ハードウェア冗長化とは
ハードウェア冗長化は、システムの一部に障害が発生した場合でも、全体の機能を継続させるために、複数のハードウェアコンポーネントを予備として配置することです。
ハードウェア冗長化の概要と目的
ハードウェア冗長化（Hardware Redundancy）は、システムの高可用性（High Availability: HA）と信頼性を確保するために不可欠な技術です。単一の機器が故障した場合にシステム全体が停止してしまうシングルポイントオブフェイラー（単一障害点）を防ぐことを目的としています。これは、飛行機が複数のエンジンを持つことで、一つのエンジンが故障しても安全に飛行を続けられることに似ています。
主な目的は、予期せぬハードウェア障害からサービスを保護し、ダウンタイムを最小限に抑えることにあります。これにより、ビジネスの継続性を確保し、顧客からの信頼を維持することができます。
ハードウェア冗長化の主な手法
ハードウェア冗長化には、目的とコストに応じていくつかの手法があります。
1. アクティブ/スタンバイ（Active/Standby）
- 概要:
- 普段は1台の機器（アクティブ）が稼働し、もう1台の予備機（スタンバイ）は待機しています。アクティブ機に障害が発生した場合、自動的にスタンバイ機に切り替わります（フェイルオーバー）。
- 特徴:
- 比較的シンプルな構成で、運用コストを抑えやすいです。
- 切り替えの際に、わずかなダウンタイムが発生する可能性があります。
2. アクティブ/アクティブ（Active/Active）
- 概要:
- 複数の機器が同時に稼働し、互いに負荷を分散して処理します。1台に障害が発生しても、残りの機器が処理を継続します。
- 特徴:
- 複数の機器が常に稼働しているため、システムの処理能力（スケーラビリティ）を高める効果もあります。
- 複雑な同期処理や負荷分散の仕組みが必要となるため、アクティブ/スタンバイよりも高コストになりがちです。
3. N+1冗長化
- 概要:
- 必要な台数（N）に、予備機（1）を追加して構成する手法です。
- 特徴:
- 予備機は1台だけでよいため、設備投資を効率化できます。
- 複数の機器が同時に故障する確率が低い場合に有効です。
4. コンポーネントレベルの冗長化
- 概要:
- システム全体だけでなく、内部の個々のコンポーネント（例：電源ユニット、ハードディスク、ネットワークインターフェース）を冗長化する手法です。
- 例:
- サーバーに2つの電源ユニットを搭載し、片方が故障しても電力を供給し続ける構成。
- RAID（Redundant Array of Independent Disks）構成により、複数のハードディスクにデータを分散し、1台が故障してもデータを保護する手法。
ハードウェア冗長化の重要性
現代のビジネスにおいて、システムが停止することは、顧客の喪失や収益の機会損失に直結します。ハードウェア冗長化は、こうしたリスクを最小限に抑えるための基本的な対策です。
- 信頼性の向上:
- 予期せぬ障害にもサービスを継続することで、システムの信頼性が向上します。
- ビジネス継続性の確保:
- 重要なシステムが停止しないため、ビジネスの中断を回避できます。
- メンテナンスの効率化:
- 1つのコンポーネントが故障しても、システムを停止せずに交換や修理を行える（ホットスワップ）ため、メンテナンスが容易になります。
ハードウェア冗長化は、システム設計における基本的な考慮事項であり、サービスの安定稼働を支える重要な柱です。
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