2021.03.22  2021.04.09

システムの障害対策と考え方、システムの二重化構想について詳しく説明

こんにちは!マコブログです!
今回は、システムの障害対策と考え方。システムの二重化構想について詳しく説明していきたいと思います。


システムの障害対策


システムは、障害が起きないように対策することが重要ですが、起きてしまったとにき被害を最小限にとどめられるよう対策しておくことも重要です。
以下でシステム障害に対する対策について説明していきます。

障害対策の考え方

障害対策には、様々な考え方があります。システムが提供するサービスの内容によって、ふさわしい対策方法を選びます。

フェールセーフ(fail safe)
障害が発生したときに、発生する被害を最小限にとどめられるよう、安全性を重視して対策を行っておくという考えかたをフェールセーフ(fail safe)といいます。

フェールソフト(fail soft)
障害が発生したときに、故障した箇所を切り離すなどして、正常な部分だけで稼働を続けます。システムが稼働し続けることを重視して対策を行っておくという考え方で、フェールソフト(fail soft)といいます。

フールプルーフ(fool proof)
ユーザが誤った操作を行っても、危険にさらされたり、システムが誤作動して故障したりすることのないよう対策を行っておくという考えかたを、フールプルーフ(fool proof)といいます。

フォールトアボイダンス(fail safe)
システムの構成要素に高品質な部品を使用したり、十分なテストを行ったりすることで、システムがなるべく故障しないように対策を行っておくという考え方を、フォールトアボイダンス(fault avoidance)といいます。

フォールトトレラント(fault tolerance)
システムの二重化などによって、故障が発生しても継続してシステムを稼働できるようにしておく考え方をフォールトトレラント(fault tolerant)、またはフォールトトレランス(fault tolerance)といいます。稼働し続けることを重視する点では、フェールソフトと同じですが、フェールソフトが最低限の機能で稼働し続けるのに対し、フォールトトレラントは全機能で稼働し続けることを目指します。

システムの二重化構成

システムの信頼性を高めるため、システム障害に備えて予備のシステムを備えることを、システムの冗長化といいます。中でも、予備システムを1つ用意して二系統で構成することを二重化といいます。冗長化は、多重化などといわれることもあります。
システムの二重化構成には、次の方法があります。



デュアルシステム
二つのシステムで常に同じ処理を行い、なおかつ処理結果をお互い参照して処理が正しく行われていることを確認する構成を、デュアルシステムといいます。
一方が故障しても、もう一方で稼働し続けることが可能です。

デュプレックスシステム
1つのシステムで処理を行い、もう一つのシステムは待機させておく構成をデュプレックスシステムといいます。稼働中のシステムが故障したら、待機していたシステムに切り替えて稼働します。

待機させておくシステムを、いつでも動作可能な状態にしておくことで、障害発生時に直ちに切り替えられるようにしておく方式をホットスタンバイといいます。
一方、待機システムに準備だけさせておき、障害が発生した時点で起動して処理を切り替える方式をコールドスタンバイといいます。
ホットスタンバイの方が、運用コストがかかるものの、サービスの停止時間が短く済みます。

レプリケーション

待機させておくシステムは、レプリケーションという方法を使って、稼働システムと同じ状態を保つことができます。レプリケーションとは複製(レプリカ)を作成することです。
始めに、システム同士で違いのある部分のみを転送することでデータを一致させる同期という処理を行い、そのあとは、更新情報のみを複製システムに転送します。

ハードディスクの障害対策

システムを複製のハードディスクで構成することによって、システムの処理を高速化したり、データを障害から守ったりすることができます。複数のハードディスクを組み合わせて、あたかも一台のハードディスクであるかのように扱う技術をRAID(レイド)といいます。RAIDには、データの書き込み方法などの違いによって、RAID0からRAID6までの種類があります。
このうち、良く使用されているものを下記で紹介します。



RAID0
1つのデータを複数のハードディスクに分散して書き込む方法で、書き込み時間を短縮することができます。ストライピングともいいます。

RAID1
複数のハードディスクに同じデータを書き込む方法で、仮に一台が故障してしまっても、他のハードディスクにデータがあるため、データを失うリスクを軽減できます。ミラーリングとも言います。

RAID5
データとデータの誤りを訂正するための符号を複数のハードディスクに分散して書き込む方法で、障害が発生した場合にデータを復旧することができるほか、書き込み時間も短縮できます。


まとめ

いかがでしたか?
今回は、システムの障害対策と考え方。システムの二重化構想について詳しく説明しました。
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Makoto
高校卒業と同時にプログラミングを学習しはじめ、今年で4年目になります。
普段はフロント周りで作業をしていて、WordPressの開発とSEO対策には自信があります。
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