【サーバーNo.368】今更聞けない！高可用性ストレージをサクッと解説

高可用性ストレージを知らない方にも理解できるように、わかりやすく説明した記事です。システムがダウンすることなく、データを確実に保護する仕組みとして重要な技術です。

Table of Contents

高可用性ストレージとは？

高可用性ストレージは、データが常に利用可能で、障害が発生してもサービスが中断されないように設計されたシステムです。これにより、ビジネスの運営を妨げることなく、重要なデータを継続的にアクセスできます。

わかりやすい具体的な例

わかりやすい具体的な例1

例えば、オンラインショッピングサイトでの支払い処理システムが高可用性ストレージを活用していると、サーバーがダウンしても決済処理を中断することなく続行できます。この仕組みにより、ユーザーはどんなタイミングでも安心して利用できます。

graph LR A[サーバー1] --> B[データベース1] A[サーバー2] --> B[データベース2] C[サーバー3] --> D[バックアップデータ] B --> C A --> D class A,B,C,D highlighted;

この図では、複数のサーバーがそれぞれ異なるデータベースと連携し、障害発生時にも別のサーバーが自動的にバックアップを提供することで、サービスが途切れることなく利用できる様子が描かれています。

わかりやすい具体的な例2

クラウドサービスでも同様に、データを複数の拠点に分散して保存することで、障害発生時にも他のサーバーから即座にデータが引き出され、サービスが中断することなく運用されます。

graph LR A[サーバーA] --> B[クラウドデータ] A[サーバーB] --> B[クラウドデータ] C[バックアップサーバー] --> B A --> C

この例では、データがクラウドに安全に保存され、サーバーが故障した場合でも別のサーバーがバックアップを提供し、サービスを継続できることを示しています。

高可用性ストレージはどのように考案されたのか

高可用性ストレージは、1990年代後半から2000年代初頭に、企業のインフラストラクチャにおけるダウンタイムの影響を減らすために開発されました。システム障害によるデータ損失や業務の停止を防ぐために、複数の冗長化技術を活用して信頼性を高めています。

graph LR A[冗長化技術] --> B[障害検知] B --> C[即時切り替え] C --> D[システム復旧]

考案した人の紹介

高可用性ストレージの考案者は、主にITインフラストラクチャの信頼性を向上させるために多くの研究を行ったエンジニア達です。特に、分散システムと冗長化技術を用いたネットワーク技術が発展する中で、必要性を感じたエンジニアたちが中心となり、この技術が開発されました。

考案された背景

高可用性ストレージが生まれた背景には、インターネットの普及に伴い、データを扱うシステムに対する依存度が増加したことが挙げられます。企業はサービスの中断を防ぐため、データ損失のリスクを最小化することが求められました。

高可用性ストレージを学ぶ上でつまづくポイント

高可用性ストレージの仕組みを理解する上で、最も難しい部分は、冗長化技術やバックアップシステムの複雑さです。これらの技術がどのように連携し、障害からシステムを守るかを理解するのが重要です。

高可用性ストレージの構造

高可用性ストレージは、複数のサーバーやデータセンターを連携させ、データのバックアップを常に保持します。これにより、障害が発生した場合でも即座にデータを復元でき、サービスの継続が可能になります。

graph TD A[データセンター1] --> B[データサーバー1] A[データセンター2] --> B[データサーバー2] C[バックアップサーバー] --> D[冗長データ] B --> C C --> D

高可用性ストレージを利用する場面

高可用性ストレージは、企業やサービスが24時間365日運営するために欠かせない技術です。

利用するケース1

金融業界では、データが常に正確かつ安全に管理されていることが求められます。高可用性ストレージは、トランザクションデータや顧客情報を守り、システムダウンによるリスクを防ぎます。

graph LR A[金融システム] --> B[データベース] B --> C[バックアップ] C --> D[冗長化]

利用するケース2

オンラインゲームサービスでも、高可用性ストレージを利用することで、ユーザーがゲームプレイ中にサービスが停止することを防ぎます。

graph LR A[ゲームサーバー] --> B[プレイヤーデータ] B --> C[バックアップサーバー] A --> D[セッション復元] D --> C

さらに賢くなる豆知識

高可用性ストレージの技術は、データセンターやクラウドサービスだけでなく、企業内のシステムにも広く利用されています。特に、マルチデータセンター構成により、異常時のサービス切り替えが迅速に行われます。

あわせてこれも押さえよう！

高可用性ストレージの理解において、あわせて学ぶ必要があるサーバーについて5つのキーワードを挙げ、それぞれを簡単に説明します。

ロードバランサー

ロードバランサーは、トラフィックを複数のサーバーに分散させて、システムの負荷を軽減する装置です。

バックアップサーバー

バックアップサーバーは、主にデータの冗長性を確保し、メインのサーバーが故障した際にデータを復元する役割を果たします。

ディザスタリカバリー

ディザスタリカバリーは、大規模な障害が発生した際に、迅速にシステムを復旧させるための戦略です。

仮想化技術

仮想化技術は、物理的なサーバーを仮想的に分割し、リソースの効率的な利用を促進します。

クラスターシステム

クラスターシステムは、複数のサーバーを連携させ、システム全体の可用性を高める構成です。

まとめ

高可用性ストレージを理解することで、システムの障害からデータを守るための仕組みやメリットをしっかりと把握できるようになります。これにより、企業やサービスの運営がより安定したものとなります。