高可用性とフェイルオーバーは、ソフトウェア システムを中断なく確実に実行することに依存している企業にとって重要な概念です。高可用性とは、予期しないイベントや障害が発生した場合でも、最小限のダウンタイムでシステムが継続的に動作することを指します。これにより、ユーザーは業務運営の中断を最小限に抑えながら、必要なときにアプリケーションにアクセスできるようになります。
一方、フェイルオーバーは、障害、メンテナンス、または中断を引き起こすその他のイベントによりプライマリ システムが使用できなくなった場合に、バックアップ システムに切り替えるプロセスです。企業が依存するソフトウェア システムの高可用性とフェイルオーバーを確保することは、今日の競争の激しい世界では極めて重要です。
この記事では、ソフトウェア業界の大手クラウドプロバイダーの 1 つであるDigitalOceanで高可用性とフェイルオーバーをセットアップする方法を説明します。アプリケーションが動作しアクセス可能な状態を維持できるようにするための、ロード バランシング、データ レプリケーション、バックアップ戦略について具体的に説明します。
DigitalOcean での負荷分散の設定
ロード バランシングは、単一のサーバーが過負荷にならないように受信トラフィックを複数のサーバーに分散するため、高可用性の重要なコンポーネントです。これにより、パフォーマンスが向上するだけでなく、サーバー障害のリスクも最小限に抑えられます。 DigitalOcean はネイティブ ロード バランサー サービスを提供し、アプリケーションのロード バランシングのセットアップと管理を簡単にします。 DigitalOcean でロード バランサーを設定する方法は次のとおりです。
- ロード バランサーの作成: DigitalOcean アカウントにログインし、[ネットワーク] セクションに移動します。 「ロードバランサー」をクリックし、「ロードバランサーの作成」をクリックします。データセンターのリージョンを選択し、要件に応じて負荷分散アルゴリズム、ヘルスチェック設定、およびその他のパラメーターを構成します。
- ドロップレットの追加:ロード バランサーを作成した後、ドロップレット (DigitalOcean の仮想マシン) をロード バランサーに追加する必要があります。ドロップレットは手動で追加することも、タグを使用して追加することもできます。タグを使用すると、ドロップレットの管理と整理が簡単になります。
- SSL/TLS の構成:安全なアプリケーション接続を有効にするために、ロード バランサーの SSL/TLS 証明書を構成できます。 DigitalOcean が提供する Let's Encrypt 証明書を使用することも、独自のカスタム証明書をアップロードすることもできます。
- 監視とスケール: DigitalOcean モニタリングを使用すると、ロード バランサーとトラフィックの分散先のドロップレットのパフォーマンスを監視できます。監視の洞察に基づいてインフラストラクチャを拡張すると、高可用性と最適なパフォーマンスを確保できます。
あるいは、HAProxy や NGINX などの独自の負荷分散ソフトウェアを Droplets にデプロイすることもできます。このアプローチにより、より多くの制御と柔軟性が得られますが、より多くの手動セットアップとメンテナンスも必要になります。
DigitalOcean でのデータのレプリケーションとバックアップ
高可用性とフェイルオーバーを確保するためのもう 1 つの重要な側面は、データのレプリケーションとバックアップです。障害が発生した場合、データの複数のコピーを別の場所に保存しておくと、ビジネスを悲惨なデータ損失から守ることができます。 DigitalOcean のデータ レプリケーションとバックアップには、次のようないくつかの戦略があります。
- ブロック ストレージ ボリュームの使用:ブロック ストレージ ボリュームは、ドロップレットに接続できるネットワーク ベースのブロック デバイスで、追加のストレージ スペースを提供します。これらのボリュームを使用してアプリケーション データを保存すると、管理と複製が容易になります。高可用性を確保するために、ボリュームのスナップショットを作成し、複数のリージョンに保存できます。
- Spaces オブジェクト ストレージの使用: DigitalOcean Spaces は、大量のデータを保存して提供できるオブジェクト ストレージ サービスです。スペースを使用すると、アプリケーション データのバックアップを保存し、コンテンツ配信ネットワーク (CDN) 経由でそれらのデータを提供し、アクセスを高速化できます。バックアップにスペースを使用すると、データのバージョン管理という追加の利点も得られ、複数のバージョンのバックアップの管理が容易になります。
- 統合バックアップ サービス: DigitalOcean は、ドロップレットの毎週のバックアップを自動的に作成する組み込みのバックアップ サービスも提供します。これらのバックアップはドロップレットと同じデータ センター リージョンに保存されますが、冗長性を確保するために別のデバイスに保存されます。バックアップからドロップレットを復元し、元のドロップレットと同じデータと構成を持つ新しいドロップレットを作成できます。
包括的なバックアップおよびレプリケーション戦略では、複数の方法を組み合わせてデータの冗長性を確保することを検討し、バックアップを定期的にテストして、障害が発生した場合に正常に復元できることを確認します。アプリケーションの高可用性とフェイルオーバーを確保するには、計画と定期的なメンテナンスが必要ですが、稼働時間と信頼性の向上によるメリットは、それにかかる労力をはるかに上回ります。
AppMasterと DigitalOcean を使用した高可用性アプリケーションの導入
高可用性アプリケーションの開発は、シームレスなユーザー エクスペリエンスを提供し、中断のない顧客サービスを保証するために不可欠です。強力なノーコードプラットフォームであるAppMaster は、アプリケーション開発を簡素化して加速するように設計されており、DigitalOcean にアプリケーションをデプロイして可用性とパフォーマンスを最大化するオプションを備えています。 AppMaster DigitalOcean とともに使用して、可用性の高いアプリケーションを作成する方法を見てみましょう。
AppMasterを使用したスケーラブルなアプリケーションの作成
高可用性を確保するための重要な側面の 1 つは、アプリケーションをスケーラブルに設計して、需要の増加や突然のトラフィックの急増に対処できるようにすることです。 AppMasterバックエンド アプリケーション用のGo (golang) 、Web アプリケーション用のVue3 、Android 用のKotlinとJetpack Compose 、iOS 用のSwiftUIなどの一般的なテクノロジを使用して、Web、モバイル、およびバックエンド アプリケーションを自動的に生成します。
AppMasterを使用すると、視覚的に設計されたデータ モデル、ビジネス プロセス、 REST API 、および WebSocket サーバーendpointsを作成できます。 AppMasterシチズン開発者がスケーラブルなアプリケーションを迅速、効率的、手頃な価格で構築および展開できるようにする包括的な統合開発環境 (IDE) です。
DigitalOcean へのAppMasterアプリケーションのデプロイ
AppMasterでアプリケーションを作成したら、それらを DigitalOcean にデプロイします。事前に構築されたイメージまたはDocker コンテナを使用して、アプリケーションを簡単にデプロイできます。次の手順を実行します：
- 待ち時間が短く、高可用性が保証されるデータ センター リージョンを選択します。理想的には、対象ユーザーに地理的に近い地域を選択します。
- 事前に構築されたイメージ (利用可能な場合) またはアプリケーションの Docker コンテナを使用して、インスタンス (ドロップレット) を作成します。
- ロード バランサーを構成およびデプロイして、アプリケーションの複数のインスタンス間でトラフィックを分散します。
- トラフィックの急増に対処するために、リソースの使用状況または時間帯に基づいてドロップレットの自動スケーリングを設定します。
- アプリケーション データへの中断のないアクセスと障害からの迅速な回復のために、データのレプリケーションとバックアップを設定します。
高可用性のための監視とアラート
アプリケーションの監視は、問題を特定し、パフォーマンスを分析し、潜在的な問題が発生したときに通知を受け取るのに役立つため、高可用性を維持するために重要です。 DigitalOcean は、アプリケーションを監視するためのさまざまなツールと機能を提供しており、必要に応じてサードパーティの監視ツールを使用することもできます。アプリケーションの高可用性を監視し、アラートを設定する手順は次のとおりです。
DigitalOcean モニタリングの使用
DigitalOcean Monitoring は、Droplets およびKubernetesクラスターのシステム メトリックとカスタム メトリックを提供する無料の組み込みサービスです。 DigitalOcean Monitoring を使用すると、CPU 使用率、ディスク使用率、帯域幅などの主要なパフォーマンス指標を追跡できます。カスタム メトリクスを作成して、アプリケーションのより具体的な側面を監視することもできます。ドロップレットで DigitalOcean モニタリングを有効にするには、公式ドキュメントの指示に従ってdo-agent (DigitalOcean エージェント) をインストールします。
アラートの設定
ドロップレットの監視を有効にしたら、特定のしきい値に達したときや異常なイベントが発生したときに通知するようにアラートを構成します。アラートは、問題に迅速に対処し、潜在的なダウンタイムを回避するのに役立ちます。次の手順に従って、DigitalOcean コントロール パネルでアラートを設定できます。
- DigitalOcean アカウントの [モニタリング] タブに移動します。
- 「アラートポリシーの作成」をクリックします。
- アラートをトリガーするメトリック、比較演算子、およびしきい値を選択します。
- 電子メール アドレスやSlackチャネルなど、アラートの受信者を指定します。
- アラート ポリシーを保存します。
サードパーティの監視ツールの使用
DigitalOcean Monitoring に加えて、Datadog、New Relic、Prometheus などのサードパーティ ツールを使用して、パフォーマンス メトリックの追跡、データの視覚化、アラートの設定を行うことができます。これらのツールは、多くの場合、DigitalOcean モニタリングを補完できる追加機能や統合を提供します。サードパーティの監視ツールを使用するには:
- サードパーティの監視サービスにサインアップし、そのドキュメントに従って構成します。
- 必要なエージェントまたはソフトウェアをドロップレットにインストールして構成します。
- 監視ダッシュボードとアラートを設定して、重要なパフォーマンス指標を追跡し、必要に応じて通知を受け取ります。
フェイルオーバーアクションプランの構造
最善の努力にもかかわらず、複雑なシステムでは失敗は避けられません。効果的なフェールオーバー アクション プランは、障害を迅速に検出し、バックアップ システムへのフェールオーバーを開始し、問題を解決し、プライマリ システムを通常の動作に復元することで、ダウンタイムを最小限に抑えるのに役立ちます。包括的なフェイルオーバー計画では、次の側面をカバーする必要があります。
障害の検出
フェールオーバー アクション プランの最初のステップは、問題が発生したらすぐに検出することです。前述したような、問題や異常なイベントを通知する監視および警告ツールを実装します。システム ログを定期的に確認して異常を特定し、アプリケーションの健全性を評価します。
フェイルオーバーの開始
障害が検出されたら、フェイルオーバー手順を開始して、バックアップ システムまたはリソースにシームレスに切り替えます。これには、スタンバイ ドロップレットのアクティブ化、代替データ センターへのトラフィックのリダイレクト、または資産を提供するためのコンテンツ配信ネットワーク (CDN) の使用が含まれる場合があります。フェイルオーバープロセスを可能な限り自動化して、中断を最小限に抑え、問題への迅速な対応を確保します。
問題の解決
フェイルオーバー プロセスが進行中なので、問題の根本原因を特定し、迅速に解決することに重点を置きます。これには、コードのトラブルシューティング、構成ミスの修正、またはハードウェア障害への対処が含まれる場合があります。チームとコミュニケーションをとり、最新情報を提供して、全員が同じ認識を持っていることを確認します。
プライマリシステムの復元
障害の原因となった問題を解決した後、プライマリ システムを通常の動作に復元します。これには、元のリソースへの切り替え、ネットワーク設定の再構成、または修正コードの展開が含まれる場合があります。事後分析を実施して、学んだ教訓を特定し、将来のインシデントに備えたフェイルオーバーのアクション プランを改善します。
高可用性、監視、フェイルオーバーのアクション プランの重要なコンポーネントを組み込むことで、アプリケーションの可用性が高く、復元力が高く、一貫したユーザー エクスペリエンスを提供できるようになります。 AppMasterと DigitalOcean の強みを組み合わせることで、アプリケーションを効率的かつコスト効率よく導入でき、デジタル化が進む世界でビジネスの競争力を維持できるようになります。
結論
DigitalOcean に高可用性とフェイルオーバーを実装することは、アプリケーションが最適に動作し、予期せぬイベントや障害が発生した場合でもアクセス可能な状態を維持するために重要です。このガイドで説明する手法とベスト プラクティスに従うことで、ダウンタイムを最小限に抑え、ユーザーの満足度を維持し、アプリケーションの継続的な運用を保証する、回復力のあるインフラストラクチャを作成できます。
高可用性を実現するには、負荷分散を設定して受信トラフィックをノード間で分散し、最適なパフォーマンスを確保し、単一障害点を防ぐことが不可欠です。さらに、DigitalOcean の Block Storage、Spaces Object Storage、および Backup サービスを使用したデータ レプリケーションおよびバックアップ戦略を採用すると、データを保存し、潜在的な障害から迅速に回復することができます。
AppMasterと DigitalOcean の機能を組み合わせることで、Web、モバイル、バックエンド システム向けのスケーラブルで可用性の高いアプリケーションの構築と展開のプロセスを合理化できます。このアプローチにより、ソフトウェアの品質とパフォーマンスを維持しながら、開発時間とコストを大幅に削減できます。
最後に、高可用性とフェイルオーバーに関連する問題を検出するには、適切な監視とアラートが不可欠です。 DigitalOcean Monitoring をサードパーティの監視ツールと併用すると、問題を迅速に診断して解決するために必要な包括的な洞察とアラートを提供できます。可用性の高いインフラストラクチャであっても、明確に定義されたフェールオーバー アクション プランを持つことは、ビジネス継続戦略に貢献し、潜在的な課題に組織を備えることができます。
これらすべてを実践すれば、DigitalOcean プラットフォーム上で信頼性が高く可用性の高いエクスペリエンスをユーザーに提供できるという自信を得ることができます。
