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冗長性・冗長化とは?二重化との違い - システム継続のための仕組み【IT用語】

最終更新日時:
記事の情報は2020-08-13時点のものです。
冗長化とは、コンピューターやシステムに障害が発生した場合に備えて、予備装置を普段から配置、運用することを指します。冗長化とバックアップの違いや冗長化を持たせる必要性、二重化との違いやメリット、デメリットを踏まえつつ、冗長化の方式も解説します。

冗長性とは

冗長化とは、コンピューターやシステムに障害が発生した場合に備えて、予備装置を普段から配置、運用することです。予備を用意して緊急時に備えることを「冗長化する」といい、冗長化によって安全性が確保された状況を「冗長性がある」「冗長性を持たせる」といいます。冗長性は、英語でRedundancy(リダンダンシー)と表現されます。

冗長の意味はもともと文章に無駄が多く長いことを表しますが、サーバーやネットワーク、ストレージといったコンピューターの世界において、冗長は無駄という意味では使用されていません。

冗長性を持たせる必要性

冗長性を持たせる必要性は、システムが故障した際に素早くシステム復旧が可能な点にあります。システムに冗長性を持たせると、ハードウェアの故障やソフトウェアのエラーに備えて、余分に設備を用意し稼働できます。

冗長化が必要な場合は、システムの運用が一瞬でも停止すると大きな影響を与えてしまうもので、代表的なものに政府や金融機関が挙げられます。

冗長化とバックアップの違い

冗長化の仕組み 冗長化の仕組み

冗長性とバックアップの違いは、データの保管方法にあります。冗長性を持たせる場合には、システムを複数用意しておき、それらの情報が随時更新され、同一の状態に保たれるようにシステムを構成しなければなりません。

バックアップの仕組み バックアップの仕組み

一方、バックアップは1日に1度~2度、バックアップ専用の媒体にデータが保管される仕組みです。システム障害によりデータが失われた場合に、バックアップ先からデータを復旧します。

冗長化と二重化の違い

二重化とは、機器や部品、システムなどの信頼性や耐障害性を高める手法のことで、同じ構成の機材を二系統用意することです。つまり、冗長化は二重化を含む概念になります。

同じ構成の系統を3つ以上用意する三重化や四重化されることで、冗長化されます。


冗長性やバックアップ、二重化に関連して、災害時に備えるBCP(事業継続計画)を行っておきましょう。

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冗長化のメリット

冗長化するメリットとして、システム復旧やサーバーの負荷分散が挙げられます。エンジニアの働き方改革にもつながる冗長化のメリットについて解説します。

システム復旧に時間がかからない

冗長化によって予備のシステムを運用していれば、復旧に時間がかからずシステムを再開できます。これは、冗長化により同じシステムが別に稼働しているからです。

自然災害によりシステムダウンした場合、通常のバックアップではシステムを再開させるまでにある程度時間がかかります。システムの停止により大打撃を受ける恐れがある場合は、システムに冗長性を持たせましょう。

サーバーの負荷分散

冗長化はアクセスが集中し、大きな負荷がかかった場合にも役立ちます。大きな負荷がかかった場合、冗長化されていないシステムではサービスを継続できなくなる可能性があります。冗長化することで情報処理を分散し、サービス継続が可能です。

また、サイバー攻撃のDDoS攻撃に対しても、複数台のサーバーを用意して冗長性を持たせることで回避できます。

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エンジニアの働き方改革につながる

システムが冗長化されていれば、夜間や土日・祝日といったアクセスが少ない時間帯にエンジニアが対応する必要はなくなるでしょう。システムが冗長化されていない場合は、システムのメンテナンスを夜間や休日に行う場合があります。もし重要なシステム障害が発生してしまった場合、緊急で対応しなければならないこともあったのではないでしょうか。

そのため、システムが冗長化されていることで夜間や土日・祝日に働く必要がなくなり、働き方改革につながります。

冗長化のデメリット

冗長性を確保するにはコストがかかります。冗長性を確保するには稼働しているシステムとは別に、同一のシステムを用意する必要があります。システム運用を行うため、費用は通常のバックアップと比べて高額になる点はデメリットです。

データベースの冗長化の方式

データベースの冗長化のシステム構成には、代表的な3つの方式があります。それぞれどのような方式なのか確認しましょう。

アクティブ・スタンバイ構成

冗長化 アクティブ・スタンバイ構成

アクティブ・スタンバイ構成は、用意したシステムを通常時に使用する稼働系と通常時は使わずに待機している待機系に分ける方式です。

予備サーバーは通常時でも待機状態になっているため、その間のコストがかかるデメリットがあります。予備サーバーの数に応じてコストが変わります。

マスター・スレーブ構成

冗長化 マスター・スレーブ構成

マスター・スレーブ構成は、複数の機器が協調して動作する際に、複数の機器の制御・操作を司るマスター機(サーバー)と、マスター機の一方的な制御下で動作するスレーブ機(データベース)に役割を分担する方式です。

通常時はマスター機を使用しますが、障害発生時にはスレーブ機を利用します。スレーブ機は参照のみ可能で、データの書き換えはできません。

マルチマスター構成

冗長化 マルチマスター構成

マルチマスター構成は、すべてマスター機の役割を果たすシステム構成です。予備サーバーに障害が発生した場合にも、他のサーバーが起動しているため汎用性が高いといえます。

冗長化で可用性を高めよう

冗長化することで、可用性を高められるでしょう。システムにおける可用性とは、システムが停止することなく稼働し続ける能力です。システムの信頼性を向上させるには、可用性を高めることが必須になります。

システムの冗長化を行うことで、可用性を高めて信頼性の向上につなげましょう。

また冗長化は、マスターサーバーの複製をマスターのデータベースが更新されるたびに作成するレプリケーションとも深い関係があるため、あわせて覚えておきましょう。

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