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DBクラスタ構築でハマらないための
「HP HA Simple Clusterリファレンス・アーキテクチャ v.1.0」・前編

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DBクラスタ構築でハマらないための「HP HA Simple Clusterリファレンス・アーキテクチャ v.1.0」・前編

Simple Clusterの概要

まずは、Simple Clusterの概要を説明しよう。このリファレンス・アーキテクチャは、以下の要素から構成されている。
DBクラスタ構築でハマらないための「HP HA Simple Clusterリファレンス・アーキテクチャ v.1.0」・前編
DBクラスタの必要性
Simple Clusterの概要

図3:Simple Clusterの構成例
図3:Simple Clusterの構成例

Simple Clusterは、HP-UX 11i v2 (11.23)を搭載したHP Integrityサーバを動作環境とする。クラスタウェアとしてはServiceguard (11.17)を使用し、同時に高速フェイルオーバー・オプションであるServiceguard Extension for Faster Failover (1.00)(以下、SGeFF)を用いる。
データベースには、Oracle Database 10g R2を用いている。またSimple Clusterにおける重要なポイントは、ドキュメント「HP HA Simple Cluster構築手順」を提供している点だ。同ドキュメントは、HPのテクニカル・コンサルタントが手がけた多数の導入事例から得られた、いわば“DBクラスタ構築のベストプラクティス”を集約したものだ。上述した各要素をどのように組み合わせ、どのような設定を施すことで最良の結果が得られるか、そのエッセンスが示されている。

Simple Clusterの高速フェイルオーバー

Simple Clusterの最大の特徴は、非常に高速なフェイルオーバーを、できるだけシンプルな構成で実現することである。  
では、具体的にどの程度のスピードでフェイルオーバーが可能なのだろうか。それを示す前に、フェイルオーバー時間の構成要素を考えてみよう。フェイルオーバーでは、大きく分けて以下の2種類の処理が実行される。

  • クラスタ再構成
  • リカバリ処理
「クラスタ再構成」とは、障害を検知し、クラスタ上のどのノードが処理を引き継ぐかを決定するプロセスである(詳細については、以前の特集「HAクラスタの疑問を解く・後編」を参照していただきたい)。一方、「リカバリ処理」としては、共有ディスクのマウントやDBインスタンスの起動、そしてDBトランザクションのリカバリが含まれ、DBの規模によって変化する。
Simple Clusterでは、これらのうちクラスタ再構成にかかる時間を6秒にまで短縮することに成功している。Serviceguardやその他の一般的なクラスタウェアによるフェイルオーバーでは、通常は数10秒を要する処理である。なぜこうした高速化が可能になるのか、以下の図を用いて説明しよう。

図4:Simple Clusterによるフェイルオーバー手順
図4:Simple Clusterによるフェイルオーバー手順
まずSimple Clusterでは、従来は必要とされた「エレクション」の手順を省略している。「エレクション(election)」とは、障害検出後に生き残ったノードが「新たに形成されるクラスタに参加する権利」を獲得するプロセスである。多数のノードからなる複雑なクラスタでは、このエレクションの手順が不可欠となる。一方、Simple Clusterではクラスタのノード数を2ノードに制限することで、信頼性を確保したままエレクションの手順を省略している。
もうひとつの高速化のポイントは、「クラスタ・ロック取得」である。クラスタ・ロックは、いわゆる「スプリット・ブレイン(split brain)現象」を避けるために欠かせないメカニズムである。一般的には共有ディスクによりクラスタ・ロックを実装する方法が広く用いられるが、その場合、クラスタ・ロック取得には時間を要してしまう。そこでSimple Clusterでは、クラスタ・ロック取得を瞬時に完了できるQuorum Serverを導入し、このプロセスに要する時間を短縮している。
Simple Clusterでは、これらの最適化によって、従来に比べてクラスタ再構成時間の大幅な短縮を実現している。つづく後編では、Simple Clusterの導入による効果を検証したい。
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