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SafeKit: Windows または Linux 向けオールインワン ネットワーク負荷分散および高可用性ソフトウェア

SafeKitファームクラスター:外部バランサーなしのソフトウェアベースのNLBとフェイルオーバー

Windows/Linux 用の SafeKit ファームクラスターは、拡張性の高いアプリケーション環境向けに設計された、ソフトウェア定義のネットワーク負荷分散(NLB)ソリューションです。専用のハードウェアロードバランサーやプロキシサーバー、複雑なマルチキャスト構成を必要とせず、アプリケーションサーバー上で直接、統合された負荷分散とフェイルオーバーを提供します。

Windows/Linux 用 SafeKit ファームクラスターのメリットは何ですか?

  • オールインワンソフトウェア: 仮想IP、負荷分散、および自動フェイルオーバー/フェイルバックを単一のソフトウェアパッケージに統合しています。
  • 特別なハードウェアが不要: 高価なハードウェアロードバランサーを、WindowsまたはLinux向けの純粋なソフトウェアソリューションに置き換えます。ネットワークエンジニアではなく、システム管理者での管理が可能です。
  • ディープな監視と自己修復: アプリケーションレベルの「チェッカー」を使用して特定のアプリケーションプロセスを監視し、サーバーが稼働していてもクラッシュを検知します。その後、自動的なサービスの再起動、または必要に応じてフェイルオーバーをトリガーします。
  • ファームとミラーのハイブリッド機能: ファームクラスター(フロントエンドの負荷分散用)とミラークラスター(バックエンドの同期データレプリケーション用)を組み合わせることができる、独自の機能を備えています。
  • OEM 高可用性(HA): ソフトウェアベンダーが自社アプリケーションにネイティブなクラスタリング機能を組み込むことができるため、追加のインフラなしで「クラスター対応」のソフトウェア限定製品を提供できます。
仮想IP、自動フェイルオーバー、自動フェイルバック、およびネットワーク負荷分散を提供する SafeKit 高可用性 Windows/Linux クラスターアーキテクチャ
Windows/Linux 用 SafeKit ファーム NLB クラスター

SafeKit ソフトウェアは、どのようにして Windows/Linux ネットワーク負荷分散(NLB)クラスターを簡単に実装するのか?

Windows/Linux 用の SafeKit ファーム NLB ソリューションとは何ですか?

SafeKitは、2台以上のサーバー間で Windows/Linux にネットワーク負荷分散と高可用性(HA)を提供します。

この記事では、ハードウェアのロードバランサーや専門的なネットワークの知識がなくても、Windows/Linux クラスターを迅速に実装する方法について説明します。

このソリューションは、負荷分散ルールを持つ仮想IP、Windows/Linux のサービス名、およびヘルスチェッカーを定義することによって動作します。

これにより、SafeKit はネットワーク負荷分散自動フェイルオーバーを有効にし、拡張性と継続的なサービスの可用性を保証します。

SafeKitはハードウェアソリューションと比較して、どのように負荷分散を簡素化しますか?

SafeKitは、従来の「仲介役」となる NLB ハードウェアを純粋なソフトウェアソリューションに置き換えることで、管理を簡素化します。

専用の物理アプライアンスを必要とせず、SafeKitは標準的な Windows または Linux のアプリケーションサーバー上で直接動作します。

ソフトウェアベンダーは、SafeKit を自社のアプリケーションスタックに直接統合することで、OEM 高可用性(HA)を提供できます。このパートナーシップにより、ベンダーはネイティブな負荷分散およびフェイルオーバー機能を備えた、自己完結型の「クラスター対応」ソフトウェア限定ソリューションを提供することが可能になります。

Windows/Linux に対する SafeKit のソフトウェアベースの負荷分散の利点は何ですか?

SafeKitは高価なハードウェアを排除し、以下のような合理化されたソフトウェアアプローチを提供します。

  • 高いパフォーマンス: OSのカーネルレベルでトラフィックと仮想IP(VIP)を管理し、追加のネットワーク機器なしで高速性を保証します。
  • 運用の簡素化: システム管理者が特別なネットワーク資格を必要とせず、統一されたインターフェースを介してクラスターを管理できます。
  • TCO(総所有コスト)の削減: 専用のハードウェアロードバランサーを不要にすることで、設備投資(CAPEX)とメンテナンスコストを削減します。

SafeKitのアプリケーション監視は、標準的なNLBのヘルスチェックとどのように異なりますか?

シンプルなpingやポートチェックに依存する標準的なNLBハードウェアとは異なり、SafeKitは統合されたアプリケーションレベルのチェッカーを備えています。従来のバランサーはサーバーが「起動しているか」どうかを確認するだけですが、SafeKitは特定のWindows/Linuxプロセスの実際の健全性を監視します。

このディープな監視により、システムはサーバー自体は起動しているもののソフトウェアがクラッシュしている状態(「ゾンビ」状態)を検出でき、標準的なNLBソリューションでは実行できない自動サービス再起動やトラフィックのオンライン切り替え(リダイレクション)を実行できます。

クラスタリングのスキルがなくても、Windows/Linuxファームクラスターを構築することは可能ですか?

はい、可能です。この記事では、専門的で複雑なネットワークスキルを必要とせずに、Windows/Linuxファームクラスターを迅速に実装する方法について説明します。Windows/Linuxのネットワーク負荷分散(ロードバランシング)の処理にSafeKitの仮想IPを使用することで、従来のNLBソリューションよりも大幅に導入とメンテナンスが簡単な、堅牢で拡張性の高いソリューションを実現できます。

Windows/Linux以外に、SafeKitはどのようなアプリケーションや環境を保護できますか?

SafeKitは、WindowsとLinuxの両方に対応した多用途な高可用性(HA)ソリューションです。同期リアルタイムレプリケーションと自動フェイルオーバーを備えたミラークラスターを構成でき、以下を含む幅広い重要ワークロードに対応しています。

  • 仮想および物理環境: Hyper-VまたはKVMの完全な仮想マシン。
  • コンテナオーケストレーション: Docker、Podman、およびK3s(Kubernetes)環境。
  • データとサービス: 個別のファイルディレクトリ、サービス、およびさまざまなデータベース。
  • クラウドインフラストラクチャ: クラウドアプリケーションの高可用性。

サポートされている高可用性ソリューションの完全なリストはこちらからご覧いただけます。

SafeKit ファームクラスターの仕組み (Windows/Linuxと連携)

ファームクラスターにおける仮想 IP アドレス

Evidian SafeKit ファームクラスターが Windows/Linux のネットワーク負荷分散とフェイルオーバーを実装する方法

前図において、アプリケーション Windows/Linux は 3 台のサーバー(3は例であり、2台以上が可能です)で実行されています。ユーザーは仮想 IP アドレスに接続します。
仮想 IP アドレス は、ファームクラスター内の各サーバーにローカルに構成されます。
仮想 IP アドレスへの入力トラフィックはすべてのサーバーで受信され、各サーバーのカーネル内部にあるネットワークフィルターによってサーバー間で分割されます。
SafeKit はハードウェアおよびソフトウェアの障害を検出し、障害発生時にはネットワークフィルターを再構成し、構成可能なアプリケーションチェッカーと復旧スクリプトを提供します。

ネットワークフィルターにおける負荷分散

ネットワークフィルター内にあるネットワーク負荷分散アルゴリズムは、クライアントパケットの識別情報(クライアント IP アドレス、クライアント TCP ポート)に基づいています。クライアントパケットの入力識別情報に応じて、サーバー内の1つのフィルターのみがパケットを受け入れ、他のサーバー内の他のフィルターはそれを拒否します。
パケットがサーバー上のフィルターによって受け入れられると、クライアントからのリクエストに応答するアプリケーション Windows/Linux によって使用されるのは、そのサーバーの CPU とメモリだけです。出力メッセージはアプリケーションサーバーからクライアントに直接送信されます。
サーバーが故障した場合、ファームハートビートプロトコルは、ネットワーク負荷分散クラスター内のフィルターを再構成し、残りの利用可能なサーバー上でトラフィックを再分散します。

ステートフルまたはステートレスなアプリケーション

ステートフルなアプリケーション Windows/Linuxでは、セッションアフィニティ(セッションの固定)があります。同じクライアントは、サーバー上のコンテキストを取得するために、複数の TCP セッションで同じサーバーに接続する必要があります。この場合、SafeKit の負荷分散ルールはクライアント IP アドレスに基づいて構成されます。したがって、同じクライアントは複数の TCP セッションで常に同じサーバーに接続されます。そして、異なるクライアントはファーム内の異なるサーバーに分散されます。
ステートレスなアプリケーション Windows/Linuxでは、セッションアフィニティはありません。同じクライアントは、複数の TCP セッションでファーム内の異なるサーバーに接続できます。あるセッションから別のセッションへのコンテキストは、サーバー上にローカルに保存されません。この場合、SafeKit の負荷分散ルールは TCP クライアントセッションの識別情報に基づいて構成されます。この構成は、セッションをサーバー間で分散するのに最適ですが、セッションアフィニティを持たない TCP サービスが必要です。

SafeKit ファームクラスタの構成方法は?

SafeKit Web コンソール:ネットワーク負荷分散と仮想 IP 管理のためのファームクラスタ構成。

SafeKit ファームクラスタは、サービスの可用性とスケーラビリティを高めるために設計されています。構成のポイントは、流入するトラフィックを両方のノードに同時に分散させることです。

  • 負荷分散サービス(Macros タブ): すべてのノードでアクティブに保つ特定のアプリケーションサービス(例:Apache、IIS、Nginx)を定義します。
  • ハートビートネットワーク: ノードがファームから離脱したかどうかを検出するための通信パス。離脱を検知すると、即座に負荷の再分配がトリガーされます。
  • 仮想 IP(ファーム VIP): ミラークラスタとは異なり、ファーム VIP はカーネルフィルタリングアルゴリズムを使用してノード間で共有され、ネットワークトラフィックを分散します。
  • 負荷分散ルール: 送信元 IP アドレスまたはポートに基づいたトラフィック分散ポリシーを定義します。
  • チェッカー: アプリケーションの健全性を監視し、プロセスの異常を検知した場合は自動再起動を実行します。

SafeKit ファームクラスタの監視方法は?

SafeKit コンソール:2 ノードのファームクラスタの監視。両方のノードが UP 状態でアクティブな負荷分散が行われている様子。

ファームクラスタを監視することで、すべてのノードがアプリケーションのパフォーマンスに寄与するアクティブ・アクティブ(Active-Active)構成の稼働状況を可視化できます(この例では 2 ノードを表示):

  • UP 状態(2 ノードで各 50%): 正常なファームでは、両方のノードが「UP(50%)」状態にあり、共有仮想 IP を介してクライアントからのリクエストを両ノードがアクティブに受信・処理していることを意味します。
  • 自動再バランシング: 1 つのノードが故障した場合、コンソールには残りのノードがトラフィックの 100% を引き受けている様子が視覚的に表示されます。生存ノードは既にアクティブであるため、(数秒の検知時間を除き)「フェイルオーバー」による遅延は発生しません。
  • ノードの組み込み: 修理されたノードが再起動されると、状態が「STOP」から「UP」に遷移し、管理者の介入なしに自動的に負荷の割り当て分を受信し始めます。
  • データ同期なし: ファームクラスタでは、ノードがステートレスであるか、バックエンドデータベース(ミラークラスタで別途保護可能)を共有することを前提としているため、再同期を示す「オレンジ色」の状態は存在しません。

単なるステータスアイコンの表示だけでなく、インターフェース上でノードをワンクリックで管理できます。これにより、計画メンテナンス時に手動でノードを停止・起動させることができ、共有仮想 IP がユーザーのアクティビティを中断することなくトラフィックを自動的に再分配します。

比較:Windows/Linux向けSafeKitファームクラスター vs. その他のNLBクラスタリングソリューション

機能・特徴 SafeKitファームクラスター(ソフトウェア) ハードウェアロードバランサー
アーキテクチャ カーネルレベルのソフトウェア: Windows/Linux OSへのネイティブ統合。 プロプライエタリなハードウェア: 専用の物理アプライアンス。
管理・運用 システム管理者: シンプルなWebコンソールで管理可能。ネットワーク専門の学位や資格は不要。 ネットワークエンジニア: 専門的なスキルやCLI(コマンドラインインターフェース)の資格が必要。
ヘルスモニタリング アプリケーションチェッカー: 特定のプロセス(Apache、Nginxなど)のディープな監視。 ネットワークPing: サーバーまたはポートへの到達可能性を確認する基本的なチェック。
自己修復機能 組み込みの再起動インテリジェンス: 障害が発生したサービスをローカルで自動的に再起動。 パッシブフェイルオーバー: 障害が発生したノードへのトラフィック送信を停止するのみ。
インフラストラクチャ 依存性なし(アグノスティック): 物理、仮想(VMware、Hyper-V)、またはクラウドインスタンスで動作。 硬直的: 特定の物理配線やネットワークラックのスペースが必要。
コスト(TCO) 低いCAPEX/OPEX: 既存のサーバーリソースを利用。高額なハードウェア保守費用は不要。 高い投資額: 高額な初期費用に加え、定期的なライセンス費用や電力消費コストが発生。

結論:ネットワーク負荷分散と高可用性へのよりスマートなアプローチ

SafeKitファームクラスターは、従来のハードウェア重視のネットワーキングから、現代的なソフトウェア定義の高可用性(ソフトウェアデファインドHA)モデルへの戦略的進化をもたらします。負荷分散と自己修復インテリジェンスをアプリケーションサーバーに直接統合することで、SafeKitは外部の「仲介役」となるハードウェアのコストや複雑さを排除します。

ビデオガイド:SafeKitファームNLBクラスターの構成方法

SafeKitビデオ:ネットワーク負荷分散と仮想IP管理 (5:03)

このビデオでは、2ノードクラスターに単一のエントリーポイントを提供する仮想IPアドレスの実装方法を学びます。SafeKitは仮想IPを自動的に管理することでネットワーク負荷分散(ロードバランシング)を簡素化し、クライアントのトラフィックをノード間に分散させ、フェイルオーバー時には瞬時にリダイレクト(オンライン切り替え)を行います。

ビデオの見どころ

  1. アーキテクチャ:共有仮想IPに向けた2つのノードの準備 (0:13)
  2. 構成:farm.safeモジュールと仮想IPアドレスの設定 (2:20)
  3. 検証:フェイルオーバーテストとサーバークラッシュ時の仮想IPリダイレクション (2:30)

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