3.5 高可用性と障害回復メカニズム

クラウドネイティブの高可用性とは、自動化されたツールと技術的手段を介した、クラウドネイティブ環境でのソフトウェアリリースの高可用性メカニズムを指します。その主なアイデアは、自動展開、自動監視、自動修復を通じてソフトウェアシステムの可用性と安定性を向上させ、それによってシステムの障害とダウンタイムを削減することです。障害回復メカニズムとは、クラウドネイティブ環境でシステムに障害が発生した場合に、システムの通常の動作を迅速に復元できる技術的手段を指します。

3.5.1 クラウドネイティブの高可用性と障害回復メカニズム

具体的には、クラウドネイティブの高可用性と障害回復メカニズムには次の側面が含まれます。

自動展開: クラウドネイティブ環境では、自動化ツールを通じて自動ソフトウェア展開が実装され、手動による介入が減り、展開の効率と信頼性が向上します。
自動監視: クラウドネイティブ環境では、自動監視メカニズムを通じてシステムの包括的な監視とアラームを実行し、問題を適時に発見して解決し、システムの可用性と安定性を向上させることができます。
自動修復: クラウドネイティブ環境では、自動修復メカニズムを通じてシステムの障害と脆弱性を迅速に修復でき、システムの可用性とセキュリティが向上します。
コンテナ化: クラウドネイティブ環境では、ソフトウェアをコンテナ内で実行します。これにより、システムの移植性と拡張性が向上し、システムの依存関係と競合が軽減され、システムの信頼性と安定性が向上します。
自動収束: クラウドネイティブ環境は、自動収束メカニズムを通じてバージョンを迅速に収束し、バージョンの一貫性と安定性を確保して、バージョンの競合やエラーを削減します。
自動テスト: クラウドネイティブ環境では、自動テストメカニズムを通じて、機能、パフォーマンス、セキュリティなどを含むソフトウェアのあらゆる側面を自動的にテストし、ソフトウェアシステムの安定性と信頼性を確保できます。
フォールトトレラントメカニズム: クラウドネイティブ環境は、システムに障害が発生した場合にフォールトトレラントメカニズムによって自動的にバックアップデバイスまたはバックアップソリューションに切り替え、システムの可用性と安定性を確保します。
災害復旧メカニズム: クラウドネイティブ環境は、システム障害や災害が発生した場合、災害復旧メカニズムを通じてバックアップシステムまたはバックアップソリューションに迅速に切り替えることができ、システムの可用性と安定性を確保します。
つまり、クラウドネイティブの高可用性は、自動展開、自動モニタリング、自動修復、コンテナ化、自動コンバージェンスを通じてソフトウェアシステムの可用性と安定性を向上させ、それによってシステムの障害とダウンタイムを削減できます。

3.5.2 コードの実装

Spring クラウドコンポーネントを使用すると、クラウドネイティブの高可用性を Java で簡単に実装できます。基本的な例を次に示します。

1. まず、Eureka、Zookeeper、サーキットブレーカーなどのコンポーネントを含む Spring Cloud をインストールして構成する必要があります。

2. 次に、アプリケーションの起動に使用される「Application」という Java クラスを作成します。このクラスでは、Spring Boot のスターターを使用してアプリケーションを起動できます。

@SpringBootApplication  
public class Application {
    
      
   public static void main(String[] args) {
    
      
       SpringApplication.run(Application.class, args);  
   }  
}

3. 次に、高可用性を実現するために「Service」という Java クラスを作成します。このクラスでは、Eureka クライアントを使用してアプリケーションを登録し、Zookeeper を使用してアプリケーションのステータスを監視できます。

@Service  
public class Service {
    
      
   private final EurekaClient eurekaClient;  
  public Service( EurekaClient eurekaClient) {
    
      
       this.eurekaClient = eurekaClient;  
   }  
     
   public void register(String name, String version) {
    
      
       eurekaClient.register(new ServiceInfoImpl(name, version, "http://localhost:8761/eureka/"));  
   }  
     
   public void discover() {
    
      
       eurekaClient.getDomain().register(new RegistrationInfoImpl("localhost:8761", "service-" + System.currentTimeMillis(), "service-" + System.currentTimeMillis() + "-json"));  
   }  
}

4. 最後に、高可用性関連のリクエストを処理する「Controller」という Java クラスを作成できます。このクラスでは、Eureka クライアントを使用してアプリケーションの状態を取得し、Zookeeper を使用してアプリケーションの状態を監視できます。


@RestController  
public class Controller {
    
      
   private final EurekaClient eurekaClient;  
     
   public Controller( EurekaClient eurekaClient) {
    
      
       this.eurekaClient = eurekaClient;  
   }  
     
   public String getServiceStatus(String name) {
    
      
       return eurekaClient.getServiceInfo(name).getStatus().getName();  
   }  
     
   public String startService(String name, String version) {
    
      
       Service service = new Service(eurekaClient);  
       service.register(name, version);  
       return "Service " + name + " started with version " + version;  
   }  
     
   public String stopService(String name) {
    
      
       Service service = new Service(eurekaClient);  
       service.register(name, "unavailable");  
       return "Service " + name + " stopped";  
   }  
}

上記の手順により、Java を使用してクラウドネイティブの高可用性を簡単に実装でき、Eureka、Zookeeper、サーキットブレーカーなどの Spring Cloud コンポーネントを使用してアプリケーションの高可用性と障害回復メカニズムを実装できます。

[コンテナベースの導入、拡張、管理] 3.5 高可用性と障害回復メカニズム