次世代ITインフラを運用する第4回

HAシステムの構成要素

以下では、Webアプリケーション・システムの全要素をHA化した"フルHA"システムを例に挙げ、HAシステムの構成を詳細に解説します。Webアプリケーション・システムは、機能別に、以下の3つのブロックに分類できます。

アプリケーション／サービス部: アプリケーションやサービスを実際に実行
- Webサーバー
- アプリケーション・サーバー
- データベース・サーバー
- メッセージング・サーバー（電子メール、SMS、キューイング・サーバーなど）
- 特殊サーバー（検索、分析サーバーなど）
リソース部: アプリケーションやサービスの実行に必要なリソースを提供
- ストレージ・サーバー（SAN、NAS、オブジェクト・ストアなど）
- ネットワーク機器（ロード・バランサ、ファイア・ウォール、ルーター、スイッチなど）
- リソース・サーバー（物理サーバー、仮想サーバー（それを管理するハイパーバイザ）など）
監視／管理部: システムと連携する、監視、バックアップ、アラート系システム
- 監視／アラート・システム（nagios、Zabbix、icinga、SMSゲートウエイなど）
- 設定管理システム（puppet、chef、cfengineなど）
- クラウド管理システム（Eucalyptus、Open Nebula、cloud.com CloudStack、XenServerなど）
- バックアップ・システム
- インフラ／アプリケーション管理システム（mCloud Controller、RightScale、vCenterなど）

フルHA環境下では、これらの構成要素が、すべて必要になります。

特に、監視／管理部は、大規模インフラを合理的に管理するために必須です。例えば、第3回で紹介したPuppetのような設定管理システムを活用することで、数百から数千台ある仮想サーバーを簡単に管理できるようになります。

監視／管理部では、自動化が何よりも重要です。監視／管理の自動化によって、障害発生時や負荷増大時に、自動修復や、自動スケール・アウト／自動スケール・インなどによって、可用性やサービス・レベルを自動的に維持できます。

HAの具体的な構成方法

以下では、HAの具体的な構成方法として、ツールの設定方法を解説します。以下に示すシステム構成例は、単純なシステムではあるものの、実際に稼働する例です。あらゆるWebアプリケーション・システムの基盤として参考にできるものです。

フロント・バランサ: Linux LVS
Webサーバー: nginx
アプリケーション・サーバー: Ruby on Rails上のMongrel
データベース・サーバー: PostgreSQL
プロセス監視: monit
システム監視・アラート: icinga
クラウド管理: Eucalyptus

HAの論理構成

図1は、典型的なWebシステムの階層を示したものです。それぞれの要素がどのように階層化され、どのように関連し合っているのかを示しています。すべての構成要素はメッシュ構成で結合され、冗長化されています。冗長化された構成要素は、同じデータ・センター内にあっても、地理的に離れた場所にあっても、どちらでも構いません。