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HP NonStop サーバーとFTサーバーとの違い

HP NonStop サーバーならではの超高可用性

HP Integrity NonStop サーバー

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HP NonStop サーバーだけが実現できる、無停止性一般的な FTサーバーとの違い

HP NonStop サーバーは、開発当初からシステムとしてのフォールトトレラント(FT)性(無停止性)を最重要な要件として開発されました。そのため、無停止運用を実現するため、一般的な FTサーバーとは比較にならないレベルの、さまざまな仕組みを提供しています。

フォールトトレラント性の追求

HP NonStop サーバーは、以下の要素でフォールトトレラント性を追求しています。

ハードウェアの冗長化

ハードウェアの冗長化は、信頼性を上げる基本的要素です。NonStop サーバーにおいても、ほとんどのハードウェアコンポーネントが冗長化されています。電源、冷却ファン、ハードディスクだけでなく、I/O やシステムバスなどに関しても冗長化されており、万が一の故障時にも運用を継続します。また、プロセッサーやメモリに関しても2重化(DMR:Dual Modular Redundancy)もしくは3重化(TMR:Triple Modular Redundancy)の冗長構成をとっています (一部機種を除く)。この DMR/TMR は、冗長化された複数のプロセッサーからの出力結果を都度突き合わせ、障害があったのかを判別する仕組みであり、万が一コンポーネントに故障が発生した際にもシステムは停止しません。また、こられの冗長化されたコンポーネントが故障した際には、稼働しているアプリケーションを止めることなく、運用中に該当コンポーネントを交換することが可能です。

ソフトウェアの冗長化

HP NonStop サーバーは、汎用のOSを利用するFTサーバーでは実現できない、ソフトウェアの冗長性も備えています。HPが特許を保持している「プロセスペア」技術により、ソフトウェアの不具合など何らかの影響で万が一ソフトウェアが停止するような障害の発生時にも、処理を引き継ぐことが可能です。このプロセスペアによる処理の引き継ぎは、一般的なクラスター構成での再立ち上げとは異なり、バックアッププロセスへそのプロセスの途中から処理を引き継ぐことが可能です。この処理をクラスターでのフェイルオーバーに対応して、「テイクオーバー」と呼んでいます。このテイクオーバーの処理は、プライマリのプロセスに対し、そのプロセスのメモリ情報をリアルタイムでバックアッププロセスに通知することで、そのプロセスのコピーを他のプロセッサー上で稼働させる仕組みです。NonStopサーバー上では、プロセッサー単位で独立してOSやプロセスが稼働しているため、プライマリのプロセスに何らかの問題が発生した場合には、瞬時に他のプロセッサー上で稼働しているバックアッププロセスに処理を引き継ぎ、そのバックアッププロセスが今度はプライマリプロセスとなり、いままでの処理をそのまま引き継ぎします。そのため、プロセスの再立ち上げが不要となり、ソフトウェア障害においても運用を継続できます(一般的なクラスターでは再立ち上げやロールバック処理などのため、その処理時間として必要な数分から複雑なシステムでは数十分程度システムが停止します)。HP NonStop サーバーのプロセスペア技術は、バックアッププロセスのリソース使用を最小限に抑えているため、システムパフォーマンスに与える影響は極小です。

NonStop サーバーと FTサーバーの対ソフトウェア障害の比較

オンラインでのメンテナンス

システムを止める原因は、故障や不具合だけではありません。HP NonStop サーバーは、故障以外のメンテナンスにおいても停止時間を極小化する仕組みを備えています。
一般的なシステムにおいては、システムの構成変更やハードウェアの増設に関しては、システム停止が必要となりますが、HP NonStop サーバーでは多くの場合必要ありません。プロセッサーや I/Oの増設、データベースのテーブル再構成、など、ミッションクリティカル環境における運用中においてもオンラインで対応可能です。ハードウェアに関しては、ハードウェアの冗長化の項で記載したように、モジュラー化と冗長化が進んでいるため、その単位での構成変更は運用を止めずに可能となっています。また、ソフトウェアも継続運用を前提に開発されているため、構成変更なども無停止で実施できる仕組みが整っています。NonStop 用の DBエンジンである NonStop SQL においては、ディスク増設などによるDBテーブルやインデックスの再構成などもオンライン中に無停止で行うことができます。

アーキテクチャーごとの比較

HP NonStopサーバー 一般的な FTサーバー 一般的なクラスター構成
アーキ
テクチャー
超並列疎結合アーキテクチャー。ハードウェアの冗長化だけでなく、ソフトウェアはテイクオーバーにより処理を継続可能。 2台をハードウェアレベルで同期し、ハードウェア障害時には片系を切り離し、運用を継続可能。 2台以上のサーバーを稼働させ、障害発生時には待機系サーバーにて処理を再立ち上げ(フェイルオーバー)を行う。
拡張性 最大4080プロセッサーまで拡張可能。MPPアーキテクチャーにより、パフォーマンスもリニアに向上。 ハードウェアの同期が難しく、最大2CPU構成程度までしか拡張できない。 1サーバーの拡張性は、それぞれのサーバー単体の仕様に依存。また、8〜16台程度を1クラスターとして構築可能。
ハードウェアの
可用性
ほぼすべてのコンポーネントを2重化、もしくは3重化。
オンライン中のハードウェアメンテナンスが可能。
ハードウェアの完全2重化。
オンライン中のハードウェアメンテナンスが可能。
それぞれのサーバーに依存。ハイエンドのサーバーを利用すれば、多くのコンポーネントが2重化されている。
オンライン中のメンテナンスは一部のハイエンド機では可能。
ソフトウェアの
可用性
プロセスペア技術により、ソフトウェア停止時にも、処理をテイクオーバーし運用継続。
オンライン中のDBのメンテナンス・領域追加等も可能。
ソフトウェアは一般的な x86 サーバーと同一レベル(なんら保護されない)。ソフトウェアの可用性向上には、クラスター構成が必須。 障害時には、フェイルオーバーによりバックアップサーバーで自動再立ち上げ。
計画
メンテナンス
ハードウェアは無停止でメンテナンス可能。ソフトウェアに関しては、NonStop OS はウィルスの発生実績ゼロであり、パッチ適用などの頻繁は、他のシステムと比較して極めてくすない。 ハードウェアは無停止でメンテナンス可能。ソフトウェアに関しては一般の x86 サーバーと同一レベル(システム停止が必要)。 ハードウェア、ソフトウェアともに、待機系のサーバーは停止してもシステムに影響ないため、メンテナンス可能。プライマリサーバーのメンテナンスは待機系サーバーへフェイルオーバーさせることにより、停止を最小限にできる。
将来の拡張性 プロセッサーや I/O など、ほとんどの要素をオンラインで拡張可能。OSの再構成も不要。DBの再構成も無停止で実施。 ハードウェアの拡張性は極めて限定的。 1サーバーの拡張性は、それぞれのサーバー単体の仕様に依存。一般的にはスケールアップ、スケールアウトの手法で拡張可能。ただし、拡張はシステム停止が必要。
HP NonStopサーバー 一般的な FTサーバー 一般的なクラスター構成

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