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公開：2024-05-23

FTサーバ(Fault Tolerant Server)とは？意味をわかりやすく簡単に解説

text: XEXEQ編集部

FTサーバ(Fault Tolerant Server)とは

FTサーバ(Fault Tolerant Server)とは障害耐性を持つサーバーのことを指します。FTサーバはハードウェアやソフトウェアの障害が発生しても、システムの可用性を維持し、サービスを継続的に提供できるように設計されています。

FTサーバは冗長化された構成を採用しており、単一障害点(SPOF: Single Point of Failure)を排除しています。つまり、サーバーの一部に障害が発生しても、他の部分がその機能を引き継ぎ、システム全体としての動作を継続させることができるのです。

FTサーバを構築する際にはハードウェアの冗長化だけでなく、ソフトウェアの冗長化も重要です。例えば、オペレーティングシステムやミドルウェアの多重化、データの複製と同期などの技術が利用されます。これにより、ソフトウェア層での障害対策も実現されているのです。

FTサーバの導入によって、システムのダウンタイムを最小限に抑えることができます。計画外のシステム停止による業務への影響を軽減し、ユーザーへの安定したサービス提供が可能になります。特にミッションクリティカルなシステムにおいてはFTサーバの採用が不可欠だと言えるでしょう。

FTサーバは高可用性(HA: High Availability)を実現するための重要な要素の一つです。障害発生時にもサービスを継続できる環境を構築することで、ビジネスの信頼性と継続性を高めることができます。今後もFTサーバの重要性はますます高まっていくと予想されます。

FTサーバの構成要素と冗長化技術

FTサーバの構成要素と冗長化技術に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• ハードウェアの冗長化とフェールオーバー
• ソフトウェアの冗長化とクラスタリング
• データの複製と同期技術

ハードウェアの冗長化とフェールオーバー

FTサーバのハードウェア冗長化ではサーバーの重要なコンポーネントを複数用意し、一方に障害が発生した場合でも他方が自動的に引き継ぐことができます。この切り替え処理をフェールオーバーと呼び、システムの可用性を維持するために欠かせない技術となっています。

冗長化の対象となるハードウェアにはCPU、メモリ、ストレージ、電源、ネットワークインターフェイスなどがあります。これらを二重化または多重化することで、単一障害点を排除し、システムの信頼性を高めることができるのです。

フェールオーバーを実現するためにはハードウェアの状態を常に監視し、障害を検知する仕組みが必要です。監視システムが障害を検知すると、自動的にフェールオーバーが実行され、予備のハードウェアにシステムの制御が移行されます。これにより、サービスの中断を最小限に抑えることができます。

ソフトウェアの冗長化とクラスタリング

FTサーバではハードウェアの冗長化だけでなく、ソフトウェアの冗長化も重要な役割を果たします。オペレーティングシステムやミドルウェアを多重化することで、ソフトウェア層での障害対策を実現できます。

ソフトウェアの冗長化を実現する技術の一つに、クラスタリングがあります。クラスタリングとは複数のサーバーを論理的に結合し、一つのシステムとして動作させる技術です。各サーバーは同じソフトウェアを実行し、互いの状態を監視し合います。

クラスタリングにより、一つのサーバーに障害が発生しても、他のサーバーがその役割を引き継ぐことができます。また、負荷分散機能を持つクラスタリングシステムでは複数のサーバーに処理を分散させることで、パフォーマンスの向上も図れます。

データの複製と同期技術

FTサーバにおいて、データの可用性と整合性を維持することは非常に重要です。そのために、データの複製と同期技術が利用されます。データの複製とは同じデータを複数のストレージに保存することで、一つのストレージに障害が発生しても、他のストレージからデータを取得できるようにする技術です。

複製されたデータは常に同期が取られている必要があります。データの同期を実現する技術にはリアルタイムミラーリングや非同期レプリケーションなどがあります。リアルタイムミラーリングではデータの更新が発生するたびに、即座に他のストレージにコピーされます。一方、非同期レプリケーションでは一定の時間間隔でデータの同期が行われます。

データの複製と同期技術を適切に組み合わせることで、データの可用性と整合性を両立させることができます。また、災害対策として、遠隔地にデータをレプリケーションすることも可能です。これにより、主要なデータセンターが被災した場合でも、バックアップサイトからサービスを継続することができます。

FTサーバの導入事例と効果

FTサーバの導入事例と効果に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• 金融機関におけるFTサーバの活用
• 電子商取引サイトでのFTサーバ導入効果
• クラウドサービスプロバイダーとFTサーバ

金融機関におけるFTサーバの活用

金融機関ではオンラインバンキングシステムや取引システムなど、高い可用性が求められるシステムが数多く存在します。これらのシステムにFTサーバを導入することで、システム障害によるサービス停止を防ぎ、顧客の信頼を維持することができます。

例えば、ある大手銀行では勘定系システムにFTサーバを採用しています。このシステムでは複数のサーバーが常に同期を取りながら動作しており、一台のサーバーに障害が発生しても、他のサーバーがシームレスにその役割を引き継ぎます。これにより、24時間365日の安定したサービス提供を実現しているのです。

また、金融機関ではセキュリティ対策も重要な課題の一つです。FTサーバを導入することで、サーバーの脆弱性を突いた攻撃によるシステム停止のリスクを軽減することができます。これは金融機関のセキュリティ対策において大きな効果を発揮しています。

電子商取引サイトでのFTサーバ導入効果

電子商取引サイトではシステムの可用性が直接的に売上に影響を与えます。サイトが停止してしまえば、その間の売上機会を失ってしまうからです。そのため、電子商取引サイトではFTサーバの導入が積極的に行われています。

ある大手オンラインショッピングサイトでは注文処理システムと在庫管理システムにFTサーバを採用しています。これらのシステムはサイトの中核を担う重要なシステムです。FTサーバを導入したことで、システム障害によるサイトの停止を防ぎ、安定した売上を確保することができています。

また、電子商取引サイトではアクセス集中時の負荷対策も重要です。FTサーバのクラスタリング機能を活用することで、アクセス集中時の負荷を複数のサーバーに分散させることができます。これにより、レスポンスタイムの低下を防ぎ、ユーザーにストレスのないショッピング体験を提供することができるのです。

クラウドサービスプロバイダーとFTサーバ

クラウドサービスプロバイダーにとって、FTサーバは必要不可欠な技術となっています。クラウドサービスは多数の顧客に対して共有のインフラを提供するため、システムの可用性が非常に重要だからです。

大手クラウドサービスプロバイダーの多くは自社のデータセンターにFTサーバを導入しています。これにより、ハードウェアやソフトウェアの障害が発生しても、サービスを継続して提供することができます。また、複数のデータセンターにFTサーバを分散配置することで、災害対策も講じています。

クラウドサービスプロバイダーがFTサーバを導入することで、顧客企業は自社でFTサーバを構築・運用する必要がなくなります。これにより、コスト削減と運用負荷の軽減を図ることができます。今後もクラウドサービスの普及に伴い、FTサーバの重要性はますます高まっていくでしょう。

FTサーバの課題と今後の展望

FTサーバの課題と今後の展望に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• FTサーバの導入・運用コストの最適化
• 新技術との融合によるFTサーバの進化
• ゼロダウンタイムを目指した取り組み

FTサーバの導入・運用コストの最適化

FTサーバは高度な冗長化技術を用いているため、導入・運用コストが高くなる傾向があります。特にハードウェアの多重化は初期投資が大きくなる要因の一つです。また、複雑なシステム構成は運用管理の負荷を増大させ、運用コストの増加につながります。

今後はFTサーバの導入・運用コストを最適化していくことが重要な課題となります。ハードウェアの価格低下や、運用管理ツールの高度化などにより、コスト削減の余地は大いにあると考えられます。また、クラウドサービスの活用により、初期投資を抑えつつ、高可用性を実現することも可能です。

FTサーバの導入・運用コストを最適化することで、より多くの企業がFTサーバを活用できるようになります。これにより、社会全体のシステムの可用性が向上し、ビジネスの継続性が高まることが期待されます。

新技術との融合によるFTサーバの進化

FTサーバは今後も新たな技術との融合により進化を遂げていくと考えられます。特に、人工知能(AI)や機械学習(Machine Learning)など、先進的なテクノロジーとの組み合わせには大きな可能性があります。

例えば、AIを活用することで、システムの異常を早期に検知し、予防的なメンテナンスを実施することができるようになります。また、機械学習を用いることで、システムの負荷状況を予測し、最適なリソース配分を行うことも可能になるでしょう。

さらに、コンテナ技術やマイクロサービスアーキテクチャとの融合も注目されています。これらの技術を活用することで、アプリケーションの可搬性や拡張性を高めつつ、高可用性を実現することができます。新技術との融合により、FTサーバはより柔軟で強力なシステムへと進化していくことが期待されます。

ゼロダウンタイムを目指した取り組み

FTサーバの究極的な目標はシステムのゼロダウンタイムを実現することです。ゼロダウンタイムとは計画停止を含めて一切のシステム停止が発生しない状態を指します。これを実現するためにはハードウェアやソフトウェアの冗長化だけでなく、運用プロセスの改善も必要です。

ゼロダウンタイムを目指すためにはシステムのアップグレードやメンテナンスを無停止で実行できる仕組みが必要です。例えば、ローリングアップデートと呼ばれる手法ではシステムを構成する複数のサーバーを順次アップデートしていくことで、サービス全体を停止させることなくアップグレードを実施できます。

また、ゼロダウンタイムの実現には障害発生時の迅速な復旧も重要です。自動フェールオーバーの仕組みを整備し、障害検知から復旧までの時間を最小限に抑える必要があります。さらに、障害の原因究明と再発防止のためのプロセスを確立することも欠かせません。

ゼロダウンタイムは高可用性を追求する上での究極の目標と言えます。これを実現するためには技術的な課題への対応だけでなく、組織文化の醸成や人材育成も必要不可欠です。ゼロダウンタイムを目指した取り組みを継続的に行うことで、システムの可用性を極限まで高めていくことができるでしょう。

FTサーバは現代社会のあらゆるシステムに欠かせない重要な技術となっています。金融機関や電子商取引サイト、クラウドサービスなど、高可用性が求められる場面で広く活用されており、ビジネスの継続性を支える基盤となっています。

今後、FTサーバは新技術との融合によりさらなる進化を遂げ、ゼロダウンタイムの実現に向けて前進していくことでしょう。社会のデジタル化が加速する中で、FTサーバの重要性はますます高まっていくと予想されます。FTサーバの発展はより安定した社会システムの構築に大きく寄与するはずです。

※上記コンテンツはAIで確認しておりますが、間違い等ある場合はコメントよりご連絡いただけますと幸いです。

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