Windows Server フェールオーバー クラスタリングの定義
Contoso を含むほとんどの組織や企業は、ミッション クリティカルなワークロードの高可用性の確保に努めています。 Contoso は、Windows Server フェールオーバー クラスタリングの使用を検討できます。 これは、ファイル共有、仮想マシン (VM)、データベース管理システム、メッセージング サービスなど、一般的な Windows ベースのワークロードの高可用性を提供する Windows Server 機能です。
フェールオーバー クラスタリングの概要
ワークロードの高可用性を実現するには、複数の Windows Server コンピューターで構成されるフェールオーバー クラスターを作成します。 フェールオーバー クラスターの一部であるサーバーが失敗した場合、または使用できなくなった場合、同じフェールオーバー クラスター内の別のサーバーが、障害が発生したノードが提供していたサービスを引き継ぎます。 これは フェールオーバー と呼ばれ、サービスにアクセスするクライアントのサービス中断が最小限に抑えられます。
フェールオーバー クラスタリングの最も一般的な用途は次のとおりです。
- Microsoft SQL Server データベースと Microsoft Hyper-V VMS の構成ファイルとディスク ファイルをホストする、高可用性または継続的に利用可能なファイル共有。
- 物理サーバーまたはクラスター化された Hyper-V サーバーでホストされているゲスト VM で実行される高可用性サービスとアプリケーション。
フェールオーバー クラスタリングのコンポーネント
フェールオーバー クラスターは、次の表で説明するコンポーネントで構成されます。
| コンポーネント | 説明 |
|---|---|
| ノード | フェールオーバー クラスターのメンバーである Windows Server コンピューター。 これらのコンピューターには Windows Server フェールオーバー クラスタリング機能がインストールされており、サービス、アプリケーション、リソースで構成される高可用性ワークロードが実行されます。 |
| クライアント | フェールオーバー クラスターで実行されている高可用性サービスとアプリケーションを使用するコンピューター。 クライアントとクラスターの間には複数のネットワーク パスが存在する必要があります。 |
| Networks | クラスター化されたワークロードを使用するノードとコンピューター間の通信を有効にします。 さらに、ノードは共有ストレージに頻繁にアクセスします。 |
| クラスター化されたロール | クラスター ノードで実行される高可用性ロールまたはサービス。 クライアントは、クラスター ノードに接続してこのサービスを使用します。 このようなサービスが 1 つのノードで使用できなくなった場合、フェールオーバー クラスターは自動的に別のノードにフェールオーバーします。 |
| リソース | フェールオーバー クラスターが管理する共有フォルダー、ディスク、IP アドレスなどの物理要素または論理要素。 リソースは、クライアントにサービスを提供する場合や、高可用性アプリケーションの不可欠な部分である場合があります。 常に、1 つのリソースは 1 つのノードでのみ実行できます。 |
| クラスター ストレージ | Windows Server OS がインストールされている独自のローカル ストレージに加えて、各クラスター ノードは、アプリケーションの構成とデータが存在する高可用性共有ストレージにアクセスできます。 たとえば、 クラスター ストレージ は、高可用性ゲスト VM の構成データと仮想ハード ディスクをホストします。 |
注
共有ストレージを複数のノードに直接接続する必要はありません。 Windows Server 2016 で導入された記憶域スペース ダイレクト テクノロジを使用すると、個々のノードに接続されているディスクを共有できます。
フェールオーバー クラスタリングの機能レベル
Windows Server のフェールオーバー クラスタリング機能は、クラスターの機能レベルに依存します。 一般に、クラスターで可能な限り高い機能レベルが使用されるようにする必要があります。 ただし、Windows Server 2016 および Windows Server 2025 での下位機能レベルのサポートにより、以前のバージョンの OS を実行しているフェールオーバー クラスターのローリング アップグレードを実行できます。 これにより、アップグレード中に、Windows Server 2016 と Windows Server 2025 のノードを同じフェールオーバー クラスターに配置できるため、ダウンタイムが不要になります。
ヒント
Windows Server 2016 を実行していたすべてのノードを Windows Server 2025 ノードに置き換えた後、クラスターの機能レベルを更新できます。
フェールオーバー クラスタリング クォーラム
フェールオーバー クラスターでは、 クォーラム という用語は、そのクラスターがオンラインのままで使用できる必要があるクラスタリング コンポーネントの数を表します。 これらのコンポーネントには、クラスター ノードと、必要に応じて監視を含めることができます。 "監視" という用語は、クォーラムを確立して維持する役割を持つリソースを示します。 この目的のために、フェールオーバー クラスターでは次の機能を使用できます。
- ファイル共有
- ディスク
- Azure Storage 内の BLOB
クォーラムは、クラスター ノードと監視に関連付けられている投票数に基づいて決定されます。 クォーラムの目的は、"スプリット ブレイン" シナリオを防ぐことです。 このシナリオでは、ノード間接続の問題の結果として、クラスター内の 2 つのノード セットが互いに独立して動作を開始し、クラスターの状態とそのリソースが破損する可能性があります。
クォーラム モデルでは、投票の割り当てを定義します。 Windows Server フェールオーバー クラスタリングでは、動的クォーラム管理が提供されます。 これにより、使用可能なクラスター ノードに基づいてクォーラム モデルを継続的に監視および調整することで、フェールオーバー クラスター内の可用性が向上します。
クラスター クォーラムの計算は、ノードの数が変化したときに調整されます。 フェールオーバー クラスターのノード数が元の数の 50% 未満になった場合でも、フェールオーバー クラスターは動作を続け、クラスターの役割は引き続き使用できます。 動的クォーラムが有効になっていると、フェールオーバー クラスターは 1 つのノードだけで稼働状態を維持できます。
注
動的クォーラム モデルは、既定で有効になります。
フェールオーバー クラスタリングでは、次のクォーラム関連の機能もサポートされています。
- ノードの重み。 Windows Server は、主にフェールオーバー ノードが複数の物理的な場所にある環境でクラスター ノードの重みを使用します。 このような環境では、セカンダリ ロケーションの複数のノードが使用できなくなった場合でも、フェールオーバー クラスターがプライマリ ロケーションで中断なく実行されるようにすることができます。 これを実現するには、セカンダリ ロケーションのフェールオーバー クラスター ノードにノードの重み 0 を割り当てることで、クォーラムの状態への影響を効果的に排除できます。
- 動的監視。 既定では、Windows Server はフェールオーバー クラスター内の投票ノードの数に基づいて監視投票を動的に調整します。 フェールオーバー クラスターに奇数の投票がある場合、クォーラム監視には投票がありません。 フェールオーバー クラスターに偶数の投票がある場合、クォーラム監視には投票があります。 クォーラム監視投票も、監視リソースの状態に基づいて動的に調整されます。 ミラーリング監視リソースがオフラインであるか、失敗した場合、ミラーリング監視サーバーには投票がありません。
- ノード分割 50% のタイ ブレーカー。 フェールオーバー クラスターでは、ノードの投票を動的に調整して、奇数の合計投票数を維持できます。 これを実現するために、フェールオーバー クラスターはまず、動的監視機能を利用してクォーラム監視投票を調整します。 クォーラム監視を使用できない場合、フェールオーバー クラスターはノードの投票を調整できます。 50% のノード分割があり、どちらのサイトにもクォーラムがない場合に、どのサイトが存続するかを判断するために使用できるフェールオーバー クラスター プロパティもあります。
フェールオーバー クラスターの機能は、クォーラムだけでなく、クラスター ノードで使用できるリソースと、そのノードにフェールオーバーするクラスター化されたワークロードを実行する機能にも依存します。 たとえば、5 ノードのクラスターは、2 つのノードで障害が発生した場合でもクォーラムを保持します。 ただし、残りの各クラスター ノードでクライアントへのサービスの提供が続けられるのは、残りの 3 つのノードにフェールオーバーされたクラスターの役割を実行するのに十分なリソースがある場合だけです。 これらのリソースには、記憶域、処理能力、ネットワーク帯域幅、メモリが含まれます。 VM の優先順位、起動順序、優先されるホスト、およびアンチアフィニティを構成し、クラスターの役割を実行できるノードを決定することができます。
フェールオーバー クラスタリング監視の種類
フェールオーバー クラスタリングには、3 種類のクォーラム監視を使用できます。
- ディスク監視の場合、同じフェールオーバー クラスター内のクラスター化されたディスク リソースが使用されます。 すべてのノードが、共有ディスクにアクセスできる必要があります。
- ファイル共有監視の場合、外部のファイル共有が使用されます。 ネットワーク スイッチに接続されている USB ドライブを使用して、これを実装できます。
- クラウド監視の場合、Azure Storage アカウントの BLOB が使用されます。
Von Bedeutung
クォーラム監視の種類を選択する場合は、クラスター ノードの可用性に影響を与えるほとんどのシナリオでミラーリング監視サーバーに引き続きアクセスできることを確認する必要があります。