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ロードバランサ	掲載日：2004/04/26

ロードバランサ(負荷分散装置)

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　ロードバランサはアベイラビリティ、スケーラビリティ、フォールトトレランスといったニーズに応えることができる製品として現在も成長を続けており、多種多様な機器、プロトコル、アプリケーションをサポートできるようになってきた。そこで、今回は単なる負荷分散装置としてのロードバランサではなく、アプリケーショントラフィック管理として、どのようなインテリジェント化が進んでいるのか、負荷分散の基礎を踏まえながら、その最新事情をお届けする。

　ロードバランサとは、特定のサーバーが過負荷にならないようにクライアントからの要求を複数のサーバーに振り分ける機能を提供する製品のことで、日本語に直すと負荷分散装置となる。こう説明すると、「過負荷にならないようにするだけなら、最初から大型サーバーを導入しておけばいいじゃないか」という意見も聞こえてくるが、それだけでは現在のWebサイトが抱えている諸問題をうまく解決することはできない。

トラフィック量の増大カーブに合わせながら一定のレスポンスを確保！

「スケーラビリティとアベイラビリティの実現」

　企業がWebシステムを構築した場合、ビジネスの拡大に合わせてそのトラフィック量は増え続けていくことになるが、この時問題になるのが一定のレスポンス確保に関わるサーバーのROI（投資利益率）だ。つまり、ビジネスの初期段階で将来のトラフィック需要を見越してハイエンドサーバーを投入しても、処理能力に対してトラフィック量が大幅に下回っている期間は実に無駄な投資となってしまう。また、ストリーミングメディア、Webサービス、モバイルアプリケーションなどの台頭で、トラフィック量の正確な需要予測を立てることは今後さらに難しくなる状況である。１台あたり数千万円以上のハイエンドサーバーよりも、１台あたり100万円以下のIAサーバー（ローエンドサーバー）でトラフィック需要にきめ細かく対応していったほうが、コスト面では圧倒的に有利になる。
　ただし、同じトラフィック量を処理するのに、例えばハイエンドサーバーなら３台ですむところをローエンドサーバーでは20台近くも必要になるので、これらの複数サーバーに対して効率よく負荷を割り振るための仕組みが必要になり、ここでロードバランサの出番となる。

故障に強く止まらないシステムを構築したい！

「フォールトトレランスの実現」

　インターネットが社会基盤のひとつとなってきた現在、Webサイトのダウンは大きなビジネスチャンスを逃してしまうだけでなく、顧客からの信用も同時に失ってしまう可能性が高くなってきた。従って、Webシステムでは、冗長化を図ってフォールトトレランス（耐障害性）を向上させることが必要不可欠だが、ここでもロードバランサが活躍している。
　詳しくは後述するが、ロードバランサには各サーバーが正常に動作しているかどうかを常にチェックする機能が搭載されていて、万一故障（つまりレスポンスが悪い）と判断した場合には別のサーバーに処理を移行することができる。

L4負荷分散からL7負荷分散へ

　ロードバランサは当初、最も処理能力の高いWebサーバーにトラフィックをルーティングするという役割でスタートした。一方、最近のWebシステムは、Webサーバー、Webアプリケーションサーバー、データベースサーバーの3層で構成されるようになってきたが、トラフィックの増加で過負荷になるのはWebサーバーだけではない。Webアプリケーションサーバーもデータベースサーバーもボトルネックになる可能性があり、ユーザーに最適なQoS（サービス品質）を提供し続けていくには、これらのサーバーも負荷分散する必要が出てきた。
　つまり、TCPポートやIPアドレスをベースにトラフィックを振り分けるレイヤ4負荷分散だけでなく、アプリケーション情報をベースに振り分けることができるレイヤ７負荷分散（アプリケーショントラフィック管理）も求められるようになってきた。
　なお、データベースサーバーに関しては、データが頻繁に更新されることから単純にロードバランサで負荷分散させることは非常に難しいので（各サーバーのデータベース内容が一致しなくなる）、OracleのRAC（Real Application Clusters）などのデータベース分散機能やSANなどのストレージ分散で過負荷に対処している。

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