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データベーススペシャリスト 2017年 午前2 問23


問題文

HA(High Availability)クラスタリングにおいて、本番系サーバのハートビート信号が一定時間にわたって待機系サーバに届かなかった場合に行われるフェールオーバ処理の順序として、適切なものはどれか。
〔フェールオーバ処理ステップ〕  (1)待機系サーバは、本番系サーバのディスクハートビートのログ(書込みログ)をチェックし、ネットワークに負荷が掛かってハートビート信号が届かなかったかを確認する。  (2)待機系サーバは、本番系サーバの論理ドライブの専有権を奪い、ロックを掛ける。  (3)本番系サーバと待機系サーバが接続しているスイッチに対して、待機系サーバから、接続しているネットワークが正常かどうかを確認する。  (4)本番系サーバは、OSに対してシャットダウン要求を発行し、自ら強制シャットダウンを行う。

選択肢

ア:(1)、(2)、(3)、(4)
イ:(2)、(3)、(1)、(4)
ウ:(3)、(1)、(2)、(4)(正解)
エ:(3)、(2)、(1)、(4)

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HAクラスタのフェールオーバ手順【午前2解説】

正解の理由

ハートビート信号が届かないとき、待機系サーバはまず「本番系が本当に止まっているのか、通信経路の問題で信号が届かないだけなのか」を確かめる必要があります。そこで、
  1. (3) 両サーバが接続しているスイッチに対して、ネットワークが正常かどうかを確認する。
  2. (1) 本番系のディスクハートビートのログ(書込みログ)を確認し、ネットワークに負荷が掛かってハートビート信号が届かなかっただけなのかを確かめる。
  3. (2) 本番系が停止していると判断したら、本番系の論理ドライブの専有権を奪い、ロックを掛けてディスクを引き継ぐ。
  4. (4) 専有権を失った本番系サーバは、OSにシャットダウン要求を発行し、自ら強制シャットダウンする。
の順になります。確認((3)・(1))をせずに専有権を奪うと、本番系が動いているのに待機系も動き出すスプリットブレインを招きます。したがって (3)、(1)、(2)、(4) の ウ が正解です。

解法ステップ

  1. まず「障害の判定」に当たる手順((3) ネットワークの確認、(1) ディスクハートビートの確認)を探す。
  2. 判定の範囲が広い順(ネットワーク全体 → 本番系のディスク)に並べる:(3) → (1)。
  3. 判定後に行う「引継ぎ」((2) 専有権の奪取)と「後始末」((4) 本番系の強制シャットダウン)を並べる:(2) → (4)。

選択肢別の誤答解説

  • ア: (1)、(2)、(3)、(4)
    ネットワークの確認 (3) をする前に専有権を奪っており (2)、ネットワーク障害だった場合に誤ったフェールオーバをしてしまいます。
  • イ: (2)、(3)、(1)、(4)
    最初に専有権を奪っており、本番系が正常に動いていても待機系がディスクを奪う危険があります。
  • ウ: (3)、(1)、(2)、(4)(正解)
    ネットワーク → ディスクハートビートで障害を確認してから専有権を奪い、最後に本番系が停止します。
  • エ: (3)、(2)、(1)、(4)
    ディスクハートビートのログを確認する前に専有権を奪っており、確認の意味がなくなります。

よくある誤解

  • 信号が届かないことだけで、すぐに待機系へ切り替えてよいと考える誤り。ネットワークの一時的な障害や高負荷でもハートビートは途絶えるので、まず原因を確かめます。
  • 専有権の奪取を最初に行えば安全だと考える誤り。本番系が動いている状態で専有権を奪うと、処理中のデータが失われるおそれがあります。

補足コラム

HAクラスタでは、ネットワーク経由のハートビートに加えて、共有ディスク上に書き込むディスクハートビートを併用することがあります。ネットワークが切れても共有ディスクへの書込みが続いていれば本番系は動いていると判断でき、スプリットブレイン(両系が同時に稼働してしまう状態)を防げます。

FAQ

Q. なぜ本番系は自分でシャットダウンするのですか?
A. 専有権を奪われた本番系がそのまま動き続けると、ディスクへ書き込もうとして整合性を壊すおそれがあるためです。自ら停止することで、待機系だけが処理を続ける状態にします。
Q. フェールオーバとフェイルバックの違いは?
A. フェールオーバは障害時に待機系へ切り替える処理、フェイルバックは本番系の復旧後に元の構成へ戻す処理です。

関連キーワード: HAクラスタリング、フェールオーバ、ハートビート、ディスクハートビート、スプリットブレイン、専有権
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