負荷分散と可用性

アクティブ-スタンバイあくてぃぶすたんばい

冗長化フェイルオーバー高可用性HA構成クラスタリング障害対策

アクティブ-スタンバイについて教えて

簡単に言うとこんな感じ！

「本番機」と「控え機」を1台ずつ用意しておく構成だよ。普段は本番機だけが動いていて、もし本番機が壊れたら控え機が自動で引き継ぐ仕組みなんだ。消防署の非常用発電機みたいなイメージ！

アクティブ-スタンバイとは

アクティブ-スタンバイ（Active-Standby） とは、システムを止めないための冗長化構成の一つで、稼働中のサーバー（アクティブ機） と 待機中の予備サーバー（スタンバイ機） の2台ペアで運用する方式です。通常時はアクティブ機だけが処理を担当し、スタンバイ機は「いざとなれば動けるよう」待機しています。

アクティブ機に障害が発生すると、フェイルオーバー と呼ばれる自動切り替えが行われ、スタンバイ機が素早くアクティブ機の役割を引き継ぎます。この切り替えは数秒〜数十秒程度で完了するため、利用者からは「ちょっと重くなった」程度にしか感じられないことも多く、システム全体を止めずに運用を継続できます。

ビジネスシステム・基幹系・ECサイトなど「止まると困る」システムで広く採用されており、可用性（システムが使える状態を保ち続ける能力） を高める代表的な手法の一つです。

アクティブ-スタンバイの仕組み

基本的な役割の違い

役割	状態	処理	障害発生時
アクティブ機	稼働中	すべてのリクエストを処理	障害検知後に切り離される
スタンバイ機	待機中	処理しない（または監視のみ）	アクティブ機に昇格して処理を引き継ぐ

スタンバイの種類

スタンバイには「どれだけ素早く切り替えられるか」で3段階あります。

種類	説明	切り替え速度	コスト
ホット・スタンバイ	スタンバイ機が常時起動・同期中	数秒〜数十秒	高
ウォーム・スタンバイ	スタンバイ機は起動済みだが同期は定期的	数分	中
コールド・スタンバイ	スタンバイ機は電源オフ。手動で起動	数時間〜	低

覚え方・語呂合わせ

「アクティブはアクション中、スタンバイはスタンバイ（スタンバイ＝控え選手）」

サッカーのスタメン（アクティブ）と控え選手（スタンバイ）のイメージで覚えましょう。怪我したら控えが即座に交代出場するイメージです。

歴史と背景

1970年代：メインフレーム時代から「ホットスタンバイ」の概念は存在。銀行・証券などの基幹系で採用が始まる
1980〜90年代：UNIXサーバーの普及とともに、オープン系システムでも冗長化が標準的な設計要件になる
2000年代：Linuxクラスタ（HeartbeatやPacemakerなど）の登場により、専用ハードウェアなしでもActive-Standby構成を組めるようになる
2010年代：クラウド（AWS・Azureなど）がActive-Standbyを「マネージドサービス」として提供。RDSのマルチAZ構成などが代表例
現在：コンテナ・Kubernetesの普及により、従来のActive-Standbyより柔軟な水平スケールも選択肢に。ただし用途によってはActive-Standbyが引き続き最適解

アクティブ-スタンバイ vs アクティブ-アクティブ

冗長化には大きく2つのアプローチがあります。

どちらを選ぶべきか？

観点	アクティブ-スタンバイ	アクティブ-アクティブ
目的	障害時の継続性（可用性）	負荷分散＋可用性
コスト	スタンバイ機分のコスト増	両機フル稼働でコスト効率◎
設計の複雑さ	比較的シンプル	セッション共有など複雑
向いているシステム	DBサーバー・基幹系	Webサーバー・API層
切り替え時の中断	数秒〜数十秒の中断あり	中断なし（片方停止しても継続）

実務のポイント： データベース（DB）サーバーはデータの整合性を保つ必要があるため、Active-Standbyが採用されることが多いです。一方、WebサーバーやAPIサーバーはセッション共有が比較的容易なためActive-Activeが向いています。

フェイルオーバーの流れ

[通常時]
  クライアント
      ↓
  ★ アクティブ機（稼働中）  ← すべての処理を担当
      ↓（同期・レプリケーション）
     スタンバイ機（待機中）

[障害発生]
  ① アクティブ機に障害発生
  ② 監視ソフト（HeartbeatやPacemaker等）が検知
  ③ スタンバイ機がアクティブ機に昇格（フェイルオーバー）
  ④ IPアドレス・サービスをスタンバイ機が引き継ぐ

[フェイルオーバー後]
  クライアント
      ↓
  ★ 旧スタンバイ機（新アクティブとして稼働中）

規格・RFC番号	内容
RFC 5798	VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol）— ルーターのActive-Standby切り替えプロトコル
RFC 3768	VRRPv2（IPv4向け旧版）
IEEE 802.1AX	リンクアグリゲーション — 複数NICを束ねた冗長化規格