ロードバランサーの基本がマルわかり！仕組みから主要機能まで解説

ロードバランサーとは

ロードバランサーの概要を見ていきましょう。

サーバの負荷を分散させる装置

ロード（load）とは負荷のことです。例えば、Webサーバに大量のアクセスがあり、Webページの表示速度が遅くなっている状態は、ロードが高いといえます。

こうした状態を防ぐうえで有効なのが、外部からのトラフィック（通信）を複数のサーバに負荷分散させることです。そのための装置がロードバランサーで、負荷分散装置とも呼ばれます。Webサーバやキャッシュサーバの運用で広く使われています。

サーバの安定運用を実現する

ロードバランサーの役割は、サーバの拡張性と可用性を確保しレスポンスを向上させ、安定性の高いサービスを提供することです。具体的には、以下のことを実現します。

速度維持

複数のサーバに負荷を分散することで、リソース不足による速度低下を防ぎます。サーバの数が多いほど効果的です。

メンテナンス中のサービス維持

通常、サーバのメンテナンス時にはサービスを停止しなければなりません。しかし、ロードバランサーを使えば、メンテナンス中のサーバ以外でサービスを維持できます。

サーバダウン時のサービス維持

ダウンしたサーバを避け、そのほかのサーバにユーザーを割り振る機能を備えています。

ユーザー識別

同じユーザーは同一のサーバに割り振ることで、整合性の高いサービスを実現します。

ロードバランサーの仕組み

まず、ロードバランサーはユーザーのリクエストを一手に引き受けます。ロードバランサーに仮想IPアドレスが設定されており、ユーザーは一旦そこにアクセスするのです。そして、ロードバランサーは各サーバの状態を考慮し、リソースに余裕のあるサーバへユーザーを割り振ります。具体的には、サーバのIPアドレス宛にアクセスが送信されます。

では、ロードバランサーとDNSラウンドロビンはどう違うのでしょうか。DNSラウンドロビンも複数のサーバに負荷を分散するため、どちらも同じように見えます。しかし、ロードバランサーはサーバの状態を確認（死活監視）できる点でDNSラウンドロビンとは異なります。DNSラウンドロビンでは、異常のあるサーバを避けて割り振りできません。

そのため、ロードバランサーのほうがサービスの可用性を維持する能力が優れているといえます。

ロードバランサーの機能

ロードバランサーの主要機能は３つあります。それぞれ詳しく解説します。

パーシステンス

パーシステンスとは、同じユーザーからのアクセスを一定のサーバに割り振ることです。これにより、整合性の高い処理が実現します。

例えば、通販サイトにおける購入・決済の流れは、途切れさせるわけにはいきません。購入から決算まで、同じサーバで処理する必要があります。複数のサーバで負荷分散することで処理に支障が出ないよう、ロードバランサーはパーシステンスを備えています。

パーシステンスにはいくつかの方式があり、一般的に用いられるのは以下の２種類です。

• ■ユーザーの送信元IPアドレスを基に割り振る
• ■cookie情報により割り振る

ロードバランサーの冗長化

ロードバランサーはサービスを冗長化するためのシステムです。しかし、ロードバランサーに異常が生じればサービスを維持できません。そのため、ロードバランサー自体にも冗長化の仕組みが必要です。一般的には、２台のロードバランサーを用意することで冗長化構成が組まれています。

アプリケーションチェック

ロードバランサーは配下のサーバの死活監視を行い、異常のあるものを避けてアクセスを割り振ります。その際、ロードバランサーはサーバやネットワーク状況だけでなく、アプリケーションレベルでの監視もしています。そのため、不測のアプリケーションエラーなどにも対応可能です。

ただし、すべてのロードバランサーがこの機能を備えているわけではありません。中には、ネットワークレベルでのチェックしか行わないものもあります。製品選定時にはこの点にも注意したほうがよいでしょう。

ロードバランサーを使ってサーバの運用体制を改善しよう

ロードバランサーとは、複数のサーバに負荷を分散させる装置のことです。外部からのトラフィックを配下のサーバに割り振ります。過負荷によるサーバダウンを避け、インターネットサービスやWebサイトなどの安定的なサービス提供を実現します。

ロードバランサーの主要な機能は以下の３つです。

• ■パーシステンス
• ■ロードバランサー自体の冗長化
• ■アプリケーションチェック

なお最近では、インターネットを介して利用するクラウド型ロードバランサーも登場しています。導入しやすく利便性の高さが特徴です。ロードバウンサーの仕組みや機能を押さえたうえで、適切なサーバの運用体制を構築しましょう。