Windows Server フェールオーバー クラスタリング (WSFC) クラスターは、アプリケーションとサービスの可用性を高めるために連携する独立したサーバーのグループです。 SQL Server 2014 では、WSFC サービスと機能を利用して、Always On 可用性グループと SQL Server フェールオーバー クラスター インスタンスをサポートします。
用語と定義
WSFC クラスター Windows Server フェールオーバー クラスタリング (WSFC) クラスターは、アプリケーションとサービスの可用性を高めるために連携する独立したサーバーのグループです。
フェールオーバー クラスター インスタンス IP アドレス リソース、ネットワーク名リソース、および 1 つ以上のアプリケーションまたはサービスを実行するために必要な追加リソースを管理する Windows サービスのインスタンス。 クライアントは、コンピューター名を使用して物理サーバー上のサービスにアクセスするのと同様に、ネットワーク名を使用してグループ内のリソースにアクセスできます。 ただし、フェールオーバー クラスター インスタンスはグループであるため、基になる名前やアドレスに影響を与えずに別のノードにフェールオーバーできます。
ノード: サーバー クラスターのアクティブまたは非アクティブなメンバーである Microsoft Windows Server システム。
クラスター リソース: ノードが所有し、オンラインにしてオフラインにし、ノード間で移動し、クラスター オブジェクトとして管理できる物理エンティティまたは論理エンティティ。 特定の時点でクラスター リソースを所有できるのは 1 つのノードのみです。
リソース グループ 1 つのクラスター オブジェクトとして管理されるクラスター リソースのコレクション。 通常、リソース グループには、特定のアプリケーションまたはサービスを実行するために必要なすべてのクラスター リソースが含まれます。 フェールオーバーとフェールバックは、常にリソース グループに対して機能します。
リソースの依存関係 別のリソースが依存するリソース。 リソース A がリソース B に依存している場合、B は A の依存関係になります。
ネットワーク名リソース クラスター リソースとして管理される論理サーバー名。 ネットワーク名リソースは、IP アドレス リソースと共に使用する必要があります。
優先所有者: リソース グループが実行を優先するノード。 各リソース グループには、優先順に並べられた優先所有者のリストが関連付けられています。 自動フェールオーバー中に、リソース グループは、優先所有者リスト内の次の優先ノードに移動します。
可能な所有者 リソースを実行できるセカンダリ ノード。 各リソース グループには、実行可能な所有者のリストが関連付けられています。 リソース グループは、可能な所有者として一覧表示されているノードにのみフェールオーバーできます。
クォーラム モード: クラスターが維持できるノード障害の数を決定するフェールオーバー クラスター内のクォーラム構成。
強制クォーラム クォーラムに必要な要素の少数者のみが通信中であっても、クラスターを開始するプロセス。
詳細については、「フェールオーバー クラスターの用語集」を参照してください。
Windows Server フェールオーバー クラスタリングの概要
Windows Server フェールオーバー クラスタリングは、Microsoft SQL Server や Microsoft Exchange などのホストされるサーバー アプリケーションの高可用性とディザスター リカバリー シナリオをサポートするインフラストラクチャ機能を提供します。 クラスター ノードまたはサービスに障害が発生すると、そのノードでホストされていたサービスは自動的に、または手動で、他の可用性ノードに転送されます。このプロセスを フェールオーバーと呼びます。
WSFC クラスター内のノードは連携して、次の種類の機能をまとめて提供します。
分散メタデータと通知。 WSFC サービスとホストされるアプリケーション メタデータは、クラスター内の各ノードで維持されます。 このメタデータには、ホストされるアプリケーションの設定に加え、WSFC 構成と状態が含まれます。 ノードのメタデータまたは状態への変更は、クラスター内の他のノードに自動的に反映されます。
リソース管理。 クラスター内の個々のノードは、直接接続ストレージ、ネットワーク インターフェイス、共有ディスク ストレージへのアクセスなどの物理リソースを提供する場合があります。 ホストされているアプリケーションは、自身をクラスター リソースとして登録し、他のリソースに対するスタートアップと正常性の依存関係を構成できます。
健康状態の監視 ノード間およびプライマリ ノードの正常性状態の検出は、ハートビート ネットワーク通信およびリソース監視の組み合わせによって行われます。 クラスターの全体的な正常性は、クラスター内のノードのクォーラムの投票によって決まります。
フェールオーバーの調整。 各リソースはプライマリ ノードでホストされるように構成され、それぞれ自動的に、または手動で 1 つ以上のセカンダリ ノードに転送されます。 正常性ベースのフェールオーバー ポリシーによって、ノード間でのリソース所有権の自動転送が制御されます。 ノードとホストされているアプリケーションは、フェールオーバーが発生したときに通知を受け取り、適切に対応できるようにします。
詳細については、「Windows Server 2008 R2 のフェールオーバー クラスター」を参照してください。
SQL Server AlwaysOn テクノロジと WSFC
SQL Server 2014 AlwaysOn は、WSFC を利用する新しい高可用性およびディザスター リカバリー ソリューションです。 AlwaysOn は、アプリケーションの可用性を向上させ、ハードウェア投資に対するリターンを向上させ、高可用性の展開と管理を簡素化する、統合された柔軟なソリューションを提供します。
Always On 可用性グループと AlwaysOn フェールオーバー クラスター インスタンスはどちらも、WSFC をプラットフォーム テクノロジとして使用し、コンポーネントを WSFC クラスター リソースとして登録します。 関連リソースはリソース グループに結合され、他の WSFC クラスター リソースに依存させることができます。 その後、WSFC クラスター サービスは、SQL Server インスタンスを再起動するか、WSFC クラスター内の別のサーバー ノードに自動的にフェールオーバーする必要を検出して通知できます。
重要
SQL Server AlwaysOn テクノロジを最大限に活用するには、WSFC 関連のいくつかの前提条件を適用する必要があります。
詳細については、「AlwaysOn 可用性グループの前提条件、制限事項、および推奨事項 (SQL Server)」を参照してください。
AlwaysOn フェールオーバー クラスター インスタンスを使用したインスタンス レベルの高可用性
AlwaysOn フェールオーバー クラスター インスタンス (FCI) は、WSFC クラスター内のノード間にインストールされる SQL Server インスタンスです。 この種類のインスタンスには、共有ディスク ストレージ (ファイバー チャネルまたは iSCSI SAN 経由) と仮想ネットワーク名に対するリソースの依存関係があります。 仮想ネットワーク名には、それぞれ異なるサブネット内の 1 つ以上の仮想 IP アドレスに対するリソースの依存関係があります。 SQL Server サービスと SQL Server エージェント サービスはリソースとして登録され、どちらも仮想ネットワーク名リソースに依存します。
フェールオーバーが発生した場合、WSFC サービスはインスタンスのリソース所有権を指定されたフェールオーバー ノードに転送します。 その後、SQL Server インスタンスがフェールオーバー ノードで再び開始され、データベースは通常どおりに復旧されます。 特定の時点で、FCI と基になるリソースをホストできるのは、クラスター内の 1 つのノードのみです。
注
AlwaysOn フェールオーバー クラスター インスタンスには、記憶域ネットワーク (SAN) や SMB ファイル共有などの対称共有ディスク ストレージが必要です。 共有ディスク ストレージ ボリュームは、WSFC クラスター内のすべてのフェールオーバー ノードで使用できる必要があります。
詳細については、「AlwaysOn フェールオーバー クラスター インスタンス」を参照してください。
Always On アベイラビリティ グループを使用したデータベースレベルの高可用性
可用性グループは、一緒にフェールオーバーするユーザー データベースのセットです。 可用性グループは、1 つのプライマリ 可用性レプリカ と、共有ストレージを必要としないデータ保護のために SQL Server ログに基づくデータ移動を介して維持される 1 ～ 4 個のセカンダリ レプリカから構成されます。 各レプリカは、WSFC クラスターの異なるノード上の SQL Server のインスタンスによってホストされます。 可用性グループとこれに対応する仮想ネットワーク名は、WSFC クラスターのリソースとして登録されます。
プライマリ レプリカのノード上の 可用性グループ リスナー は、受信クライアント要求に応答し、仮想ネットワーク名に接続します。そして、接続文字列の属性に基づいて各要求を適切な SQL Server インスタンスにリダイレクトします。
フェールオーバーが発生した場合、共有物理リソースの所有権を別のノードに転送する代わりに、WSFC を利用して別の SQL Server インスタンス上のセカンダリ レプリカを再構成し、可用性グループのプライマリ レプリカになります。 その後、可用性グループの仮想ネットワーク名リソースが、そのインスタンスに転送されます。
任意の時点で、可用性グループのデータベースのプライマリ レプリカをホストできる SQL Server インスタンスは 1 つだけです。関連付けられているすべてのセカンダリ レプリカはそれぞれ個別のインスタンスに存在し、各インスタンスは個別の物理ノード上に存在する必要があります。
注
Always On 可用性グループでは、フェールオーバー クラスター インスタンスのデプロイや対称共有ストレージ (SAN または SMB) の使用は必要ありません。
フェールオーバー クラスター インスタンス (FCI) を可用性グループと共に使用して、可用性レプリカの可用性を高めることができます。 ただし、WSFC クラスター内での競合状態の発生を回避するため、FCI 上でホストされる可用性レプリカとの間の可用性グループの自動フェールオーバーはサポートされていません。
詳細については、「AlwaysOn 可用性グループの概要 (SQL Server)」を参照してください。
WSFC ヘルスモニタリングとフェールオーバー
AlwaysOn ソリューションの高可用性は、物理および論理 WSFC クラスター リソースの予防的な正常性監視と、冗長ハードウェアへの自動フェールオーバーと再構成によって実現されます。 また、システム管理者は、可用性グループまたはノード間での インスタンスの 手動フェールオーバー SQL Server を開始できます。
ノード、フェールオーバー クラスター インスタンス、および可用性グループのフェールオーバー ポリシー
フェールオーバー ポリシーは、WSFC クラスター ノード、SQL Server フェールオーバー クラスター インスタンス (FCI)、および可用性グループ レベルで構成されます。 これらのポリシーは、クラスター リソースの異常な状態の重大度、期間、頻度とノードの応答時間に基づいたもので、サービスの再起動のトリガー、ノード間でのクラスター リソースの 自動フェールオーバー のトリガー、 SQL Server インスタンス間での可用性グループ プライマリ レプリカの移動のトリガーを行うことができます。
可用性グループ レプリカのフェールオーバーは、基になる SQL Server インスタンスには影響しません。 FCI のフェールオーバーにより、ホストされている可用性グループレプリカがインスタンスと共に移動されます。
詳細については、「フェールオーバー クラスター インスタンスのフェールオーバー ポリシー」を参照してください。
WSFC リソース正常性の検出
WSFC クラスター ノード内の各リソースは、その状態と正常性を定期的またはオンデマンドで報告できます。 さまざまな状況は、リソースの障害を示している可能性があります。たとえば、電源障害、ディスクまたはメモリ エラー、ネットワーク通信エラー、応答しないサービスなどです。
ネットワーク、ストレージ、サービスなどの WSFC クラスター リソースは、相互に依存させることができます。 リソースの累積正常性は、リソース依存関係の正常性で正常性を連続的にロール アップすることで決定されます。
WSFC ノード間正常性検出とクォーラム投票
WSFC クラスター内の各ノードは、定期的なハートビート通信に参加し、ノードの正常性状態を他のノードと共有します。 応答しないノードは、エラー状態であると見なされます。
クォーラム ノード セットは、WSFC クラスター内の大多数の投票ノードおよび監視サーバーです。 WSFC クラスターの全体的な正常性と状態は、定期的な クォーラムの投票によって決定されます。 クォーラムの存在は、クラスターが正常であり、ノード レベルのフォールト トレランスを提供できることを表します。
クォーラム モードは WSFC クラスター レベルで構成され、クォーラム投票に使用される手法と、自動フェールオーバーを実行するタイミングやクラスターをオフラインにするタイミングが決まります。
ヒント
WSFC クラスターでは常に奇数個のクォーラム投票を行うのがベスト プラクティスです。 クォーラム投票のために、 SQL Server をクラスター内のすべてのノードにインストールする必要はありません。 追加サーバーはクォーラム メンバーとして機能できます。また、リモート ファイル共有を決定機構として使用するように WSFC クォーラム モデルを構成することもできます。
詳細については、「WSFC クォーラム モードと投票構成 (SQL Server)」を参照してください。
強制クォーラムを使ったディザスターリカバリー
運用プラクティスと WSFC クラスター構成に応じて、自動フェールオーバーと手動フェールオーバーの両方が発生し、堅牢でフォールト トレラントな SQL Server AlwaysOn ソリューションを維持できます。 ただし、WSFC クラスター内の有資格投票ノードのクォーラムが相互に通信できない場合、または WSFC クラスターが正常性検証に失敗した場合は、WSFC クラスターがオフラインになる可能性があります。
計画外の障害、または永続的なハードウェアまたは通信の障害のために WSFC クラスターがオフラインになった場合、 クォーラムを強制 し、残っているクラスター ノードを非フォールト トレラント構成でオンラインに戻すには、手動の管理介入が必要です。
その後、WSFC クラスターを再構成し、影響を受けるデータベース レプリカを復旧し、新しいクォーラムを再確立するための一連の手順も実行する必要があります。
詳細については、「強制クォーラムによる WSFC ディザスター リカバリー (SQL Server)」を参照してください。
SQL Server AlwaysOn コンポーネントと WSFC の関係
SQL Server AlwaysOn と WSFC の機能やコンポーネント間には、いくつもの関係の層が存在します。
AlwaysOn 可用性グループは、SQL Server インスタンスでホストされます。 プライマリ データベースまたはセカンダリ データベースに接続するための論理可用性グループ リスナー ネットワーク名を指定するクライアント要求は、基になる SQL Server インスタンスまたは SQL Server フェールオーバー クラスター インスタンス (FCI) の適切なインスタンス ネットワーク名にリダイレクトされます。
SQL サーバー インスタンスは、1 つのノード上でアクティブにホストされています。 スタンドアロンの SQL Server インスタンスが存在する場合は、静的なインスタンス ネットワーク名で、常に 1 つのノードにあります。 SQL Server FCI が存在する場合は、1 つの仮想インスタンス ネットワーク名で、2 つ以上のフェールオーバー ノードの中の 1 つのノードでアクティブになります。
ノードは、WSFC クラスターのメンバーです。 すべてのノードの WSFC 構成メタデータと状態は、各ノードに保存されます。 各サーバーは、ユーザーまたはシステム データベース用の非対称ストレージまたは共有記憶域 (SAN) ボリュームを提供できます。 各サーバーには、1 つまたは複数のサブネット上に少なくとも 1 つの物理ネットワーク インターフェイスがあります。
WSFC サービスは、正常性を監視し、サーバーのグループの構成を管理します。 Windows Server フェールオーバー クラスター (WSFC) サービスは、WSFC 構成メタデータと状態への変更をクラスター内のすべてのノードに伝達します。 部分的なメタデータと状態は、WSFC クォーラム監視リモート ファイル共有に格納できます。 2 つ以上のアクティブなノードまたは証人が、WSFC クラスターの正常性に投票するためのクォーラムを構成します。
Always On 可用性グループのレジストリ キーは、WSFC クラスターのサブキーです。 WSFC クラスターを削除して再作成する場合は、元の WSFC クラスターで Always On 可用性グループに対して有効にされた各サーバー インスタンスで Always On 可用性グループ機能を無効にして再度有効にする必要があります。 詳細については、「 AlwaysOn 可用性グループの有効化と無効化 (SQL Server)」を参照してください。
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