連続レプリケーションでは、ライブデータが使用されないほか、すべてのデータベース製品が競合解決をサポートしているわけではない。

　連合データベース設計では、全体的な動作速度は、最も遅い連合メンバーの速度にしかならない。また、1つのサーバがダウンすると、データベース全体がオフラインになる。連合データベース設計で高可用性（HA）を確保する方法はあるが、連合メンバーサーバごとに冗長ノードを用意する必要があるため、コストが高くつく。

　データベース負荷分散は、データベースへのすべての書き込みを複数のノード間で同期しながら、読み込み操作を負荷分散対象ノードのいずれかに送ることによって機能する。しかし、書き込みが適切にコミットされなければ、読み込み操作で誤ったデータが返される恐れがある。

　データベースのスケールアウトはこうした固有の問題をはらんでおり、結局のところ、データベースにより多くのリソースを提供する最も簡単な方法は、スケールアップだということになる。ただし、スケールアップされるアプリケーションは、仮想化すべきではないという考え方もある。こうしたアプリケーションは、使用可能なホストリソースをいずれは使い切ってしまう恐れがあるからだ。もっとも、確かにスケールアップ型アプリケーションを仮想化した場合はそうだが、スケールアップ型アプリケーションが物理サーバにインストールされていて、物理ハードウェアから移動してその制約から解放するのに仮想化が必要な場合にも、同様に当てはまることだ。

　このように将来的なスケールアップの問題はあるものの、スケールアップ型アプリケーションを仮想化するのは良いアイデアだ。だがそのためには、慎重にインフラ設計を計画しなければならない。

　まず、使用するスケールアップ型アプリケーションごとに、その将来の負荷に対応できるだけのリソースを備えた1台のホストを用意する必要がある。また、ほかのノードにも、こうしたスケールアップ型アプリケーションで追加リソースが必要になり、その仮想マシンを移行しなければならなくなった場合に対応できるだけのリソースを確保しておかなければならない。そうすることは、スケールアップ型アプリケーションが動作する仮想マシンを、使用可能なリソースが最も多いホストサーバに割り当てるポリシーを作成できるという、仮想化ソフトウェアの機能を活用するために役立つ。そして仮想化により、アプリケーションの新たなレベルのモビリティが実現されるため、最初から巨大なサーバを購入する必要はない。そうする代わりに、小さく始めて、ビジネスの成長に伴ってアプリケーションを拡張する必要が生じたら、スケールアップ型アプリケーションの仮想マシンをより大規模なホストサーバに移行することが可能なのは、非常に魅力的だ。ここで述べた方法は、スケールアウト型アプリケーションを仮想化する場合にも有効だが、以下のように、この場合にはもっと適したソリューションがある。

スケールアウト：ノードを追加する水平方向の拡張

　並列に動作させることが驚くほど効果的なアプリケーション、つまり水平方向のスケーラビリティが非常に高いアプリケーションは、誰もが少なくとも1つは知っている。それはWebサーバだ。Webサーバの役割はWebページを提供することだが、これ自体はリソース消費が非常に少ない作業だ。

　だが、Webサイトへのアクセスが増加すると、Webページの提供に使われるリソースも増える。それが進むと、Webサーバをホストするノードが、Webサーバに十分なリソースを割り当てられなくなる場合がある。その場合、対応策の選択肢は、1）ノードにリソースを追加する、2）Webサーバをホストできるノードを追加する――の2つだ。

　選択肢1は、前述したデータベースアプリケーションの場合のようにスケールアップを行うものであり、Webサーバが提供できるページ数を増やすための完全に効果的な方法だ。しかし、データベースアプリケーションとは異なり、Webサーバはほとんど問題なく、非常に簡単にスケールアウトできる。そのために必要なのは、WebサイトのデータをNASなどの共有ストレージに置くことだけだ。ApacheやIISといったといった主要なWebサーバは、共有されているファイルシステム、サーバ、プロセスに状態を保存できるため、データアクセスの入り口にすぎないことになる。

　そのおかげで、Webサーバは水平方向に拡張するのが非常に簡単だ。ノードを追加し、その上にWebサーバをインストールして、既存のファイルと状態データにアクセスするように構成するだけで済む。

　Webサーバのように簡単にスケールアウトできるアプリケーションは、仮想化の対象として最適だ。こうしたアプリケーションは、既存の仮想化ソリューションのメリットの多く、例えば共有メモリアクセス、仮想マシンの迅速なプロビジョニング、管理機能などを利用できるからだ。スケールアウト型アプリケーションを運用する仮想インフラの設計もいたって簡単で、過剰装備にならないように気を付ければよい。必要十分なものだけを購入するわけだ。スケールアウト型アプリケーションは大抵の場合、64GバイトのRAMや8ウェイ・プロセッサの処理能力は必要としない。小規模な仮想ホストサーバを多数用意すれば、申し分なく機能するし、ノードの追加により、ホストサーバのハードウェア障害に備えて高い冗長性を確保できる。

　一方、ファイルサーバなどのように、水平方向にも垂直方向にも同程度のスケーラビリティを持つアプリケーションもある。こうしたアプリケーションを拡張する場合、わたしならスケールアップではなく、スケールアウトする方を選ぶ。ノードを増やすことで冗長性が高まるからだ。以上をまとめると、最近のほとんどのアプリケーションは、スケールアップもスケールアウトも可能だが、それぞれについて見ると、どちらかの拡張方向の方がより望ましいのは確かだ。仮想インフラを設計する際は、こうしたアプリケーションのスケーラビリティ特性をしっかり見極め、仮想環境を慎重に計画するようにしよう。

本稿筆者のアンドルー・カッツ氏は、Burton Groupのアナリスト。前職はテキサス大学オースティン校のITシステムスペシャリスト。MCSD（マイクロソフト認定ソリューションデベロッパー）、SANS GCWN（GIAC Certified Windows Security Administrator）、VCP on VI3（VMware Certified Professional on VMware Infrastructure 3）の資格を持つ。最近、SANS GIAC Gold認定を受けた。