二重化システムで安心運用

二重化システムで安心運用

二重化システムとは

二重化システムとは、万一の故障に備えて、全く同じ仕組みを持つ二つの計算機体系を準備する対策のことです。普段は一方の体系を動かしておき、もう一方は予備として待機させておきます。もし動いている体系に不具合が生じた場合は、待機している体系に切り替えることで、作業を中断することなく続けられます。

この切り替え作業は、担当者が手動で行う場合と、計算機が自動で行う場合があります。自動で切り替える場合、切り替えにかかる時間が短縮され、より迅速な復旧が可能です。二重化システムは、計算機体系の信頼性を高め、利用できる時間を長くする大切な技術です。体系が停止することで発生する損失を最小限に抑え、安定した供給を実現します。

二重化システムには様々な種類があり、それぞれの体系の構成や運用方法に合わせて、最適な二重化システムを選ぶことが重要です。例えば、全く同じ二つの体系を同時に動かし、処理結果を照らし合わせることで、より高い信頼性を確保する「並列運転型」や、普段は一つの体系で処理を行い、もう一方の体系は待機させておく「待機型」などがあります。待機型は並列運転型に比べて費用を抑えることができますが、切り替えに多少の時間がかかります。

二重化システムは、会社の主要な計算機体系から、情報網供給、公共の設備など、様々な分野で幅広く利用されています。また、災害対策としても有効な手段であり、事業の継続を確実にするために大きく貢献します。近年、情報網体系への依存が高まるにつれて、二重化システムの重要性はますます高まっています。様々な状況を想定し、自社に最適な二重化システムを構築することが、安定した事業運営の鍵となります。

様々な待機方式

計算機を二重化して信頼性を高める仕組みには、予備機の待機方法によっていくつかの種類があります。予備機をどのように待機させておくかによって、切り替えにかかる時間や費用が大きく変わってきます。代表的な待機方式として、熱い待機、温かい待機、冷たい待機の三種類があります。

熱い待機は、主計算機と同じように予備機も常に動かしておく方式です。主計算機で扱っている情報はリアルタイムで予備機にも送られ、常に同じ状態が保たれます。そのため、主計算機に何か問題が起きた場合は、予備機に瞬時に切り替えることができ、作業の中断はほぼありません。しかし、予備機も常に動いているため、電気代などの維持費用が高くなります。

温かい待機は、予備機を動かした状態にはしておきますが、主計算機のように全ての仕事をさせるわけではありません。予備機は主計算機から定期的に情報を受け取り、ある程度最新の状態を保ちます。主計算機に問題が発生した場合は、予備機に切り替えますが、情報の同期が完全ではないため、切り替えに多少の時間がかかります。熱い待機に比べると維持費用は抑えられますが、切り替え時の遅延は避けられません。

冷たい待機は、普段は予備機を停止させておき、必要な時だけ起動する方式です。主計算機に問題が起きた場合は、まず予備機を起動し、それから最新の情報を復元する必要があります。そのため、切り替えには最も時間がかかります。しかし、予備機を普段は停止させているため、維持費用は最も安く抑えられます。

このように、それぞれの待機方式には利点と欠点があります。どの方式を選ぶかは、システムの重要度や許容できる復旧時間、費用などを考慮して決定する必要があります。例えば、銀行のシステムのように、一秒たりとも停止できないシステムには熱い待機が適しています。一方、多少の停止が許容されるシステムであれば、冷たい待機でも問題ないでしょう。それぞれのシステムの特性に合わせて最適な待機方式を選ぶことが重要です。

二重化と二組化の違い

同じような言葉に聞こえる「二重化」と「二組化」ですが、システムの構成や役割に大きな違いがあります。両者はどちらもシステムの信頼性を高めることを目的としていますが、それぞれ異なる特徴を持っています。

二重化システムは、主となるシステムと全く同じ予備のシステムを用意し、主システムに不具合が生じた場合に備えて待機させておく仕組みです。普段は主システムだけが稼働しており、予備システムは待機状態にあります。主システムに障害が発生した場合、自動的に、あるいは手動で予備システムに切り替えることで、業務を継続することができます。これは、まるで替えのタイヤを車に積んでおくようなものです。普段は使いませんが、パンクした時に備えていることで、安心して運転を続けることができます。二重化システムでは、予備システムを準備するための費用がかかるという欠点がありますが、片方のシステムに障害が発生しても、もう片方のシステムで業務を継続できるため、高い信頼性を確保できます。

一方、二組化システムは、二つのシステムを両方とも同時に稼働させる仕組みです。これは、例えるなら二台の車で同じ目的地を目指すようなものです。二組化システムでは、両方のシステムで同時に処理を行うことで、処理能力を高めたり、一方のシステムに負荷が集中するのを防いだりすることができます。また、片方のシステムに障害が発生した場合でも、もう片方のシステムで業務を継続できるため、システム全体の信頼性を高めることができます。しかし、二組化システムでは、両方のシステムを同時に運用する必要があるため、運用コストが高くなります。また、両方のシステムが同じデータを使用している場合、一方のシステムで発生したデータの不具合が、もう片方のシステムにも影響を与える可能性があります。さらに、両方のシステムを同じ場所に設置している場合、火災や地震などの災害によって両方のシステムが同時に停止してしまうリスクも考慮しなければなりません。そのため、二組化システムを構築する際は、それぞれのシステムを独立した環境に設置することが重要となります。

このように、二重化と二組化は、それぞれ異なる特徴を持つシステム構成です。システムの規模や予算、求める信頼性のレベルなどを総合的に判断し、どちらの方式を採用するかを慎重に検討する必要があります。

導入時の注意点

同じ働きをする仕組みを二つ用意して、片方が壊れてももう片方で動き続けられるようにする仕組みを導入する際には、いくつか気を付けなければいけない点があります。まず、仕組み全体が複雑になるため、設計や組み立て、動かすための高い技術力が必要です。専門の担当者がいない場合は、外部の専門業者に依頼することも考えなければいけません。また、単純に同じものを二つ用意するので、費用が倍近くになることも忘れてはいけません。予算をしっかりと確認し、費用に見合う効果が得られるかどうかも検討する必要があります。

さらに、メインで動いている仕組みから予備の仕組みに切り替える際に、情報の正確さを保つための工夫も必要です。特に、情報を蓄積する仕組みの場合は、二つの仕組みの情報が常に同じ状態であるように細心の注意を払わなければなりません。情報がずれたまま切り替わってしまうと、大きな問題に発展する可能性があります。

切り替えの練習を定期的に行い、実際に問題が起きた時の対処方法を確認しておくことも大切です。問題が起きた時に慌てずに対応できるよう、手順書を作成し、担当者全員で共有しておく必要があります。仕組みを動かす担当者は、二重化された仕組みの働きをしっかりと理解し、適切な管理を行う必要があります。教育や研修を実施し、担当者のスキルアップを図ることも重要です。導入前に、十分な検討と計画を行い、専門家の意見を聞くことも大切です。導入の効果やリスクを正しく評価し、最適な方法を選択する必要があります。適切に導入すれば、仕組みの信頼性と使い続けられる時間を大幅に伸ばし、安定した利用の提供を実現できます。

今後の展望

近頃、様々な場所で情報を取り扱う仕組みの大切さが増しており、万一に備えて同じ仕組みを二つ用意する二重化システムへの需要が高まりを見せています。まるで影武者のように、主となるシステムと同じ役割を担う予備のシステムを準備しておくことで、もしもの時にも業務を滞りなく続けられるようにする仕組みです。

仮想化技術や雲の技術といった、情報を扱う仕組を柔軟に作る技術が広まったことで、二重化システムの構築も以前より簡単になりました。システムを丸ごとコピーしたり、一部の機能だけを別の場所に複製したりと、様々なやり方で二重化を実現できるようになっています。

さらに今後、人の知恵を模倣した技術や作業を自動化する技術を使った、より高性能な二重化システムが登場すると期待されます。例えば、何らかの問題でシステムが停止した場合、予備のシステムに切り替える作業を自動で行う、あるいはシステムの状態を常に監視して問題が起こる前に予測するといった技術が現在開発されています。これらの技術によって、システムの信頼性と安定稼働性をさらに高めることが可能になります。

また、情報に関する安全を守る対策を強化する上でも、二重化システムの重要性は増しています。悪意のある攻撃などによってシステムが損害を受ける危険性が高まる中で、二重化システムは堅牢な守りとなります。もしもの時に備えて、事業を継続できるように、二重化システムは今後ますます重要な役割を担っていくと考えられます。