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商用データベースに匹敵するWebシステム構築手法 第３回：アクセス分散の基礎とラウンドロビンDNS 著者：大垣靖男（OHGAKI, Yasuo）   2005/4/25

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アクセスの分散の実際

スケールアウトとは、サーバーを追加することによりシステム全体の性能を向上することです。追加したサーバーに処理を行わせるには、見かけ上は同じWebサーバーへのアクセスとしながら、実際は複数のWebサーバーに処理を分散しなければなりません（図8）。アクセスの分散にはいろいろな方法があります。コンピュータ名からIPアドレスを参照するDNS、レイヤー3スイッチとして利用可能なIPTables、IPRoute2などが利用できます。

図8：ラウンドロビンDNSによる負荷分散

以下、実際の手法について詳しく解説していきます。

DNSによるアクセス分散

ご存知のようにDNSとは、コンピュータ名から実際のネットワーク接続に利用するIPアドレスを検索するサービスです。DNSでは、同じ名前のコンピュータに対して、複数のIPアドレスの割り当てが可能となっています。複数のIPアドレスが登録されている場合、そのコンピュータ名のIPアドレスはラウンドロビン方式で返されます。    ラウンドロビンDNSは古くから利用され、現在も広く利用されているアクセス分散手法です。実際のWebサイトがどのようにDNSに登録されているかはdigコマンドで簡単に調べられます。執筆時点の筆者の環境では、www.google.co.jpのDNS登録は図9のように表示されています。

[yohgaki@dev yohgaki]$ dig www.google.co.jp ; <<>> DiG 9.2.3 <<>> www.google.co.jp ;; global options: printcmd ;; Got answer: ;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 45787 ;; flags: qr rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 6, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 0 ;; QUESTION SECTION: ;www.google.co.jp. IN A ;; ANSWER SECTION: www.google.co.jp. 66392 IN CNAME www.google.com. www.google.com. 838 IN CNAME www.google.akadns.net. www.google.akadns.net. 238 IN A 216.239.57.103 ………（1） www.google.akadns.net. 238 IN A 216.239.57.99 www.google.akadns.net. 238 IN A 216.239.57.147 www.google.akadns.net. 238 IN A 216.239.57.104 ;; Query time: 1 msec ;; SERVER: 192.168.100.1#53(192.168.100.1) ;; WHEN: Sun Sep 12 10:40:58 2004 ;; MSG SIZE rcvd: 161

図9：www.google.co.jpのDNS登録

DNSサーバーは、同じコンピュータ名に複数のIPアドレス登録がある場合、名前解決の問い合わせが行われると順番にIPアドレスを返していきます。したがって、コンピュータがwww.google.co.jpにアクセスすると、216.239.57.103、216.239.57.99、216.239.57.147、216.239.57.104のIPアドレスがDNSサーバーから順番に返され、複数のIPアドレスにアクセスが分散されます。ラウンドロビンDNSを利用する場合、より均等にアクセスを分散するために通常よりかなり短いTTL（有効期限）を設定します。www.google.co.jpのDNSのAレコード（ドメイン名をIPアドレスに対応付けるDNSレコード）も、通常設定される86400秒（1日）のTTLではなく、238秒のTTLが設定されていることがわかります（図9の（1））。ラウンドロビンDNSを利用し、まったく別のデータセンターのコンピュータにアクセスを行わせる場合は、接続の永続性の維持に問題があるので注意が必要です。    次回はIPTablesとIPRoute2によるアクセス分散手法を解説します。

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著者プロフィール 大垣靖男（OHGAKI, Yasuo） University of Denver卒。同校にてコンピュータサイエンスとビジネスを学ぶ。株式会社シーエーシーを経て、エレクトロニック・サービス・イニシアチブ有限会社を設立。Linuxはバージョン0.9xの黎明期から利用してるが、オープンソースシステム開発やコミュニティへの参加はエレクトロニック・サービス・イニシアチブ設立後から。PHPプロジェクトのPostgreSQLモジュールのメンテナ、日本PostgreSQLユーザ会の四国地域での活動等を担当している。

INDEX アクセス分散の基礎とラウンドロビンDNS   基本的なWebシステムの高性能化手法 アクセスの分散の実際

商用データベースに匹敵するWebシステム構築手法 第1回 PostgreSQLの現状 第2回 Webシステムの高速化 第3回 アクセス分散の基礎とラウンドロビンDNS 第4回 アクセス分散とスケールアウトの条件 第5回 HTTPセッションの永続性確保 第6回 HTTPキャッシュと出力キャッシュ 第7回 クエリキャッシュとキャッシュの効果 第8回 HTTPキャッシュの効果 第9回 メッセージダイジェスト関数 第10回 メッセージダイジェスト関数の実装