ロードバランシングとは？

ロードバランシングの意味

複数のサーバに処理要求を振り分け、特定のサーバへの負荷集中を防ぐ仕組み。全体としての処理能力を高め、1台の故障時にも他のサーバで処理を継続しやすくする。

ロードバランシングの具体例

アクセスの多いWebサービスでは、利用者からの要求をロードバランサが複数台のWebサーバに均等に振り分けることで、特定サーバへのアクセス集中による応答遅延を防いでいる。

ロードバランシングは試験でどう引っ掛けられる？

負荷分散（複数台で同時に処理を分担）とフェールオーバー（待機系へ切り替える）は別の仕組みで、混同しやすい。また同じ利用者を同じサーバに固定するスティッキーセッションを使うと、均等分散は崩れる（セッション情報の共有と分散効率はトレードオフ）。ロードバランサ自体を冗長化しなければ、そこが単一障害点になる。

ロードバランシングと関連する用語

• クライアントサーバシステムとシステム形態

ロードバランシングが出た過去問

• 仮想サーバの運用サービスで使用するライブマイグレーションの概念を説明したものはどれか。

  正解：仮想サーバで稼働しているOSやソフトウェアを停止することなく，他の物理サーバに移し替える技術である。

  要点：ライブマイグレーションは無停止で仮想サーバを別の物理機へ移す。

  ライブマイグレーションは、仮想サーバ上のOSやアプリケーションを稼働させたまま、メモリ内容などを転送して別の物理サーバへ移す技術である。サービスを止めずに実行環境を移せるため、物理サーバの保守作業や負荷分散を無停止で行える。移行の最終段階でごく短時間の切替えは生じるが、利用者からは継続稼働しているように見える。

  出典：平成30年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問12（IPA）

• 物理サーバのスケールアウトに関する記述として、適切なものはどれか。

  正解：サーバの台数を増やして負荷分散することによって、サーバ群としての処理能力を向上させること

  要点：スケールアウトは台数を増やして全体の処理能力を上げる

  スケールアウトは、サーバの台数を増やして処理を分散させ、システム全体としての処理能力を高める手法である。1台の性能を上げるスケールアップと対比され、Webサーバのように負荷分散しやすい処理に適する。台数を増やすため可用性の向上にもつながる。

  出典：平成30年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問14（IPA）

• 4種類の装置で構成される次のシステムの稼働率は、およそ幾らか。ここで、アプリケーションサーバとデータベースサーバの稼働率は0.8であり、それぞれのサーバのどちら…

  正解：0.92

  要点：並列は1－(1－稼働率)^n、直列は積で計算する

  アプリケーションサーバ2台はどちらかが動けばよい並列構成なので、その稼働率は1－(1－0.8)^2＝0.96となる。データベースサーバ2台も同様に0.96である。負荷分散装置と磁気ディスク装置は故障しないので、システム全体は0.96×0.96＝0.9216、およそ0.92となる。

  出典：平成30年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問16（IPA）

• インターネット接続において、複数のISPの回線を使用した冗長化構成を表す用語はどれか。

  正解：マルチホーミング

  要点：マルチホーミングは複数ISP接続で経路を冗長化する構成

  マルチホーミングは、複数のISPや複数の回線に同時に接続しておき、経路の冗長化と負荷分散を図る構成である。一方の回線や事業者側で障害が起きても、もう一方の経路でインターネット接続を継続できる。

  出典：令和1年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問32（IPA）

• Webサーバを使ったシステムにおいて、インターネット経由でアクセスしてくるクライアントから受け取ったリクエストをWebサーバに中継する仕組みはどれか。

  正解：リバースプロキシ

  要点：リバースプロキシはサーバ側に置き外部からの要求を代理受信する

  リバースプロキシはWebサーバの手前に設置され、インターネット側のクライアントからの要求を代わりに受け取って背後のWebサーバへ中継する。サーバの存在を隠蔽できるほか、負荷分散やSSL処理の肩代わり、キャッシュによる負荷軽減にも使われる。

  出典：令和1年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問35（IPA）