負荷分散

製品: Exchange Server 2013

負荷分散は、トラフィックを受信するサーバーを管理する方法です。 負荷分散は、受信クライアント接続をさまざまなエンドポイント (クライアント アクセス サーバーなど) に分散し、負荷の不均衡な共有を 1 つのエンドポイントが引き受けないようにするのに役立ちます。 負荷分散では、1 つ以上のエンドポイントが失敗した場合に備え、フェールオーバーの冗長性を提供することもできます。 Exchange Server 2013 で負荷分散を使用すると、コンピューターに障害が発生した場合にユーザーが引き続き Exchange サービスを受け取ります。 負荷分散を使用すると、クライアントに対して 1 つのホスト名を提供しながら、1 台のサーバーが処理できるトラフィックを超えるトラフィックをデプロイで処理することもできます。

負荷分散は、2 つの主な目的を果たします。 これにより、Active Directory サイト内の 1 つのクライアント アクセス サーバー障害の影響が軽減されます。 また、負荷分散により、各クライアント アクセス サーバーの負荷が均等に分散されます。

Exchange 2013 には、切り替えとフェールオーバーの冗長性に関する次のソリューションも含まれています。

  • 高可用性: Exchange 2013 では、データベース可用性グループ (DAG) を使用して、異なるサーバー上のメールボックスの複数のコピーを同期したままにします。 そうすることで、あるサーバーでメールボックス データベースが失敗した場合、ユーザーは別のサーバー上のデータベースの同期されたコピーに接続できます。

  • サイトの回復性: 2 つの Active Directory サイトを別の地理的な場所に展開し、メールボックス データを 2 つの間で同期し、もう一方が失敗した場合にいずれかのサイトが負荷全体を受け取るようにすることができます。

  • オンライン メールボックスの移動: オンライン メールボックスの移動では、ユーザーは移動中に自分のメール アカウントにアクセスできます。 最終的な同期が行われると、ユーザーはプロセスの終了時に短時間だけアカウントからロックアウトされます。 オンライン メールボックスは、フォレスト間または同じフォレスト内で移動できます。

  • シャドウ冗長性: シャドウ冗長性は、転送中のメッセージの可用性と回復可能性を保護します。 シャドウ冗長性を使用すると、トランスポート データベースからのメッセージの削除は、トランスポート サーバーがそのメッセージのすべての次ホップが完了したことを確認するまで遅延します。 配信が成功したことを報告する前に次ホップのいずれかが失敗した場合、メッセージは完了しなかったホップへの配信のために再送信されます。

Exchange Server 2013 の負荷分散におけるアーキテクチャの変更

Exchange Server 2010 では、クライアント接続と処理はクライアント アクセス サーバーロールによって処理されました。 この機能では、外部および内部の Outlook 接続とモバイル デバイスとサード パーティのクライアント接続の両方を、展開内のクライアント アクセス サーバーの配列全体で負荷分散して、フォールト トレランスとサーバーの効率的な使用率を実現する必要があります。 多くの Exchange 2010 クライアント アクセス プロトコルでは、クライアントと特定のクライアント アクセス サーバーの関係というアフィニティが必要でした。 特に、Outlook Web App、Exchange コントロール パネル、Exchange Web サービス、Outlook Anywhere、Outlook TCP/IP MAPI 接続、Exchange ActiveSync、Exchange アドレス帳サービス、リモート PowerShell が必要であるか、クライアント間アクセス サーバーアフィニティの恩恵を受けます。 Exchange 2010 の負荷分散オプションには、次の機能が含まれていました。

  • ソース IP アフィニティを使用した Windows ネットワーク負荷分散

  • ハードウェア ロード バランシング

Exchange 2010 ではクライアント プロトコルのニーズが異なるため、レイヤー 7 負荷分散ソリューションの使用をお勧めします。 アプリケーション レベルの負荷分散とも呼ばれるレイヤー 7 では、クライアントとサーバー間の会話全体がロード バランサー ロジックで使用できるようになるため、負荷分散ソリューションで複雑なルールを使用して、システムに入る各要求のバランスを取る方法を決定することができました。 これらの複雑なルールにより、特定のクライアントからのすべての要求が同じクライアント アクセス サーバー エンドポイントに確実に送信されました。 Exchange 2010 では、特定のクライアントからの要求がすべて、アフィニティを必要とするプロトコルに対して同じエンドポイントに移動しなかった場合、ユーザー エクスペリエンスは悪影響を受けます。 Exchange 2010 負荷分散オプションの詳細については、「 Exchange 2010 の負荷分散について」を参照してください。

Exchange Server 2013 では、クライアント アクセス サーバーとメールボックス サーバーの 2 つの主な種類のサーバーがあります。 Exchange 2013 のクライアント アクセス サーバーは、軽量のステートレス プロキシ サーバーとして機能し、クライアントが Exchange 2013 メールボックス サーバーに接続できるようにします。 Exchange 2013 クライアント アクセス サーバーは、統合された名前空間と認証を提供します。 さらに、Exchange 2013 クライアント アクセス サーバー:

  • クライアント プロトコルのプロキシとリダイレクトのロジックをサポートします。

  • レイヤー 4 の負荷分散の使用をサポートします。

セッション アフィニティとレイヤー 7 負荷分散では、クライアントとサーバー間のすべての要求が、さまざまなプロトコルで必要に応じて同じエンドポイントに送信されます。 要求はアプリケーション 層で配布されます。 レイヤー 4 の負荷分散では、要求はトランスポート 層で分散されます。 負荷分散ソリューションは、1 つの IP アドレス (仮想 IP アドレスまたは VIP とも呼ばれます) を認識するクライアントからの要求を、作業を実行するサーバーのセットに分散します。 要求の内容が決定される前にクライアントとサーバー間の接続を確立する必要があります。そのため、ロード バランサーは要求の内容を調べる前に、要求を受信するサーバーを選択します。 ターゲット サーバーの選択は、各受信接続が循環リスト内の次のターゲット サーバーに送信される "ラウンド ロビン" や、ロード バランサーがその時点で確立された接続が最も少ないサーバーに新しい接続を送信する "最小接続" など、さまざまな方法で行うことができます。 セッション アフィニティが不要になったので、デプロイする負荷分散アーキテクチャに関して、柔軟性、選択性、シンプルさが増しました。 セッション アフィニティを使用しない負荷分散を使用すると、Cookie ベースの負荷分散や Secure Sockets Layer (SSL) セッション ID などの関係の高いアフィニティ オプションを維持するために処理が使用されないため、ロード バランサーの容量と使用率を増やすことができます。

クライアント アクセス サーバー配列と Exchange 2013

Exchange 2010 では、クライアント アクセス配列の概念を導入しました。 Active Directory サイトに対してクライアント アクセス配列が構成されると、サイト内のすべてのクライアント アクセス サーバーが自動的に配列のメンバーになります。 Exchange 2013 の現在のビルドでは、負荷分散された高可用性サービスのデプロイがはるかに簡単であるため、クライアント アクセスアレイの構成は必要ありません。

負荷分散ソリューション

ハードウェア ロード バランサーの使用は、引き続き Exchange 2013 でサポートされています。 Exchange 2010 でソリューション テストを完了し、Exchange 2013 と同様に機能する可能性があるハードウェア負荷分散ソリューションについては、「Exchange Server 2010 ロード バランサーの展開」を参照してください。 このページには、Exchange 2010 を使用したハードウェア ロード バランサーのより複雑なレイヤー 7 構成が示されていることに注意してください。 このトピックで前に説明したアーキテクチャの変更により、Exchange 2013 トラフィックの負荷分散がはるかに簡単になる可能性があります。 Exchange プロトコルごとにセッション アフィニティを構成するのではなく、Exchange 2013 クライアント アクセス サーバーへの受信接続をロード バランサーによって使用可能なサーバーに送信でき、それ以上のアフィニティ処理は必要ありません。 ハードウェア ロード バランサーは、特定のクライアント アクセス サーバーがいつ使用できなくなったかを検出し、受信接続を処理する一連のサーバーから削除できるため、Exchange サービスの高可用性を提供する上で重要な役割を果たします。

Windows ネットワーク負荷分散

Windows ネットワーク負荷分散 (WNLB) は、Exchange サーバーに使用される一般的なソフトウェア ロード バランサーです。 Microsoft Exchange での WNLB の展開には、いくつかの制限があります。

  • WNLB は Windows フェールオーバー クラスタリングと互換性がないため、メールボックス DAG も使用されている Exchange サーバーでは使用できません。 Exchange 2013 DAG を使用していて、WNLB を使用する場合は、クライアント アクセス サーバーの役割とメールボックス サーバーの役割が別々のサーバーで実行されている必要があります。

  • WNLB では、サービスの停止は検出されません。 WNLB では、IP アドレスによってのみサーバーの停止が検出されます。 つまり、Outlook Web Appなどの特定の Web サービスが失敗しても、サーバーがまだ機能している場合、WNLB はエラーを検出せず、そのクライアント アクセス サーバーに要求をルーティングします。 負荷分散プールから障害が発生しているクライアント アクセス サーバーを削除するには、手動による介入が必要です。

  • WNLB を使用すると、ポートのフラッディングが発生し、ネットワークが不足する可能性があります。

  • WNLB はソース IP アドレスを使用してクライアント アフィニティのみを実行するため、ソース IP プールが小さい場合は効果的なソリューションではありません。 これは、ソース IP プールがリモート ネットワーク サブネットからの場合、または組織がネットワーク アドレス変換を使用している場合に発生する可能性があります。