CMSを使用するWebサイトでの高可用性 - 冗長化とディザスタリカバリーをどう実現するのか？

1. はじめに

1.1 CMSの重要性

近年、企業や組織にとってウェブサイトは重要な情報発信ツールとなっています。ウェブサイトを管理するためのシステムであるコンテンツマネジメントシステム（CMS）は、ウェブサイトの運営に欠かせない存在です。CMSを使用することで、技術的な知識がなくてもウェブサイトのコンテンツを簡単に更新することができ、効率的なウェブサイト運営が可能になります。

1.2 高可用性、冗長化、ディザスタリカバリーの必要性

CMSはウェブサイトの中核を担うシステムであるため、常に安定した稼働が求められます。しかし、ハードウェアやソフトウェアの障害、自然災害、サイバー攻撃などの予期せぬ事態により、CMSが停止してしまうリスクがあります。CMSが停止すると、ウェブサイトが閲覧できなくなり、企業や組織の信頼性が損なわれる可能性があります。そのため、CMSの高可用性、冗長化、ディザスタリカバリーを実現することが重要です。

1.3 本記事の目的と構成

本記事では、CMSの高可用性、冗長化、ディザスタリカバリーについて詳しく説明します。各概念の意味や重要性を解説し、それらを実現するための方法や事例を紹介します。また、高可用性、冗長化、ディザスタリカバリーを実装する際の計画、設計、テスト、運用について説明します。本記事を通して、読者の皆様がCMSの可用性と信頼性を向上させるためのヒントを得ていただければ幸いです。

2. CMSの高可用性

2.1 高可用性とは

高可用性とは、システムが常に利用可能な状態を維持することを指します。高可用性が実現されているシステムでは、一部のコンポーネントに障害が発生しても、システム全体としては継続して稼働することができます。高可用性は、システムの稼働時間を最大化し、ダウンタイムを最小限に抑えることを目的としています。

2.2 CMSにおける高可用性の重要性

CMSは、ウェブサイトの中核を担うシステムであるため、高い可用性が求められます。CMSが停止してしまうと、ウェブサイトが閲覧できなくなり、ユーザーにとって大きな不便が生じます。また、ウェブサイトが頻繁に停止するようでは、企業や組織の信頼性が損なわれてしまいます。そのため、CMSの高可用性を実現し、安定的なウェブサイト運営を行うことが重要です。

2.3 高可用性を実現する方法

2.3.1 ロードバランサーの活用

2.3.1.1 ロードバランサーの仕組み

ロードバランサーは、複数のサーバーに対してトラフィックを分散させる役割を持つ機器またはソフトウェアです。ロードバランサーを使用することで、一台のサーバーに負荷が集中することを防ぎ、システム全体の可用性を高めることができます。ロードバランサーは、サーバーの稼働状態を監視し、障害が発生したサーバーを自動的に切り離すことができます。これにより、障害の影響を最小限に抑えることができます。

2.3.1.2 ロードバランサーの種類

ロードバランサーには、ハードウェアベースとソフトウェアベースの2種類があります。ハードウェアベースのロードバランサーは、専用の機器を使用し、高いパフォーマンスと信頼性を提供します。一方、ソフトウェアベースのロードバランサーは、汎用のサーバー上で動作し、柔軟性と拡張性に優れています。また、クラウドサービスを利用する場合、クラウドプロバイダが提供するロードバランサーサービスを活用することもできます。

2.3.2 アクティブ-アクティブ構成

2.3.2.1 アクティブ-アクティブ構成の特徴

アクティブ-アクティブ構成は、複数のサーバーが同時に稼働し、トラフィックを分散処理する構成です。各サーバーが同じ役割を持ち、それぞれがアクティブに動作します。アクティブ-アクティブ構成では、サーバー間でデータの同期を取る必要があるため、設計と実装が複雑になる場合があります。しかし、適切に設計されたアクティブ-アクティブ構成は、高い可用性とスケーラビリティを実現することができます。

2.3.2.2 アクティブ-アクティブ構成の利点

アクティブ-アクティブ構成の主な利点は、高い可用性とスケーラビリティです。一台のサーバーに障害が発生しても、他のサーバーがトラフィックを引き継ぐことができるため、システム全体の稼働を維持することができます。また、トラフィックの増加に応じて、サーバーを追加することで、システムの処理能力を向上させることができます。アクティブ-アクティブ構成は、大規模なウェブサイトやミッションクリティカルなシステムに適しています。

2.3.3 アクティブ-パッシブ構成

2.3.3.1 アクティブ-パッシブ構成の特徴

アクティブ-パッシブ構成は、一台のサーバーがアクティブに動作し、もう一台のサーバーがスタンバイ状態で待機する構成です。アクティブサーバーに障害が発生した場合、パッシブサーバーが自動的にアクティブサーバーの役割を引き継ぎます。アクティブ-パッシブ構成は、アクティブ-アクティブ構成と比較して、設計と実装が簡単です。また、アクティブサーバーとパッシブサーバーの間でデータを同期する必要があるため、データの整合性を維持しやすいという利点があります。

2.3.3.2 アクティブ-パッシブ構成の利点

アクティブ-パッシブ構成の主な利点は、シンプルな設計と低コストです。アクティブ-アクティブ構成と比較して、必要なサーバー数が少なく、設定が簡単であるため、導入コストを抑えることができます。また、アクティブサーバーとパッシブサーバーの間でデータを同期するため、データの整合性を維持しやすいという利点があります。アクティブ-パッシブ構成は、中小規模のウェブサイトや、コストを重視するシステムに適しています。

2.4 高可用性の事例

2.4.1 大規模ニュースサイトの事例

ある大規模ニュースサイトでは、アクティブ-アクティブ構成を採用し、高い可用性を実現しています。複数のWebサーバーとデータベースサーバーを用意し、ロードバランサーを使用して、トラフィックを分散処理しています。また、サーバー間でデータを同期するために、分散キャッシュシステムを導入しています。この構成により、一部のサーバーに障害が発生しても、ウェブサイトの閲覧に影響を与えることなく、安定的なサービス提供を実現しています。

2.4.2 ECサイトの事例

あるECサイトでは、アクティブ-パッシブ構成を採用し、高可用性を実現しています。アクティブサーバーとパッシブサーバーを用意し、ロードバランサーを使用して、トラフィックをアクティブサーバーに振り分けています。アクティブサーバーに障害が発生した場合、ロードバランサーがパッシブサーバーにトラフィックを切り替えます。また、アクティブサーバーとパッシブサーバーの間でデータを同期するために、データベースのレプリケーション機能を使用しています。この構成により、低コストで高可用性を実現し、安定的なECサイトの運営を行っています。

3. CMSの冗長化

3.1 冗長化とは

冗長化とは、システムの信頼性を向上させるために、複数のコンポーネントを用意し、一部のコンポーネントに障害が発生しても、システム全体としては継続して稼働できるようにすることを指します。冗長化されたシステムでは、単一障害点（SPOF）を排除し、障害に対する耐性を高めることができます。

3.2 CMSにおける冗長化の重要性

CMSは、ウェブサイトのコンテンツを管理するための重要なシステムであるため、冗長化を行い、信頼性を高めることが重要です。CMSが単一障害点となってしまうと、障害発生時にウェブサイトが利用できなくなるリスクがあります。そのため、CMSの各コンポーネントを冗長化し、障害に対する耐性を高めることが求められます。

3.3 冗長化を実現する方法

3.3.1 データベースの冗長化

3.3.1.1 マスター-スレーブ構成

マスター-スレーブ構成は、一台のマスターデータベースと、一台以上のスレーブデータベースで構成されます。マスターデータベースへの書き込みは、スレーブデータベースに複製されます。読み取り処理は、マスターデータベースとスレーブデータベースに分散させることができます。マスターデータベースに障害が発生した場合、スレーブデータベースをマスターに昇格させることで、システムの継続的な稼働を実現できます。

3.3.1.2 マスター-マスター構成

マスター-マスター構成は、複数のマスターデータベースで構成されます。各マスターデータベースは、互いにデータを同期し、読み取りと書き込みの両方を処理します。マスター-マスター構成では、一台のマスターデータベースに障害が発生しても、他のマスターデータベースがトラフィックを引き継ぐことができます。ただし、データの整合性を維持するために、複雑な設定が必要になる場合があります。

3.3.2 ストレージの冗長化

3.3.2.1 RAIDの活用

RAID（Redundant Array of Independent Disks）は、複数のディスクを組み合わせて、信頼性と性能を向上させる技術です。RAIDには、いくつかのレベルがあり、それぞれ特徴が異なります。例えば、RAID 1では、データを複数のディスクにミラーリングすることで、冗長性を確保します。RAID 5では、パリティ情報を分散して記録することで、一台のディスクに障害が発生しても、データを復旧することができます。CMSのストレージにRAIDを導入することで、ディスク障害によるデータ損失を防ぐことができます。

3.3.2.2 分散ファイルシステムの活用

分散ファイルシステムは、複数のサーバー上でデータを分散して保存する技術です。分散ファイルシステムを使用することで、大容量のデータを効率的に管理することができます。また、一部のサーバーに障害が発生しても、他のサーバーからデータにアクセスすることができるため、高い可用性を実現することができます。CMSのストレージに分散ファイルシステムを導入することで、大規模なコンテンツを安定的に管理することができます。

3.3.3 ネットワークの冗長化

3.3.3.1 複数のISP接続

インターネットへの接続を複数のISP（Internet Service Provider）から行うことで、ネットワークの冗長化を実現することができます。一つのISPに障害が発生しても、他のISPを経由してインターネットにアクセスすることができます。複数のISP接続を行う場合、BGP（Border Gateway Protocol）を使用して、最適な経路を選択することが一般的です。

3.3.3.2 BGPの活用

BGPは、異なる自律システム間でルーティング情報を交換するためのプロトコルです。BGPを使用することで、複数のISP接続を効果的に活用し、ネットワークの冗長性を高めることができます。BGPを使用すると、障害が発生したISPを迂回するための最適な経路を選択することができます。また、BGPを使用することで、トラフィックを複数のISPに分散させ、ネットワークの負荷を軽減することもできます。

3.4 冗長化の事例

3.4.1 大手企業のコーポレートサイトの事例

ある大手企業のコーポレートサイトでは、データベースの冗長化とストレージの冗長化を行っています。マスター-スレーブ構成のデータベースを導入し、スレーブデータベースを複数用意することで、読み取り処理の負荷を分散しています。また、ストレージにはRAID 5を採用し、ディスク障害によるデータ損失を防いでいます。これらの冗長化により、安定的なウェブサイトの運営を実現しています。

3.4.2 ソーシャルメディアプラットフォームの事例

あるソーシャルメディアプラットフォームでは、大規模なユーザーデータを管理するために、分散ファイルシステムを導入しています。複数のサーバーに分散してデータを保存することで、大容量のデータを効率的に管理しています。また、ネットワークの冗長化として、複数のISP接続とBGPを活用しています。これにより、一部のサーバーやISPに障害が発生しても、サービスを継続して提供することができます。

4. CMSのディザスタリカバリー

4.1 ディザスタリカバリーとは

ディザスタリカバリーとは、自然災害やサイバー攻撃などの予期せぬ事態により、システムが停止した場合に、速やかにシステムを復旧させるための対策を指します。ディザスタリカバリーは、事前に災害対策を立て、システムの冗長化や定期的なバックアップを行うことで実現します。

4.2 CMSにおけるディザスタリカバリーの重要性

CMSは、ウェブサイトの中核を担うシステムであるため、災害によるシステム停止は、企業や組織に大きな損害をもたらします。CMSが長期間停止することで、ウェブサイトが閲覧できなくなり、顧客との通信が途絶えてしまう可能性があります。また、データが失われることで、復旧に多大な時間と労力を要することになります。そのため、CMSのディザスタリカバリー対策を講じ、災害に備えることが重要です。

4.3 ディザスタリカバリーを実現する方法

4.3.1 バックアップとリストア

4.3.1.1 バックアップの種類

バックアップには、フルバックアップ、差分バックアップ、増分バックアップの3種類があります。フルバックアップは、全データをバックアップする方法です。差分バックアップは、前回のフルバックアップ以降に変更されたデータのみをバックアップする方法です。増分バックアップは、前回のバックアップ以降に変更されたデータのみをバックアップする方法です。それぞれの特徴を理解し、適切なバックアップ方法を選択することが重要です。

4.3.1.2 バックアップの頻度と保持期間

バックアップの頻度は、データの重要度や変更頻度に応じて決定します。一般的に、重要なデータは毎日バックアップを行い、そうでないデータは週に一度バックアップを行うことが推奨されています。また、バックアップデータの保持期間は、法的要件や組織のポリシーに基づいて決定します。一般的に、数週間から数ヶ月程度のバックアップデータを保持することが多いです。

4.3.2 ジオグラフィックリダンダンシー

4.3.2.1 ジオグラフィックリダンダンシーの仕組み

ジオグラフィックリダンダンシーは、異なる地理的位置に複数のデータセンターを用意し、データを複製することで実現します。一方のデータセンターが災害により停止した場合でも、もう一方のデータセンターからサービスを提供することができます。ジオグラフィックリダンダンシーを実現するためには、データセンター間のネットワーク接続と、データの同期が重要になります。

4.3.2.2 ジオグラフィックリダンダンシーの利点

ジオグラフィックリダンダンシーの主な利点は、災害に対する高い耐性です。一つのデータセンターが被災しても、他のデータセンターからサービスを提供できるため、システムの可用性を維持することができます。また、ユーザーに近いデータセンターからサービスを提供することで、レイテンシを低減し、ユーザーエクスペリエンスを向上させることもできます。

4.3.3 クラウドサービスの活用

4.3.3.1 クラウドサービスのディザスタリカバリー機能

クラウドサービスを活用することで、ディザスタリカバリーを容易に実現することができます。多くのクラウドサービスでは、データのバックアップ、レプリケーション、フェイルオーバーなどの機能が提供されています。これらの機能を活用することで、自前でディザスタリカバリー環境を構築する必要がなく、コストを抑えることができます。

4.3.3.2 クラウドサービスを活用した事例

ある企業では、CMSをクラウドサービス上に構築し、ディザスタリカバリーを実現しています。クラウドサービスのバックアップ機能を活用し、定期的にデータをバックアップしています。また、異なるリージョンにデータをレプリケーションすることで、ジオグラフィックリダンダンシーを確保しています。これにより、災害発生時にも、速やかにCMSを復旧させることができます。

4.4 ディザスタリカバリーの事例

4.4.1 自然災害におけるディザスタリカバリーの事例

ある企業では、ハリケーンによるデータセンターの被災を想定し、ディザスタリカバリー対策を講じていました。重要なデータを定期的にバックアップし、バックアップデータを遠隔地に保管していました。また、フェイルオーバー先のデータセンターを用意し、災害発生時には速やかにシステムを切り替えられるように準備していました。実際にハリケーンがデータセンターを襲った際には、これらの対策が功を奏し、システムを速やかに復旧させることができました。

4.4.2 サイバー攻撃におけるディザスタリカバリーの事例

あるオンラインショップでは、ランサムウェア攻撃によるシステム停止を想定し、ディザスタリカバリー対策を講じていました。日次でデータのバックアップを行い、バックアップデータを外部ストレージに保管していました。また、サイバー攻撃を検知するためのセキュリティ監視を行っていました。ランサムウェア攻撃を受けた際には、感染したシステムを切り離し、バックアップデータからシステムを復旧させることで、被害を最小限に抑えることができました。

5. 高可用性、冗長化、ディザスタリカバリーの実装

5.1 計画と設計

5.1.1 要件定義

高可用性、冗長化、ディザスタリカバリーを実装するためには、まず要件を明確にする必要があります。システムの目標稼働率、許容されるダウンタイム、RPO（目標復旧時点）、RTO（目標復旧時間）などを定義します。また、対象とするシステムの範囲、重要度、予算なども考慮する必要があります。要件定義は、関係者と合意を得ながら進めることが重要です。

5.1.2 アーキテクチャ設計

要件定義に基づいて、高可用性、冗長化、ディザスタリカバリーを実現するためのアーキテクチャを設計します。システムの構成要素、冗長化の方式、バックアップ方式、フェイルオーバーの仕組みなどを検討します。また、ネットワーク構成、ストレージ構成、セキュリティ対策なども考慮する必要があります。アーキテクチャ設計は、専門知識を持つエンジニアと協力して進めることが重要です。

5.2 テストと検証

5.2.1 機能テスト

高可用性、冗長化、ディザスタリカバリーの機能が正しく動作するかどうかをテストします。フェイルオーバーのシナリオを想定し、システムが正しく切り替わるかどうかを確認します。また、バックアップとリストアの手順が正しく実行できるかどうかもテストします。機能テストは、本番環境への適用前に十分に行う必要があります。

5.2.2 性能テスト

高可用性や冗長化の仕組みが、システムの性能に与える影響を測定します。フェイルオーバーやデータ同期が発生した際の性能劣化を把握し、許容できるレベルであるかどうかを確認します。また、バックアップやリストアに要する時間も測定し、目標復旧時間内に完了できるかどうかを確認します。性能テストは、本番環境に近い環境で行うことが望ましいです。

5.2.3 フェールオーバーテスト

実際に障害を発生させ、フェイルオーバーが正しく動作するかどうかをテストします。フェイルオーバーのトリガーとなるイベントを発生させ、システムが正しく切り替わるかどうかを確認します。また、フェイルオーバー後のシステムの動作も確認します。フェールオーバーテストは、本番環境への影響を最小限に抑えながら、定期的に実施することが重要です。

5.3 運用と監視

5.3.1 モニタリングの重要性

高可用性、冗長化、ディザスタリカバリーを維持するためには、システムを常時監視し、異常を検知する必要があります。サーバーのCPU使用率、メモリ使用率、ディスク使用率などを監視し、しきい値を超えた場合にアラートを発生させます。また、ネットワークの遅延や切断、アプリケーションのエラーなども監視対象とします。モニタリングツールを導入し、自動化することで、運用負荷を軽減することができます。

5.3.2 障害対応プロセス

障害が発生した際には、速やかに対応する必要があります。障害対応プロセスを定義し、役割分担を明確にしておくことが重要です。障害の検知、通知、切り分け、復旧、報告などの手順を文書化し、関係者で共有します。また、定期的に障害対応訓練を行い、プロセスの有効性を確認することも重要です。障害対応プロセスを確立することで、障害による影響を最小限に抑えることができます。

6. まとめ

6.1 CMSにおける高可用性、冗長化、ディザスタリカバリーの重要性

CMSは、ウェブサイトの中核を担うシステムであり、常に安定した稼働が求められます。高可用性、冗長化、ディザスタリカバリーを実現することで、システムの可用性を高め、障害による影響を最小限に抑えることができます。また、災害対策を講じることで、事業継続性を確保することができます。

6.2 適切な実装と運用の必要性

高可用性、冗長化、ディザスタリカバリーを実現するためには、適切な実装と運用が必要です。要件定義、アーキテクチャ設計、テスト、監視など、一連のプロセスを着実に実行することが重要です。また、関係者との協力体制を構築し、定期的に見直しを行うことも重要です。適切な実装と運用により、CMSの可用性と信頼性を維持することができます。

6.3 今後の展望

クラウドサービスの普及により、高可用性、冗長化、ディザスタリカバリーを実現するためのハードルが下がってきています。クラウドサービスのマネージドサービスを活用することで、運用負荷を軽減しつつ、高いレベルの可用性を実現することができます。また、コンテナ技術やサーバーレスアーキテクチャなどの新しい技術も、高可用性の実現に貢献することが期待されます。今後は、これらの技術動向を踏まえつつ、CMSの可用性と信頼性をさらに高めていくことが重要です。

FAQ

Q1. CMSの高可用性が重要な理由は何ですか?
A1. CMSはウェブサイトの中核を担うシステムです。CMSが停止するとウェブサイトが閲覧できなくなり、企業の信頼性が損なわれる可能性があるため、高可用性を実現する必要があります。

Q2. 高可用性を実現する方法を教えてください。
A2. ロードバランサーの活用、アクティブ-アクティブ構成、アクティブ-パッシブ構成が一般的な方法です。

Q3. 冗長化とは何ですか?
A3. 冗長化とは、システムの信頼性を高めるため、複数のコンポーネントを用意し、一部に障害が発生しても継続して稼働できるようにすることです。

Q4. ディザスタリカバリーが重要な理由は何ですか?
A4. 自然災害やサイバー攻撃などにより、CMSが停止した場合、ディザスタリカバリー対策を講じておかないと、企業に大きな損害が生じる可能性があるためです。

チェックリスト

【高可用性の実現】

• ロードバランサーの導入検討
• アクティブ-アクティブ/アクティブ-パッシブ構成の検討
• 高可用性構成のテスト実施

【冗長化の実現】

• データベースのマスター-スレーブ/マスター-マスター構成の検討
• ストレージのRAID導入の検討
• ネットワークの複数ISP接続の検討

【ディザスタリカバリーの実現】

• バックアップ戦略(種類、頻度、保持期間)の策定
• ジオグラフィックリダンダンシーの検討
• クラウドサービスのディザスタリカバリー機能の検討
• ディザスタリカバリー手順の文書化と訓練

【全般】

• 要件定義の実施
• アーキテクチャ設計
• 機能テスト、性能テスト、フェールオーバーテストの実施
• システムの常時監視体制の整備
• 障害対応プロセスの確立