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冗長化とは｜知らない人向けにメリット・デメリットの基礎知識を解説

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冗長化とは、設備やシステムの故障に備えて、平常時から予備装置を用意したり運用することを言います。

何らかの故障が発生しても、予備に切り替えて設備やシステムを稼働させ続けることが冗長化の狙いです。

あなたの会社でも、そのような冗長化をITインフラにおいて検討されているのではないでしょうか？

ただ、社内インフラの知見があるエンジニアが在籍していないと、具体的に社内の何を冗長化すれば良いかよく分かりませんよね。そもそも本当に冗長化を施すべきシステムなどが自社にあるかどうかも、判断が難しいところです。

しかし、そういったことは冗長化に関する基礎知識を身に付けるだけで随分判断しやすくなります。

そこでここでは、冗長化について以下の内容をお伝えします。

本記事の内容
冗長化とはどういったものか 冗長化の必要性 社内で冗長化を検討すべきもの 冗長化の代表的な手法 冗長化を行うメリット・デメリット

最後までお読みいただくと、基礎知識が身に付き、明確な意図の下で冗長化に踏み切ることができるようになるはずです。

早速読み進めてみてくださいね。

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1. 冗長化とは

まずは冗長化がどういうものなのか、基本的なところから理解していきましょう。

そのためにここでは、

について順番に説明します。

1-1.冗長化とは故障への備え

冒頭でもお伝えした通り、冗長化とは「設備やシステムの故障に備えて、平常時から予備装置を用意したり運用すること」を言います。

これにより、故障が発生しても予備装置を利用して設備やシステムを稼働させ続けることができるのです。

そのため停止すると、人命や財産・事業継続が脅かされるような設備やシステム、インフラには冗長化が求められます。例えば、以下が冗長化を施すべきものの一例です。

このように、故障などで停止したり利用できなくなることが許されないものは冗長化して、稼働し続けられるようにしておくのが一般的です。

1-1-1. ITインフラにおける冗長化とは

この記事を読んでいる方が一番気になるのが、ITインフラに関しての冗長化ではないでしょうか？

ITインフラにおける冗長化とは、主にシステムやネットワークを冗長化することです。

もう少し詳しい言い方をすれば、「システムやネットワークを構成する機器類に故障が発生した場合に備えて、予備の機器も運用すること」と言えます。

システムの場合で言えば、例えば以下のような形で冗長化を行います。

システムはサーバー上で稼働し処理を行うため、同じ機能を持つサーバーを2台用意する。 普段はそのうちの1台を使ってシステムを稼働させ、もう1台は待機させておく。 これにより、普段システムを動かしているサーバーやそのサーバーの関連機器に故障が発生しても、待機していたもう1台のサーバーに切り替えることで引き続きシステムは利用可能となる。

このように冗長化を行うことで、故障が発生してもシステムやネットワークを利用することができ、事業停止・業務停止といったリスクを回避することができます。

つまりITインフラの冗長化は、事業／業務停止リスクに対する保険という意味合いが大きいのです。

1-2. 冗長化の必要性はITインフラへの依存度によって異なる

ITインフラの冗長化の必要性は、事業や業務のITインフラへの依存度に左右されます。

つまり、ITインフラの冗長化は、全ての企業や全てのシステム・ネットワークにとって必ず行わなければならないというわけではありません。

お伝えした通り、ITインフラの冗長化は事業／業務の停止リスクに対してかける保険のようなものです。

そのため、ITインフラが利用できなくても事業や業務の停止リスクが無い、あるいは小さい場合は必ずしも冗長化が必要というわけではないのです。

例えば、テイクアウト専門店を小規模経営している企業なら、ITインフラが利用できなくてもお店では変わらず商品を販売することができるので、事業や業務は継続することができます。

もちろん発注システムや本部のネットワークが停止することで多少の不便や損失が発生する可能性はありますが、その企業にとって致命的な事態とは言えないでしょう。

一方、ECサイトを運営し、その売り上げで利益を形成している企業ならどうでしょうか。

サーバーが故障すれば、注文受付のシステムやECサイト自体が利用できない状態になる恐れがあります。

ネットワークに障害が発生すれば、注文情報が把握できなくなるといった事態も起こり得ます。

こうした状況では、事業・業務が停止に追い込まれてしまうため、このような企業ではITインフラの冗長化を積極的に検討すべきです。

1-3. 冗長化とバックアップの違いはそれぞれの目的

冗長化の「予備を用意しておく」という性質から、バックアップとの違いについて気になられているのではないでしょうか？

実は冗長化とバックアップでは、以下の通り目的が異なっています。

冗長化の目的	システム等を停止させないこと（素早い復旧）
バックアップ の目的	システムやデータを消失させないこと

この目的のため、システムの冗長化は、システム上の情報を予備と同期する形で行われ、メインと待機している予備システムで常に同じ状態が保たれるのが一般的です。

また、サーバーなどの機器類も、速やかな切り替えができるように構成されます。

これらにより、故障発生時にもスムーズに待機していたシステムに移行でき、長時間の停止を回避できるのです。

対してバックアップでは、システムやデータが消失するのを防ぐために、特定の周期（日毎、週毎など）でシステムの情報やデータをバックアップ用の機器・媒体に保管します。

ただ、すぐに使える状態で予備システムを待機させているわけではないので、基本的に復旧までにはある程度の停止時間が発生します。

冗長化とバックアップではそれぞれ目的が異なるため、このような違いが出てくるのです。

2. 企業で冗長化を検討すべきもの

一般的な企業でよく検討されるのが、ITインフラにおける冗長化です。

あなたの会社でも、重要な業務システムなどの冗長化を考えられているかもしれませんね。

そういったITインフラにおいては

の2つが主に検討すべきことと言えます。

ここではこの2つの冗長化についてご紹介します。

2-1. システムの冗長化

企業が冗長化を検討すべきものの一つ目が、システムです。

特に事業や業務に深く関わるシステムがある場合は、積極的に冗長化を検討する必要があります。

そのようなシステムが停止してしまうと、事業・業務が停止し、大きな損失に繋がるからです。

例を挙げるなら、以下のような用途で使用しているシステムは冗長化を検討すべきものと言えるでしょう。

こうしたシステムの冗長化では特に、システムの主要な構成機器である

を冗長化することが必要となってきます。

2-1-1. アプリケーションサーバー

システムを冗長化するためには、まずシステムを稼働させるアプリケーションサーバーの冗長化を行う必要があります。

アプリケーションサーバーは、システム本体（≒プログラム）が置かれているサーバーと考えておいてください。

つまり、このサーバーはシステムの核を担うものなのです。

そのため、システムの冗長化において、アプリケーションサーバーを冗長化することは最も重要な要素と言っても過言ではありません。

システムの冗長化を行うなら、まずはアプリケーションサーバーの予備の設置・運用が必要となることを覚えておきましょう。

2-1-2. データベースサーバー

システムを冗長化するために、データベースサーバーの冗長化が必要となる場合もあります。

データベースサーバーは、システム上のデータや情報の置き場所のようなイメージで、大規模なシステムではアプリケーションサーバーと別でデータベースサーバーも運用していることがあるのです。

このデータベースサーバーが無ければ、システム上でデータを入力したり参照することができなくなってしまいます。

そのため、アプリケーションサーバーとは別でデータベースサーバーが運用されている場合、ここにも冗長化を施す必要があるのです。

2-2. ネットワークの冗長化

ネットワークも冗長化を検討すべきものの一つです。

ネットワークを冗長化することは、UTMやルーターなどのネットワーク関連機器の予備を設置・運用することです。

今やネットワークは多くの企業で活用されており、利用できなくなれば以下のような問題に繋がります。

このようにネットワーク障害の影響は広範囲に及びやすいため、

「社内の何にネットワークを活用しているか」

ということを洗い出した上で、ネットワークの冗長化（＝ネットワーク関連機器の冗長化）について慎重に検討する必要があるのです。

3. 冗長化の代表的な手法（構成）

ここまでに説明した通り、企業において冗長化を検討すべきものはシステムとネットワークであり、そのためにはサーバーやネットワーク機器の冗長化が必要です。

ここでは、冗長化についてより具体的に理解できるように、そういった機器類を冗長化するための代表的な手法（機器の構成方法）をご紹介します。

3-1. アクティブ・スタンバイ構成

アクティブ・スタンバイ構成とは、同じ機能を持つ機器を複数用意し、そのうちの一部を稼働（アクティブ状態）、残りを待機（スタンバイ状態）させることで冗長化を行う構成です。

稼働させている機器に異常が発生したら、待機させていた機器に切り替えてシステムやネットワークを動かすことができます。

アクティブ・スタンバイ構成は、待機させている機器の状態がホットスタンバイかコールドスタンバイかによって2つに分類することができます。

ホットスタンバイ
ホットスタンバイでは、普段から待機させている機器の電源を入れておきます。 稼働している機器とのデータ同期も行われるので、異常時の速やかな切り替えが可能です。

コールドスタンバイ
コールドスタンバイでは、待機させている機器の電源を普段は落としておきます。 電源を落としている間はデータ同期も行われません。 切り替えの際にシステムやネットワークに多少の停止時間が発生しますが、普段電源を落としている分ホットスタンバイよりはリーズナブルな運用と言えます。

3-2. アクティブ・アクティブ構成

アクティブ・アクティブ構成とは、同じ機能を持つ機器を複数用意し、それら全てを普段から稼働させることで冗長化を行う構成のことです。

いずれかの機器に異常が発生すると、それ以外の機器で引き続きシステムやネットワークを動かします。このため、システム・ネットワークに停止時間が発生することは基本的にはありません。

また、普段から複数の機器を稼働させることで、それぞれの機器にかかる負荷を分散させることもできます。

3-3. プライマリ・セカンダリ構成

プライマリ・セカンダリ構成は、複数の機器を連携させ、

• 他の機器の制御や操作を行う「プライマリ」機
• プライマリ機の制御の下で動作する「セカンダリ」機

に役割を分担して冗長化を行う構成のことを言います。

データベースサーバーを冗長化する際に用いられることが多い構成で、通常時はプライマリ機がデータの書き込み・参照を担い、セカンダリ機はプライマリ機の制御の下でデータを複製します。

プライマリ機に異常が発生した際は、セカンダリ機のいずれかをプライマリ機に切り替えることで、通常時と同じくシステム上でデータを参照したり書き込んだりすることが可能となりますが、この切り替えには多少の停止時間を伴う場合があります。

3-4. マルチマスター構成

マルチマスター構成もデータベースサーバーの冗長化で採用されることが多い構成です。

マルチマスター構成では、プライマリ・セカンダリ構成と違い、全ての機器がデータの書き込み・参照を行える設定で稼働／待機しています。

いずれかの機器に異常があっても、他の機器でそのままデータの書き込み・参照を続けることが可能です。

マルチマスター構成では、セカンダリ機→プライマリ機の切り替えが不要なため、基本的には停止時間が発生しません。

ただし、プライマリ・セカンダリ構成のように機器同士に上下関係が無いため、どの機器のデータが正しいかを判断できる仕組みを持たせる必要性が出てきます。

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4. 冗長化を行うメリット

お伝えしてきた通り、冗長化を行うことで、故障・障害が発生してもシステムやネットワークを利用し続けることができますが、このことには次のようなメリットがあります。

一つずつ詳しく説明しますね。

4-1. 損失を抑えられる

冗長化を行うことで、システムやネットワークの停止によって発生する損失を抑えることができます。

何らかの故障が起こっても、予備の機器が処理を引き継ぐことでシステムやネットワーク自体は稼働させることができるからです。

これにより、以下のような損失を回避、あるいは抑制することができるのです。

システム／ネットワークの停止による損失例
◆全業種共通 ネットワーク障害によるデータの送受信停止 ネットワーク障害による外部（システム）へのアクセス停止 ファイル共有システムのダウンによる事務作業停止 ◆メーカー・製造業 システムダウンによる生産ライン停止 ◆サービス業 予約システムの停止による機会損失 ◆流通・小売業 システムダウンによる仕分け業務停止 ECサイトダウンによる販売停止

このような企業にとって致命的な損失を抑えられることは、冗長化の大きなメリットと言えます。

4-2. 信頼性向上に繋がる

冗長化を行うことは企業の信頼性向上にも繋がります。

システム／ネットワークが利用できないことによる事業や業務の停止を防止することで、例えば以下のようなリスクを低減できるからです。

このような事態を抑制できることが、サービスや事業の品質に寄与することはお分かりかと思います。

つまり、冗長化によりユーザーや顧客のマイナスになるような事態を防ぐことがサービスや事業の品質を高め、結果的に企業に対する信頼性の向上にも繋がるのです。

4-3. 機器への負荷を分散できる

冗長化を行うことで、機器への負荷を分散させることができます。

冗長化の構成によっては、複数の機器で処理を分散して行えるからです。

これは、先ほどご紹介したアクティブ・アクティブ構成やマルチマスター構成によって冗長化を行う場合のことを考えていただくとわかりやすいかと思います。

普段から複数の機器を稼働させ、負荷を分散することで以下のようなことが期待できます。

つまり、冗長化を行って機器への負荷を分散させることで、そもそもサーバーやネットワーク機器の異常を起こりづらくさせることができるのです。

冗長化は機器故障に対する備えではありますが、機器に異常が発生しないのであればそれがベストです。

このことから、機器への負荷を分散できるというメリットが非常に重要なものであることがお分かりですね。

5. 冗長化を行う際のデメリット

冗長化を行うことには、企業にとって重要なメリットがある一方で、デメリットも存在します。

それが以下の2つです。

一つずつ説明しますね。

5-1. コスト負担が大きい

システムやネットワークの冗長化には大きなコスト負担が伴います。

具体的に言えば、以下のようなコストが必要です。

また、そもそもサーバーの保守や運用を他社に依頼しているなら、その保守・運用費も冗長化によって上乗せされる可能性が高いです。

このように、冗長化を行うには初期費用・運用費用共に必要となり、その負担は覚悟しておかなければなりません。

5-2. 自社では対応しきれない場合も多い

社内にインフラエンジニアが在籍していない場合、冗長化を自社だけで行うのは非常に困難です。

そうなれば、もちろん外部業者に依頼する必要があるのですが、これには以下のような問題が起こる可能性を孕んでいます。

自社だけで冗長化についての対応を完結できないということは、こういった事態に繋がる恐れもあるため、デメリットとして把握しておくべきです。

6. 重要なITインフラには冗長化を施すべき

ITインフラの冗長化にはご紹介したようなデメリットも伴いますが、それでも事業・業務にとってシステム／ネットワークが欠くことのできないものであるなら、冗長化は行うべきです。

システム／ネットワークに大きく頼っている企業にとって、それらが利用できなくなることは事業・業務の停止を意味するからです。

そして、事業・業務が停止することは、以下のような致命的な事態へと発展する恐れがあります。

このような状況に陥れば、システム／ネットワークが復旧した後も長期にわたって収益が低下することが予想されます。

例えコスト負担や自社では対応できないというデメリットがあったとしても、こういった事態は避ける必要があるのではありませんか？

7. 冗長化にはクラウドの活用がおすすめ

システムやネットワークの冗長化を行うのであれば、冗長化に伴うデメリットを緩和してくれるクラウドの活用をおすすめします。

ここではクラウドが冗長化のデメリットを緩和してくれる所以や、冗長化のためにクラウドを活用する利点を説明します。

7-1. コストを抑えやすい

クラウド上で予備のサーバーを運用したり、そもそものシステム運用をクラウド上で行うことで、冗長化に伴うコスト負担を抑えやすくなります。

これは以下のような理由のためです。

もちろんコンスタントにサーバーの利用料はかかりますが、＜予備サーバーの購入費＋サーバーを社内運用する場合の保守費用＞と比べるとリーズナブルな傾向にあります。

このことで、冗長化に伴うコスト面でのデメリットを緩和することができます。

7-2. 比較的スムーズに冗長化が実現する

社内で運用する機器によって冗長化を行うよりも、クラウドを活用した冗長化の方がスムーズに実現します。

これは冗長化のための機器類の準備に必要な手順を、両者で大まかに比較すると分かりやすいはずです。

社内運用の機器で冗長化する場合
協力会社を選定する ↓ 冗長化構成を決める ↓ 決定した構成に必要な機器を揃える ↓ 構成通りに機器を配置する

クラウドを活用して冗長化する場合
協力会社を選定する ↓ 冗長化構成を決める ↓ 決定した構成に必要な機器や設定をブラウザで選択する

この通り、クラウドを活用して冗長化を行う場合、機器を買い揃えて実際に配置するという作業が発生しません。冗長化の構成さえ決まってしまえば、あとはブラウザでの操作だけで必要な機器（構成）が利用できるようになります。

そのため、自社で対応できず外部業者に依頼する場合も比較的スムーズに冗長化が実現し、この点でも冗長化のデメリットが緩和されるのです。

7-3. サーバーの運用負担が軽減される

クラウドを活用してシステムや冗長化のための予備サーバーを運用することで、サーバーの運用にかかる労力を軽減することができます。

サーバーの実機を社内に置かずに済み、次のような対応はクラウドサービス提供事業者によって行われるからです。

こういったことは一般的に、クラウドサービス提供事業者側の責任範囲内とされるため、別途対応を依頼する必要もありません。

このため、社内にインフラエンジニアを置いている場合は、負担を直接的に軽減することができますし、そうでない場合にも保守対応を依頼するためのやり取りなどが間接的に軽減されることになります。

8. NTT東日本はクラウドを活用した負担の少ない冗長化を支援いたします

クラウドを活用して冗長化をされるなら、NTT東日本のクラウド導入・運用for AWS/Microsoft Azureをおすすめします。

クラウド導入支援サービスを行う私たちが、クラウドを活用した負担の少ない冗長化をあなたの会社に適した形でご提案します。

それを可能にしているのが、以下のような私たちの強みです。

8-1. クラウドとネットワークをトータルでサポート

クラウド導入支援事業者でありネットワーク事業者でもあるNTT東日本なら、冗長化を実現するためのクラウド環境の構築はもちろん、クラウドに接続するためのネットワーク設計・構築についてもサポートが可能です。

一般的なクラウド導入支援事業者では、ネットワークはサポート範囲外としているケースも多く、その場合はネットワークの構築については別の企業に依頼することになります。

一方、NTT東日本ならクラウドもネットワークもトータルでサポートを行えるため、ご依頼にかかるお客さまの負担軽減に繋がります。

8-2. 24時間365日の保守対応が可能

私たちはクラウド導入後の運用においてもサポートを行っており、24時間365日保守対応や問い合わせの受け付けが可能です。

システムやネットワークの異常はいつ発生するか分からないため、より安心な冗長化のためには稼働状況を常に監視しておくことが重要です。

NTT東日本では、24時間365日にわたってクラウドサービスの監視・故障対応・問い合わせ受け付けなどを行う体制が整備されており、非常事態の発生時にも迅速な対応が可能です。

このような体制によって、お客さまの負担を増やすことなく、より安心できる冗長化に貢献します。

8-3. 150社以上の実績に裏付けられた課題解決力

私たちはこれまで、クラウドを活用して多くのお客さまの課題解決に貢献してきました。その数は実に150社以上に上ります。

こうした実績に裏付けられた課題解決力を以て、お客さまの事業や業務内容に最適な冗長化を追求します。

など、まずはあなたのご要望をお聞かせください。

幅広いビジネス課題に取り組んできたNTT東日本が、あなたの会社に合わせてご提案・サポートを行います。

このような強みを持つNTT東日本なら、クラウドを活用した負担の少ない冗長化をあなたの会社に適した形でご提案することが可能です。

ぜひ一度冗長化に関するお悩みやご希望を私たちにご相談ください。

9. まとめ

冗長化がどういうもので、なぜ必要なのかがお分かりいただけたでしょうか。

最後に今回の内容をおさらいしておきましょう。

冗長化とは、設備やシステムの故障に備えて、平常時から予備装置を用意したり運用することを言います。

これにより、何らかの故障が発生しても予備に切り替えて設備やシステムを稼働させ続けることが可能です。

一般的な企業でよく検討されるのは、以下のようなITインフラの冗長化です。

こういった冗長化を可能にする機器の構成方法には、次のようなものがあります。

ITインフラの冗長化を行うことには、以下のようなメリットがあります。

一方、次のようなデメリットも存在します。

ITインフラの冗長化には、こうしたデメリットも伴いますが、それでも事業・業務にとってシステム／ネットワークが欠くことのできないものであるなら、冗長化は行うべきです。

またその際にはクラウドをうまく活用して、デメリットを緩和させると良いでしょう。

今回の記事が、重要なシステムやネットワークを冗長化する際の一助となれば幸いです。