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【2022最新!】レプリケーションとは?レプリケーションはバックアップやアーカイブとはどう違う?

【2022最新!】レプリケーションとは?レプリケーションはバックアップやアーカイブとはどう違う?

Microsoft Azure製品カタログ

レプリケーションとは?

レプリケーションの概要を詳しく整理していきましょう。IT環境におけるセキュリティ水準アップを図る際には、レプリケーションは重要な工程の一つですが、そもそもレプリケーションの意味を正しく理解していないことも少なくありません。

レプリケーションとは何なのか、基礎知識をつけたうえで、類似する言葉との違いやそれぞれの特徴を比較していきましょう。

複製品を作っておくこと

レプリケーション(replication)とは、レプリカを作ることを指します。レプリカとは複製品や模造品のことです。美術品・骨とう品など価値あるものに対して、レプリカはよく使われることで知られています。レプリカが作られる理由としては、良い理由・悪い理由さまざまあります。いずれにしても、レプリケーションは複製品・コピーの作成を指していることは、よく覚えておきましょう。

障害が発生してもシステムが停止しない

ITの世界では、レプリケーションは重要なセキュリティ対策の一つとして扱われます。というのも、あらかじめ重要なシステムについては、レプリケーションを実施して複製システムを用意しておけば、障害などの非常時に被害を抑えられるからです。

特にレプリケーションは、データベースを扱う際に頻繁に取り扱われる用語になっています。例えば、データベース領域という狭義の中では、オリジナルとなっている複製元のデータベースと同一のデータベースを用意し、データを保管する際にはその複製データベースにも同じデータを保管しておくことをいいます。

このようにレプリケーションを行えば、構造から格納されているデータまで同一のレプリカが自然と出来上がっていく仕組みです。

このようなかたちでレプリケーションを実施すれば、システム障害や物理的な機器破損があったとしても、レプリカのおかげで問題なく作業を継続できるのが特徴です。

通常のデータ格納に対してレプリケーションを行うと、複製とはいえ作業が増えるため、少々手間はかかりますが、それでも少ない手間でリスクヘッジができます。

ITは非常に便利ですが、障害や外部からのサイバー攻撃によるシステム破壊・攪乱などのリスクは、常に隣り合わせにあるといっても過言ではありません。だからこそレプリケーションのようなリスク対策を取り入れることは、ビジネスの円滑化において非常に重要なことといえるでしょう。

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レプリケーションを行うメリット・デメリット

ここからは、レプリケーションのメリットとデメリットを解説していきます。メリットとデメリットには次のようなものがあります。

【メリット】

  • 負荷の分散ができる
  • 障害の対策ができる

【デメリット】

  • コストがかかる
  • 作業負荷がかかる

このようなメリットとデメリットは、いずれも重要な点といえます。レプリケーションは、重要なセキュリティ対策の一つであることは間違いありませんが、安易に実践することはさまざまなリスク・デメリットを招くことにもなりかねません。

したがってレプリケーションの計画を立てる際には、メリットとデメリットの両方を比較したうえで、自社にとって適切な計画の策定が必要です。

では、上述した4つのメリットとデメリットを解説していきます。

メリット:負荷の分散ができる

レプリケーションにおける大きなメリットは、システムの負荷を最小限に抑えて分散させられることにあります。

例えば、アクセス集中での高負荷が原因でサーバーがダウンすることは、現代において珍しい事象ではありません。レプリケーション機能を活用すれば、この高負荷に対して先手を打って対策ができるのが特徴です。オリジナルと複製、同一データを扱うサーバーがオリジナルとレプリカの2つがあるため、万が一アクセスが集中しても負荷を分散できるのです。

このような対策を行っておけば、サーバーダウンを未然に防げるため、高負荷によってサービスが停止することはなくなります。この場合、更新を行うのはオリジナルであるマスターサーバーであり、データ参照用のみとして使用されるのは、レプリカである複製サーバーになります。

メリット:障害の対策ができる

システム運用には、ときとして起こりえる障害対策が必須となります。そこで効果的な手法として注目されているのがレプリケーションです。レプリケーションによって複製サーバーを構築していれば、オリジナルに障害が発生したとしても業務停止を招かずに済む仕組みです。

日本は特に災害大国なので、地震や台風、洪水、津波などの自然災害によって物理的に機器が破壊されてしまうリスクは、常に身近にあると考えて問題ありません。万が一レプリケーションなどの対策が不十分だった場合、重大なデータは自然災害によって復旧不可となってしまう可能性があります。

レプリケーションによって別地域にレプリカサーバーを管理するコンピューターを設置しておけば、たとえマスターサーバーが災害によって破損したとしても、最悪の事態は免れます。むしろ同一のデータを格納して、同一のシステムをレプリカとして構築していたのですから、ほぼ無傷で業務を継続できる可能性が高いでしょう。

実際に、マスターとは違った遠隔地でレプリケーションを行っている企業は少なくありません。

デメリット:コストがかかる

デメリットとして注意したいのは、レプリケーションには少なからずコストがかかるという点です。当然ながら、レプリカサーバーを別で管理するわけですから、費用はゼロでは済まないものです。

そのため、メリットとコスト面のデメリットを比較した際に、費用対効果が低いとしてレプリケーションの実践を諦めてしまう人は少なくありません。サーバー機器は少なくとも2つ以上必要ですし、設備のランニングコストも単純計算で2倍になります。非常時のための対策であることは確かですが、普段から頻繁に起こるわけではないからこそ、設備投資には確かに迷うものです。

最終的には予算との相談になってくるため、メリットとデメリット、そしてレプリケーションのためにかけられる予算を考えたうえで、慎重に計画を決めていく必要があります。

デメリット:作業負荷がかかる

レプリケーションには、さまざまな作業負荷が生まれるのもデメリットといえます。オリジナルであるシステムから複製を作るとはいえ、データの格納は同じように行っていかなければならず、作成にはやはり一定の手間をかける必要があります。もちろん、単純な更新や編集の作業だけでなく、メンテナンスにおける作業負荷も増えていきます。

もし、リスクヘッジのために遠隔地にレプリカを用意するなら、その遠隔地の拠点運営費と手間も必要になってきます。「単純に複製を用意すれば良い」だけで済むわけではないのが、レプリケーションの厄介なポイントです。

また、注意を払っておきたいのは、データを複製するにあたって本来不必要なデータも複製してしまう可能性がある点です。例えばマスターサーバーにバグがあったとして、それをよく調べない状態でレプリケーションをすれば、バグも一緒に複製されてしまいます。

もちろん軽いバグならすぐに修正できる範囲なので、問題点としてはむしろそこまで気にならないかもしれません。問題は、コンピューターウイルスなどによってシステムに不正なプログラムが仕掛けられていた場合です。もしそのままデータをコピーすれば、その悪意あるプログラムもコピーされた状態で、悪質なレプリカが出来上がってしまうでしょう。

このような作業負荷がかかることは、多くの弊害を生みます。「人」・「お金」といったさまざまなリソースが必要になることも間違いないでしょう。

レプリケーションの仕組み

ここからは、レプリケーションの仕組みについて具体的に解説します。

レプリケーションを行う際には、まず同一のシステムを構築できる機器を用意します。この2つの機器それぞれを、例えばAとBと名付けていきましょう。このとき、マスターになるのはAで、Bはレプリカになります。

通常、システムを運用する際にはAを活用しますが、リスク分散の方法として、BはいざというときのためにAと同様のデータを都度入れていきます。ここでの「都度」は、定期的という意味ではなく、リアルタイムで更新を行っていくという意味です。

つまり私たちがパソコンで何らかのファイルを出力するときのパターンでいうと、その上書き保存のたびに、別のストレージに最新版と同じデータを複製して保存していくのと同じです。

このようにすることで、Aは稼働用のマスターサーバーになります。これに対して、Bはレプリカ、つまりは待機用のサーバーとして活用されます。通常メインで操作されるのはAですが、BにはAと同じデータが格納されているため、普段は動かないものの、Aと同じように作動できる状態が常に整っている状態です。

したがって、これならAに何らかの理由で障害などが起きても、システム停止を選ばなくて済むようになります。Aに何かあったとしても、BにあるのはAと同一のデータですから、基本的にはBに切り替えて通常の業務を再開するだけです。

このようにレプリケーションなら災害や障害における対応が迅速なため、顧客からの信頼も勝ち取りやすいのです。最近は24時間体制でサービスを提供し、トラブルがあった際にはすぐに復旧させてサービスを再開する事業者が増えてきました。そういった需要とともに、レプリケーションは現在多くの事業者から重要視されているのです。

レプリケーションとバックアップの違い

ここでチェックしたいことの一つに、レプリケーションとバックアップの違いが挙げられます。データを別拠点に保管する、複製を作っておくという意味では、レプリケーションもバックアップも同様に思えます。では、両者には具体的にどのような違いがあるのでしょうか。

わかりやすいポイントをまとめると、レプリケーションとバックアップには次のような違いがあるといえるでしょう。

  • リアルタイムで保存かそうでないか
  • すぐに稼働できるかどうか

では、具体的な違いを解説します。

リアルタイムの保存かそうでないか

レプリケーションとバックアップの大きな違いは、複製のリアルタイム性にあります。

まずバックアップは、基本的に業務が終了した段階で、定期的なタイミングで行われるものです。業務がストップしている夜間などが代表的です。例えば夜1時に毎回バックアップを取り、バックアップデータを指定のストレージに格納しておきます。このようにすれば、万が一オリジナルデータの破損があったとしても、少なくとも前回の夜1時までの段階へはバックアップによって復旧可能です。

一方で、レプリケーションの場合は、常にリアルタイムで複製が行われていきます。バックアップの場合は決められたタイミングでまとめてデータのコピーを行いますが、レプリケーションの場合は、データの更新があるたびにコピーを作成し、常にオリジナルと同じ状態を保っていくのが特徴です。

このため、リアルタイムだからこそ作業負荷がかかりやすいのは確かですが、レプリケーションなら、障害などがあっても最新の状態に復旧できるのが利点といえます。

すぐに稼働できるかどうか

レプリケーションはリアルタイムで常にバックアップをとっていくような形式になり、同一のシステムを別に築いていくのと同じになります。データもリアルタイムで更新していくため、基本的にはオリジナルと変わらない状態なのが特徴です。

そのため、データの保存もすぐに稼働できるサーバー上で行われます。だからこそレプリケーションは、トラブルがあってもすぐに復旧・稼働ができるのが強みになるといえるでしょう。

一方で、バックアップはバックアップ用サーバーにデータが保管され、さらにデータは直近でバックアップを取った日付のものになります。そのためオリジナルに障害があった場合、バックアップから復旧をする際にはある程度時間を要します。

現在のデータとバックアップデータには基本的に差異があるため、そのチェックを行いながら、まともにシステムを動かせるようにするには数日かかることも珍しくありません。レプリケーションと違って手間とコストを抑えられる分、非常時には復旧までにある程度時間がかかるのがデメリットになります。

レプリケーションとアーカイブの違い

続いて整理しておきたいのは、レプリケーションとアーカイブの違いです。バックアップもレプリケーションと混同されやすい傾向にありますが、アーカイブも同様によく混同されることがあるため、違いには注意が必要です。

まず簡単にレプリケーションとアーカイブの違いをまとめると、次のような点が挙げられます。

  • データソースの保存期間
  • データ編集ができるかどうか

では、それぞれの違いとなる点を解説していきます。

データの保存期間

まずレプリケーションとアーカイブでは、データを保管しておける期間に大きな違いがあります。

ここでアーカイブの特徴・概要を整理しておきましょう。アーカイブは、普段から使うわけではないものの、いざというときに必要になるデータを保管しておく機能を指します。

この文言だけ聞くと、バックアップやレプリケーションと似ているように感じられますが、アーカイブはあくまで参照用として「資料を倉庫に残しておくようなイメージ」です。

そのため、アーカイブは基本的に長期保存が必要とされるシーンにおいて活用されます。レプリケーションは、緊急対応のためにデータをコピーして避難させるようなイメージになるため、保存期間は1日程度と短くなっています。

したがって、例えば帳簿や領収書の類のデータを義務に則って長期保管する場合は、アーカイブ用のデバイスに保存していくのが通常です。レプリケーションの手段で保管することは、基本的にありません。

データ編集ができるかどうか

アーカイブはあくまで参照用データとして長期保存していくため、データの編集を施すことはできません。レプリケーションの場合、コピーして保管したレプリカデータは、必要に応じて編集できます。

むしろ、アーカイブの場合には編集できないようにデータの機能を意図的に制限する場合もあります。長期保存だからこそデータが重くならないようにするのも理由の一つですが、大きな理由は、改ざん防止です。

大事なデータが改ざん被害に遭わないよう、編集機能をなくしたうえで、参照用・読み取り用として長期的に保存しておきます。

レプリケーションとバックアップとアーカイブを使い分ける際に考えるポイント

似ているようで特徴や活用シーン、メリットとデメリットが大きく異なるのが、レプリケーション、バックアップ、アーカイブの3つです。

これらをスムーズに活用してリスクヘッジしたり、コストをかけるためには、それぞれをどのようなシーンで使い分けていくのが適切か知ることが重要です。

使い分けにおいて大事な判断ポイントは次の2つです。

  • どれくらい保存するか
  • 必要なもの

このような点を整理したうえで、使い分けのルールを明確化していきましょう。

保存期間(目的)や必要なもの、それぞれの観点から、レプリケーション・バックアップ・アーカイブをうまく使い分けるポイントを解説していきます。

目的:どのくらい保存するか

3つを使い分けするときは、まず目的を整理すべきです。現在抱えている課題は何で、そしてどれを活用すればその課題は解決しそうなのかを整理することが重要になります。

まずレプリケーションですが、レプリケーションはリアルタイム性の高いデータの複製なので、障害が起きてもすぐに復旧できるのが強い利点になります。継続性を保つことが目的となっており、データの更新があれば、自動的に待機用サーバーに更新したデータの複製を行うのが特徴です。そのため保存期間は1日程度で、常に動的なので静的な長期保存には向いていません。

バックアップの場合、重要なのはコピーを取ったバックアップデータの完全性です。毎日、週1日などのペースで定期的にデータを複製し、バックアップ用サーバーにデータを保管します。そのため障害が発生した際には、ある程度時間をかけてデータ復旧を行うことになります。

そしてアーカイブの場合はメールアーカイブなどが代表的ですが、資料のようなかたちでデータを年単位で長期保存しておく際に活用します。バックアップというよりは、日常的に使わないデータを長期保存するために用いられるのが特徴です。まさにメールアーカイブがその用途にぴったり合っているといえるでしょう。

このように目的を考えたうえで、保存期間から必要な手法を見いだしていくのが効果的です。

必要なもの:ディスクやデバイス

続いて、それぞれのデータ保管に必要なものを整理しましょう。

まずレプリケーションの場合、同一のシステムを構築することと理屈は同じになるため、単純計算すればサーバー機器などは2倍必要になることがわかります。少なくとも2台用意して同一のシステムを構築する必要があるため、レプリケーションを行う際の設備投資には多くのコストがかかります。もちろん用意にも多くの手間がかかってくるでしょう。

バックアップの場合は、別でバックアップ用サーバー機器を導入するのもありですし、規模次第ではクラウドストレージ、外付けのディスクやデバイスを活用していきます。

アーカイブの場合は、アーカイブ用として運用するサーバーと保存用ディスク・デバイスが必要になります。これもバックアップ同様、データの規模によってディスクやデバイスの容量は調節していきます。

このようにレプリケーション、バックアップ、アーカイブでは、必要とするものも大きく異なるのが特徴です。どの程度設備投資ができるのか、予算と相談したうえで判断していくのも良いでしょう。

レプリケーションをすることを検討しているならMicrosoft Azureがおすすめ

レプリケーションでは、データの更新に伴ってリアルタイムで複製が必要になるため、十分なセキュリティ性能と同期性能に対応したクラウドプラットフォームの利用が欠かせません。レプリケーションをクラウドサーバー上で行えば、自社で管理するサーバーではないからこそリスク管理水準を向上させられます。

そんな高水準のレプリケートには、Microsoft Azureの活用がおすすめです。Azure上でのレプリケーションが実現すれば、障害・自然災害などの非常時にも素早く対応ができ、セキュリティ面でも安心できるのが利点です。

まとめ

レプリケーションは、バックアップやアーカイブといった言葉と混同されやすい特徴を持ちますが、よりリアルタイム性に優れ、素早いシステム復旧が可能になります。その分コストと作業負荷は確かにかかりますが、非常時にも迅速に対応できるのは、柔軟なサービスが求められる現代において重視すべきポイントといえるでしょう。

そのため、まずはレプリケーションのメリットとデメリットに目を向けたうえで、あわせてバックアップやアーカイブとの違いについて、理解を深めることが重要です。必要なデータ保管の方法を見出して、データ紛失などのリスクを適切に回避していきましょう。

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