WSFC × DataKeeperについて

こんにちは　SCSK 野口です。

本記事では「WSFC × DataKeeper」についてご紹介いたします。

そもそも、「WSFC × DataKeeper」とは何を指しているのでしょうか。
WSFCは Windows Serverの機能にある「Windows Server Failover Clustering」を指してます。
また、今回紹介する DataKeeperに関しては「SIOS DataKeeper Cluster Edition」を指してます。

したがって、本記事はこの 2つを組み合わせた「 SANレス・クラスター 」についての記事になります。

はじめに

WSFCとは

Windows Server 2008 以降から標準機能としてある、高可用性を実現するためのクラスター機能となります。
LifeKeeperと同様に障害が発生した場合、すぐに待機系ノードへ処理を自動で引き継ぐことができます。
Windows Serverではこの機能を利用し、システムのダウンタイムを最小限に抑えることができます。

本来は共有ディスク (SAN) を前提としていますが、用意できない場合は
レプリケーション機能がある DataKeeperと併用することができます。

WSFC環境で共有ディスク(SAN) がなくても、DataKeeperで構築できるんだね！

SIOS DataKeeper Cluster Edition

SIOS DataKeeper Cluster Editionは、WSFC環境と併せて利用できるソフトウェアです。
ホストベースでの同期/非同期レプリケーション機能を追加することで、
共有ディスクを用いずにクラスター構成（SANレス・クラスター）を実現できます。
また、WSFCの機能と連動して動作し、システム全体のパフォーマンスを最適化します。

物理サーバーのローカルディスクだけでなく、VMwareなどの仮想環境やクラウド上でも活用できるため、
重要なアプリケーションの停止やデータ消失のリスクを抑え、高い可用性と災害対策を実現します。

通常、WSFCで HAクラスターを構成するには、全ノードからアクセス可能な物理共有ディスクが必要です。
しかし、DataKeeperを導入すると、各ノードが持つローカルディスクをリアルタイムで同期し、
WSFCに対して「あたかも共有ディスクがあるかのように」提供することができます。

SANがいらないから、SANレス・クラスターって呼ばれてるんだね

前提要件

システム要件とOS

■Windows Server エディション
・Standard または Datacenter エディション。（WSFC機能が使用できること）

■Active Directory (AD)
・WSFCの構築にはADドメイン環境が必須です。
・全クラスターノードは同一ドメインに参加している必要があります。

■名前解決
・DNSによる正引き・逆引きが正常に行えること。

WSFCの構築にはADドメイン環境が必須なんだね！

ストレージ

ここがDataKeeper固有の最も重要なポイントです。

■ドライブレターの一致
・複製元（稼働系）と複製先（待機系）で、同じドライブレターを使用する必要があります。
(例) 両方とも E: ドライブ

■ボリュームサイズ
・複製先のボリュームサイズは、複製元と「完全に同じ」か、それ以上である必要があります。
・ボリュームサイズは基本的に同じサイズ指定で作成すれば問題ありません。

■ファイルシステム
NTFS 形式であること。（ReFS等はバージョンによりサポート状況が異なるため要確認）

■ディスクの初期化
・DataKeeper管理下に置くディスクは、OS上でオンラインかつフォーマット済みである必要がありますが、
WSFCの「ディスク」リソースとしては登録しないでください。
（DataKeeperが「DataKeeper Volume」リソースとしてWSFCに登録します）。

ドライブレターとボリュームサイズには注意が必要だわ

ネットワーク

 DataKeeperインストール時にシステム設定の変更を許可すれば、
ファイアウォール等は自動で設定されます。許可しない場合は、手動で設定する必要があります。

・設定範囲：ネットワークのファイアウォールに加え、
各サーバー自体の「送受信規則」の両方を設定する必要があります。

・必要ポート：共通ポート（137, 138, 139, 445, 9999）と、
使用するドライブレターに応じたポート（10000〜10025）の開放が必要があります。

ドライブレターに応じたポートを開放する必要があるんだね

Quorum（クォーラム）構成

WSFC構築時も「Quorum（クォーラム）」という概念があります。
LifeKeeperと同様、通信障害でクラスターが分断されると、各ノードで
サービスが同時稼働（スプリットブレイン）し、データ破損を招く恐れがあります。
その対策がQuorumであり、一言でいうと、クラスターを継続させるための「多数決の仕組み」です。

DataKeeperのミラーボリュームを利用している場合は以下の設定が推奨されています。

■ノードおよびファイル共有マジョリティ（偶数ノードの場合）
サーバの台数＋クラスター外のファイル共有で多数決を行う設定です。
・仕組み：各サーバの投票権と外部のファイル共有を「Witness（監視）」として構成します。
・稼働条件：サーバ＋ファイル共有の過半数票を得れば、クラスターは継続します。
・最適なケース：サーバの総数が偶数（2,4台など）の場合に適しています。
※ファイル共有はクラスター外に存在し、クラスター内の全ノードから見える必要があります。
ファイル共有へ各ノードから接続できている状態を「1つの肯定的な投票」としてカウントします。

■ノードマジョリティ（奇数ノードの場合）
サーバ（ノード）の台数だけで多数決を行う設定です。
・仕組み：クラスター内の各サーバが1票ずつ投票権を持っています。
・稼働条件：サーバ総数の過半数が稼働していれば、クラスターは継続します。
・最適なケース：サーバの総数が奇数（3,5台など）の場合に適しています。

Quorumはクラスター内のノードが奇数ならノードだけ、
偶数ならファイル共有を選択すればいいんだね！

構築のポイントと流れ

DataKeeperのセットアップとミラー作成

1. 事前準備
   • 2台のサーバーをドメイン（Active Directory）に参加させる。
   • ミラーリング対象とするドライブ（例：Eドライブ）を両方のサーバーで用意し、
     ドライブレター（E:など）を一致させる。
2. Windows 機能のインストールおよびWSFC（Windowsクラスター）の作成
   • 両方のノードに「フェールオーバー クラスタリング」機能を追加します。
   • Windowsの標準機能でクラスターを組成します。
     この時点では「共有ディスクなし」の状態（ノード過半数など）で作成します。
3. SIOS DataKeeper のインストールおよびDataKeeper ボリュームリソースの登録
   • 両方のノードに DataKeeper をインストールし、ミラーボリュームを作成する。
   • 作成したミラーを「DataKeeper Volume」という
     リソースとしてWindows クラスターに登録します。
     これにより、Windows側からは「共有ディスク」として認識されます。

AD参加とドライブ文字の一致を済ませてから、
DataKeeper VolumeをWSFCに登録する流れなんだね！

重要なポイント・注意点

① ドライブレターとサイズの完全一致

DataKeeperは例えば「AサーバのEドライブ」と「BサーバのEドライブ」をペアにします。

• 注意点: ドライブレター（EやFなど）が異なるとミラーリング設定ができません。
  また、サイズは「送信先」が「送信元」と同じか、送信元より大きく設定する必要があります。

② ネットワーク設定（レプリケーション用と管理用）

クラスターの死活監視（ハートビート）と、データの同期（レプリケーション）が
同じネットワークだと、データ転送の負荷で死活監視が途切れるリスクがあります。

• 推奨: 可能な限り「死活監視用」と「データ同期専用LAN」の2系統を用意してください。

③ Quorum（クォーラム）構成の選択

共有ディスクがない構成のため、クラスターのQuorumをどう維持するかが重要です。

• ポイント
  2ノード構成の場合、「ノードおよびファイル共有マジョリティ」
  （別のサーバーに証跡を置く方法）を選択するのが一般的です。
  3ノード構成の場合、「ノードマジョリティ」を選択するのが一般的です。

④ 「DataKeeper Volume」リソースとして扱う

通常のクラスター（SANあり）では「物理ディスク」リソースを使いますが、
DataKeeperを使う場合は、クラスター上の種類が**「DataKeeper Volume」**になります。

• 注意点: Windowsのディスク管理から「ディスクをオンライン」にする操作は、DataKeeperが自動で制御します。手動で無理やりオンラインにしようとしないでください。

⑤ 依存関係の設定

アプリケーション（SQL Serverなど）をクラスター化する際、
そのアプリケーションが「DataKeeper Volume」に依存するように設定する必要があります。

• 理由: ディスクが準備できてからアプリケーションを起動させるためです。

ネットワークの2系統分離やアプリの依存関係設定など、
安定して動かすためのポイントが凝縮されているんだね！

まとめ

今回は「WSFC × DataKeeper」によるSANレス・クラスターの
基本要件や構築のポイントについてご紹介しましたが、いかがでしたか。

詳細情報をご希望の方は、以下のバナーからSCSK Lifekeeper公式サイトまで