WEB-DBサーバのクラスタ化

クラスタ化の概要

JBOSS、PHPなどのミドルウェアを使って、WWWサーバシステムを構築することが多くなっています。データを扱う場合には、何らかのリレーショナルデータベースとも連携して動作します。

WEBサーバだけであれば、ロードバランサーやNFSサーバなどを使って容易に冗長化することができます。しかし、データベースのデータ共有は比較的難しく、システム全体のリスクとなっている場合も少なくありません。

OSSのクラスタソフトウェアとデータベースソフトウェアを効果的に組み合わせることで、WEB-DBサーバを冗長化することができます。

WEB-DBサーバを冗長化する場合には、次のような点を考慮する必要があります。

最小構成では2台で冗長化することができます。しかし、アクセスが多く負荷が高い場合には、WEBサーバとDBサーバを分離したり、DBサーバをさらに増加するための対策も必要になります。

データベースの共有だけでなく、WWWサーバ上のコンテンツの共有についても考慮する必要があります。

WWWサーバへのリクエストを分散する方法についても考慮が必要です。ロードバランサーを使う方法や、LinuxのLVSの仕組みを使う方法があります。

データベースに重要なデータが保管されている場合には、データの冗長性やバックアップについても考える必要があります。

HA構成以外でWEB-DBサーバを構築する場合には、様々な構成を取ることができます。次は、ややアクセスが高い状況まで対応できるスケーラビリティを意識したシステム構成です。

図：クラスタシステムの構築例

リレーショナルデータベースの製品で、データベースの負荷分散と冗長性確保を行えるものもあります。しかし、非常に高価なため、利用用途が限定されてしまいます。これに対して、OSSを使ってクラスタ化すると、次のようなメリットがあります。

OSSのクラスタソフトウェアを使うことで、コストを抑えながらデータベースの冗長性を確保することができます。

NFSサービスなどを組み合わせることで、データベース以外の情報も冗長化できます。

完全にオープンな技術だけを使って動作します。データベース製品ベンダーの製品戦略に左右されず、安定して使い続けることができます。

WEB-DBのシステムをクラスタ化する場合には、次のような点に注意する必要があります。

DBの冗長方式
データベースの冗長方式によっては、冗長化の方法によって、アプリケーションからの使い方が変わる場合があります。そのため、十分に検討して、冗長化の方法を決める必要があります。
性能
データベースの冗長化の方法によって、得られる性能が異なります。また、クラスタソフトウェアは比較的多くのシステムリソースを必要とします。そのため、十分な性能を確保する必要があります。
セキュリティ
データベースや内部データに、インターネットから直接アクセスできないように配慮する必要があります。
ロードバランシング
ロードバランシングはロードバランサーなどの機器を使うこともできますが、クラスタソフトウェアのIPアドレスの付け替えの仕組みとの共存を考えて構成する必要があります。
クラスタ監視
データベースもWWWサーバも、個別には動作しているように見えても、連携部分で問題が発生する場合があります。WEB-DBシステム全体としての動作を保証するように、クラスタ監視の機能を組み込む必要があります。