Hyper-V の高可用性の仕組み
今日の組織は、サービスの24時間365日の可用性を確保する必要があります。組織でダウンタイムが発生した場合、その影響は予測不可能なものとなることがよくあります。これには、ワークフローの混乱、重要なデータや潜在的な収益の損失、企業の評判の低下、競合他社への顧客流出などが含まれます。
Microsoft Hyper-V仮想環境を保護する最善の方法は、システム内の単一障害点を排除することです。 このプロセスには、障害発生時にシステム全体が機能しなくなるのを防ぐための、冗長なハードウェアまたはソフトウェアコンポーネントの追加が含まれます。例えば、Hyper-Vホストが障害を起こすと、その上で実行されているすべての仮想マシンも停止し、仮想インフラストラクチャ全体が失われることになります。
Microsoftは、業務運営の高可用性を確保し、インフラストラクチャ全体の耐障害性を高めるために、Hyper-V高可用性(HA)を導入しました。
Hyper-V の高可用性の仕組み
Microsoft Hyper-V における高可用性は、Hyper-V フェイルオーバー クラスターによって実現されます。フェイルオーバー クラスタリングとは、複数の独立したコンピューター(ノードと呼ばれる)を 1 つのグループに統合するプロセスであり、これによりアプリケーションやサービスの高い可用性とスケーラビリティが確保されます。クラスター化されたサーバーは、物理ケーブルまたはソフトウェアを介して接続できます。クラスター化されたサーバーの 1 台に障害が発生した場合、他のノードがそのワークロードを引き継ぎ、必要なサービスを実行することができます。 このプロセスはフェイルオーバーと呼ばれていますこれにより、重要な業務を迅速に再開し、システムのダウンタイムを短縮し、災害時であってもビジネスの継続性を確保することができます。
Hyper-V フェールオーバー クラスターの状態を確認するため、各クラスター ノードは 1 秒に 1 回、ハートビート信号を送信します。システムが特定の期間内に特定のノードからのハートビートを受信しない場合、そのノードは障害が発生したとみなされます。そのような場合、別のノードが障害発生ノードのワークロードを引き継ぎ、重要なプロセスは正常に復旧するはずです。
Hyper-Vの高可用性を確保する方法の1つは、ゲストクラスタノードを異なる物理サーバーに配置することです。これにより、ある物理ホストとそのゲストクラスタノードの両方が障害を起こした場合でも、別のゲストクラスタノードが自動的にシステム障害を検出し、障害発生ノード上で実行されていたクラスタ化されたロールの実行を開始します。
さらに、Hyper-Vの高可用性を有効にすると、アプリケーションの動作を中断することなく、クラスタ化されたロールをあるノードから別のノードへ移動させることができます。 これにより、特定の仮想マシンの設定、トラブルシューティング、更新、または再起動を容易に行うことができます。
Hyper-V の高可用性要件
Hyper-Vの高可用性を有効にしてそのメリットを享受するには、まず、お使いのハードウェアおよびソフトウェアの設定がフェールオーバー クラスタリング技術と互換性があることを確認する必要があります。
Hyper-V フェールオーバー クラスタの要件は次のとおりです。
- 少なくとも2つのクラスタノードが必要であり、1つは本番ワークロードの実行に、もう1つはフェイルオーバー用に使用されます。
- ハードウェア支援型仮想化およびハードウェアベースのデータ実行防止(DEP)に対応したCPU。クラスタ障害のリスクを最小限に抑え、VMの移行プロセスを最適化するため、同じCPUファミリーに属するプロセッサを使用することを推奨します。
- クラスタノードは、単一障害点を回避するために、複数のネットワークで接続する必要があります。あるいは、複数のネットワークアダプタ、スイッチ、ルータで構成される単一のネットワークを使用してクラスタノードを接続することも可能です。これにより、インフラストラクチャにおけるネットワークの冗長性を確保できます。
- iSCSI、ファイバーチャネル、またはSMB 3.0プロトコルを介して、すべてのクラスタノードからアクセス可能な共有ストレージです。これにより、複数のクラスタノードが同時に同じLUNにアクセスし、中断することなく読み書き操作を実行できます。
- クラスタノードは、同じActive Directoryドメインに所属している必要があります。これにより、クラスタの耐障害性が確保され、より多くの展開環境に対応できるようになります。
- クラスタノードでは、Hyper-V Server または Hyper-V ロールが有効化された Windows Server を実行する必要があります。
フェールオーバー クラスターの設定変更を行えるのは管理者だけであるため、クラスターに含めたい各サーバーにおいて、ローカル管理者である必要があります。
Hyper-V ホストでのフェールオーバー クラスタリング ロールの有効化
すべての要件を確認したら、以下の手順に従って、Hyper-V ホストでフェールオーバー クラスタリング ロールを有効にできます。
- "サーバーマネージャー"を開き、[ ] を選択します
Add roles and features.
- クリック
Role-based or feature-based installation. - フェールオーバー クラスタリングの役割をインストールするサーバーまたは仮想ハード ディスクを選択してください。
- その
Featuresセクションで、[選択] をクリックしますFailover Clustering.
- その
Confirmationセクションで、[クリック]Installインストールが自動的に開始されます。 - その
Resultsこのセクションでは、進捗状況を確認し、必要なコンポーネントがインストールされていることを確認できます。
インストール後、フェールオーバー・クラスタリング機能を利用できるようになります。使用方法については フェイルオーバー・クラスタ・マネージャーこれで、フェイルオーバー クラスターの作成、ハードウェアの互換性確認、および既存のフェイルオーバー クラスターの設定が可能になりました。
起動するには、 フェイルオーバー・クラスタ・マネージャー、開く Server Manager、選択 Tools、そしてクリック Failover Cluster Manager. ウィンドウは次のように表示されるはずです:
設定を行う必要があります 共有ストレージとネットワーク Hyper-V HA クラスターを使用するには。
注: 使用方法 フェイルオーバー・クラスタ・マネージャーまず、ハードウェア構成の検証を行い、その後にフェールオーバー クラスターの作成を開始して、Hyper-V の高可用性を有効にする必要があります。
クラスター化されていないサーバー群を検証するには、それらのサーバーの名前を知っている必要があります。一方、既存のフェールオーバー クラスターを検証するには、クラスター名またはそのノードのいずれかの名前を知っている必要があります。
より詳しい手順については、 Hyper-V フェイルオーバー クラスタリングに関するホワイトペーパーをダウンロードこのドキュメントでは、Hyper-V フェールオーバー クラスタリングの仕組み、Hyper-V フェールオーバー クラスタのユースケース、および Microsoft Hyper-V 環境でのフェールオーバー クラスタの導入を成功させるための詳細な手順について解説しています。
高可用性なHyper-V仮想マシンの作成方法
フェイルオーバー クラスター内の Hyper-V 仮想マシンを高可用性にするには、まず Hyper-V フェイルオーバー クラスターを作成して構成し、その構成を フェイルオーバー・クラスタ・マネージャー。 これで、Hyper-Vの高可用性を有効にする準備が整いました。
Hyper-V仮想マシンを高可用性にするには、次の手順を実行してください。
- 開く フェイルオーバー・クラスタ・マネージャー、そして左ペインで右クリックし
Roles、選択Virtual Machines、そして次にNew Virtual Machine.
- その 新しい仮想マシン ウィンドウが開き、VM を実行する対象のクラスターノードを選択できます。
- "新しい仮想マシンのウィザード"が開きます。画面上の情報を確認してください。
Before You Beginセクション。 - その
Specify Name and Locationセクションで、新しいVMの名前を入力し、VMを保存するフォルダを選択します。
- その
Specify Generationセクションで、新しいVMの世代を選択します。 - その
Assign Memoryセクションで、新しいVMが使用できる起動時のメモリ容量を指定します。さらに、このVMでダイナミックメモリの使用を有効にすることもできます。 - その
Configure Networkingセクションで、ネットワークアダプタで使用可能な仮想スイッチを選択します。 - その
Connect Virtual Hard Diskセクションで、VMを保存する仮想ハードディスクを指定します。ここでは、仮想ハードディスクを作成したり、既存の仮想ハードディスクを使用したり、後で仮想ハードディスクを接続したりすることができます。 - その
Installation Optionsセクションで、この仮想マシンへのOSのインストール方法を選択してください。 - その
Summaryセクションで、新しいVMの説明を読み、クリックしてくださいFinish新しい高可用性VMを作成します。
これらの設定を完了すると、高可用性を備えたHyper-V仮想マシンが構築されます。これにより、元のHyper-Vホストに障害が発生した場合でも、別のホストへ簡単にフェイルオーバー(ライブマイグレーション)を行うことができます。
既存のHyper-V仮想マシンを高可用性にする方法
既存のHyper-V仮想マシンを、共有ストレージに接続されている場合に限り、高可用性構成にすることができます。その手順は次のとおりです。
- 開く フェイルオーバー・クラスタ・マネージャー、そして左ペインで右クリックし
Rolesそして選択してくださいConfigure Role.
- その 高可用性ウィザード が開きます。中の情報を確認してください。
Before You Begin画面。 - その
Select Roleセクションで、[クリック]Virtual Machine特定のVMに対してHyper-Vの高可用性を有効にする。
- その
Select Virtual Machineセクションで、高可用性を確保したい仮想マシンを選択します。 - その
Confirmationセクションで、この特定の仮想マシンに対してHyper-Vの高可用性を有効にすることを確認してください。 - その
Configure High Availabilityこのセクションでは、Hyper-V 高可用性の設定の進捗状況を確認できます。 - その
Summary section、この操作の結果を確認し、選択したHyper-V仮想マシンが高可用性化されたことを確認できます。クリックFinish.
この設定プロセスを完了すると、仮想マシン(VM)はフォールトトレラントとなり、その結果、仮想環境においてHyper-V高可用性が有効になります。インフラストラクチャ内のサーバーやコンポーネントに障害が発生した場合、Hyper-V高可用性により迅速な復旧が可能となり、ダウンタイムや業務への支障を最小限に抑えることができます。
結論
冗長性と耐障害性を確保することで、高可用性を実現できます。しかし、Hyper-Vの高可用性機能だけでは、継続的なデータ保護や業務の途切れのない運用を保証することはできません。そのためには、重要なデータやアプリケーションを容易にバックアップでき、システム障害発生時に仮想インフラ全体を迅速に復旧できる、信頼性の高いデータ保護ソリューションを導入する必要があります。
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