる。仮想ルーターには、IPアドレスとMAC(マック)アドレスが割り当てられる。

 本番機と予備機のルーターはVRRPで結び付けておく。クライアントは仮想ルーターをデフォルトゲートウエイに設定する。

 クライアントは、通常時は本番機をデフォルトゲートウエイとして利用することになる。障害が発生した際は、予備機がデフォルトゲートウエイとなる仮想ルーターのIPアドレスやMACアドレスを利用して動作する。