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高可用性 (HA) は、システム設計アプローチおよび関連するサービスの実装であり、特定の期間中に一定レベルの運用パフォーマンスが満たされるようにします。これは、特定のコンポーネントに障害が発生したり、システムの使用率が高くなったりした場合に、システムの運用とアクセスを維持する機能に焦点を当てています。
高可用性は、冗長性とフェイルオーバー機能を利用して、一定レベルの運用パフォーマンスを保証するシステム設計アプローチです。特定のコンポーネントに障害が発生したり、システムが頻繁に使用されたりした場合でも、操作可能でアクセス可能な状態を維持するように設計されたシステムを表すためによく使用されます。これは、障害が発生したコンポーネントのワークロードを引き継ぐことができる冗長コンポーネントを持つことと、使用レベルに応じてスケールアップまたはスケールダウンする機能を持つことによって実現されます。
高可用性の目標は、ダウンタイムと中断を最小限に抑えながら、必要なときにシステムを利用可能にしてアクセスできるようにすることです。これは、障害が発生したコンポーネントのワークロードを引き継ぐことができる冗長コンポーネントを持つことと、使用レベルに応じてスケールアップまたはスケールダウンする機能を持つことによって実現されます。
高可用性システムは、銀行、ヘルスケア、およびダウンタイムが深刻な結果をもたらす可能性があるその他の業界などのミッション クリティカルなアプリケーションでよく使用されます。
通常、高可用性システムには次の機能があります。
冗長性: 冗長性とは、障害が発生したコンポーネントのワークロードを引き継ぐことができる複数のコンポーネントを持つ機能です。これにより、特定のコンポーネントに障害が発生した場合でも、システムの運用とアクセスが維持されます。
スケーラビリティ: スケーラビリティは、使用レベルに応じてスケールアップまたはスケールダウンする機能です。これにより、システムが中断することなく使用量の増加に対応できるようになります。
監視: 監視は、潜在的な問題や障害についてシステムを監視する機能です。これにより、問題が中断を引き起こす前に、問題を迅速に特定して対処することができます。
自動化: 自動化は、フェイルオーバーやスケーリングなどの特定のタスクを自動化する機能です。これにより、システムはシステム内のあらゆる変更に迅速かつ効率的に対応できるようになります。
高可用性システムの良い例は、オンライン小売店です。ストアは常に利用可能で、顧客がアクセスできる必要があり、ダウンタイムは重大な結果をもたらす可能性があります。ストアの運用とアクセスを維持するために、ストアは冗長性、スケーラビリティ、監視、および自動化を利用できます。
ストアには、障害が発生したサーバーのワークロードを引き継ぐことができる複数のサーバーを配置でき、使用レベルに応じてスケールアップまたはスケールダウンできます。店舗には、潜在的な問題や障害を特定するための監視システムや、システムの変更に迅速かつ効率的に対応するための自動化システムも設置できます。
高可用性システムには、いくつかの利点と欠点があります。
利点:
ダウンタイムの短縮: 高可用性システムは、特定のコンポーネントに障害が発生したり、システムの使用率が高くなったりした場合でも、運用とアクセスを維持できるように設計されています。これにより、ダウンタイムと中断を最小限に抑えながら、必要に応じてシステムを利用およびアクセスできるようになります。
信頼性の向上: 高可用性システムは、信頼性と回復力が高くなるように設計されているため、システムが中断することなく使用量の増加に対応できます。
パフォーマンスの向上: 高可用性システムは効率的に設計されているため、システム内のあらゆる変更に迅速かつ効率的に対応できます。
短所:
複雑性の増大: 高可用性システムは、設計と実装が複雑になる可能性があり、コストの増加につながる可能性があります。
コストの増加: 高可用性システムは、冗長コンポーネントやその他の機能を使用する必要があるため、実装に費用がかかる可能性があります。
高可用性は、フォールト トレランス、災害復旧、負荷分散などの他のテクノロジに関連しています。
フォールト トレランスは、特定のコンポーネントに障害が発生した場合でも、システムが動作し続け、アクセス可能であることを保証するシステム設計アプローチです。
ディザスタ リカバリは、災害後にシステムを確実に以前の状態に復元できるようにするシステム設計アプローチです。
ロード バランシングは、ワークロードが複数のコンポーネントに均等に分散されるようにするシステム設計アプローチです。
高可用性は、システム設計の分野における重要な概念であり、ミッション クリティカルなアプリケーションでよく使用されます。システムの信頼性と回復力を確保するには、高可用性システムの機能と利点を理解することが重要です。