IoTでも安心！Raspberry Piで実現するサービス継続の仕組み

アーキテクチャ概要

まず、クラスタ構成については、以下の通りです。

• Pacemaker：リソース管理（仮想IPやサービスの制御）
• Corosync：クラスタ通信（ノード間の状態同期）
• Raspberry Pi ５[2台]：クラスタノード
• 仮想IP（VIP）：サービス提供用IP

クラスタ全体構成の構成図

実装手順

1. 環境準備

• Raspberry Pi OS
• ネットワーク設定（今回は固定IPにて設定）
• Pacemaker、Corosync、pcsインストール

Raspberry Piのセットアップを2台ともに設定を入れていきます。
環境の用意ができましたら、まずは、Raspberry Pi にPacemakerとCorosyncをインストールしていきます。

2. Corosync設定

Corosyncの設定は、 /etc/corosync/corosync.conf　にて行っていきます。
以下、今回設定した内容となります。

totem {
    version: 2
    cluster_name: クラスタ名
    transport: knet
    crypto_cipher: aes256
    crypto_hash: sha256
    cluster_uuid:00000000-0000-0000-0000-000000000000　(※実際にはユニークなUUIDが表示されます)
}

nodelist {
    node {
        ring0_addr: 192.168.179.1
        name: ラズパイ1号機
        nodeid: 1
    }

    node {
        ring0_addr: 192.168.179.2
        name:ラズパイ2号機
        nodeid: 2
    }
}

quorum {
    provider: corosync_votequorum
    two_node: 1
}

logging {
    to_logfile: yes
    logfile: /var/log/corosync/corosync.log
    to_syslog: yes
    timestamp: on
}

3. クラスタ認証設定

クラスタを起動していきます。
＃sudo systemctl start corosync
＃sudo systemctl start pacemaker

1号機と2号機のノード認証を行い、クラスタ構成を作成します。
＃pcs cluster auth ラズパイ1号機 ラズパイ2号機
＃pcs cluster setup –name iot-cluster ラズパイ1号機 ラズパイ2号機
＃pcs cluster start –all

4. リソース設定(仮想IPリソース)

続いて、仮想IPリソースの作成をしていきます。
ここで注意点があるのですが、仮想IPリソースを作成するのは1号機のみで実施します。
実は、1号機2号機ともに作成を最初しており、上手く動作しないなーということに陥っておりましたので、
皆様はお気を付けください。

■設定値
– 仮想IPにしたいIPアドレス　：　192.168.179.100
– サブネット（netmask）　：　/24（255.255.255.0の場合）
– リソース名　：　my-vip

■実行コマンド
＃pcs resource create my-vip ocf:heartbeat:IPaddr2 ip=192.168.179.100 cidr_netmask=24 op monitor interval=30s

動作確認

1. スイッチオーバー（手動）

クラスタの動作確認をしていきたいと思います。

まずはスイッチオーバーと呼ばれる手動にて行うリソース移動を確認していきます。
コマンドを実行して、1号機⇒2号機へ仮想IPリソースが移動するか見ていきましょう。

事前確認でリソースがどちらのノードにあるか確認します。

■事前確認
＃pcs status
Cluster name:クラスタ名
Status of pacemakerd: ‘Pacemaker is running’ (last updated 2025-10-29 16:53:16 +09:00)
Cluster Summary:
* Stack: corosync
* Last updated: Wed Oct 29 16:53:17 2025
* 2 nodes configured
* 1 resource instance configured

Node List:
* Online: [ラズパイ1号機　ラズパイ2号機 ]

Full List of Resources:
*my-vip (ocf:heartbeat:IPaddr2): Started ラズパイ1号機

Daemon Status:
corosync: active/enabled
pacemaker: active/enabled
pcsd: active/enabled

仮想IPリソース(my-vip)の箇所に記載のあるノードが、現在、仮想IPリソースを所持しているノードになります。
そのため、現時点ではラズパイ1号機に仮想IPリソースがあること確認できました。

それでは、1号機から2号機へリソースを移動させたいと思います。
実施方法としては、以下コマンドを実行します。
■リソース移動コマンド実行
＃pcs resource move my-vip ラズパイ2号機

■スイッチオーバー後の確認
＃sudo pcs status
Cluster name:クラスタ名
Status of pacemakerd: ‘Pacemaker is running’ (last updated 2025-10-29 16:55:19 +09:00)
Cluster Summary:
* Stack: corosync
* Last updated: Wed Oct 29 16:55:20 2025
* 2 nodes configured
* 1 resource instance configured

Node List:
* Online: [ラズパイ2号機  ラズパイ1号機]

Full List of Resources:
*my-vip (ocf:heartbeat:IPaddr2): Started ラズパイ2号機

Daemon Status:
corosync: active/enabled
pacemaker: active/enabled
pcsd: active/enabled

仮想IPリソース(my-vip)の箇所を確認すると、ラズパイ2号機の表記があり、1号機から2号機へ変更されていましたので、無事スイッチオーバーが出来たことを確認しました。

2. スイッチバック（手動）

続いて、2号機⇒1号機へコマンドを実行して、仮想IPリソースを戻せるか確認します。

3. フェイルオーバー（自動）

最後の動作確認として、フェイルオーバーと呼ばれる、リソースが自動で移動されるかを確認します。

1号機で疑似障害を起こし、2号機へ仮想IPリソースが自動で移動するか確認します。

疑似障害としては、1号機-HUB間のLANケーブルを抜線し、疎通ができない状態にします。

抜線後、2号機にて確認コマンドを実行し、仮想IPリソースが移動していましたら、フェイルオーバーされていると判断します。

■フェイルオーバー動作イメージ

最後に

Pacemaker + Corosyncを使えば、IoT環境でも高可用性を実現できることが確認できました。

LifeKeeper製品を取り扱う、LifeKeeperチームとして、今回IoT環境での冗長化や障害対応の仕組みを実際に検証していき、普段とは違う試みが出来たと感じました。
今後も色んな活用方法を実践していきたいと思います。