cmanとは？クラスタ管理ツールの基本と活用事例

近年、企業のITインフラは複雑化の一途を辿っており、サーバー台数の増加やアプリケーションの多様化に伴い、システムの管理・運用はますます困難になっています。このような状況において、複数のサーバーをまとめて管理し、効率的な運用を実現する「クラスタ管理ツール」の重要性が高まっています。

本記事では、代表的なクラスタ管理ツールの一つである「cman (Cluster Management)」に焦点を当て、その基本的な概念から、具体的な機能、活用事例までを詳細に解説します。cmanがどのようにしてシステムの可用性向上、負荷分散、リソース効率化に貢献するのか、具体的な設定例やコマンド例を交えながら、その実用性を明らかにしていきます。

クラスタ管理ツールとは？
- 1.1. クラスタとは？
- 1.2. クラスタ管理ツールの役割と重要性
- 1.3. クラスタ管理ツールの種類
cmanとは？
- 2.1. cmanの概要と特徴
- 2.2. cmanのアーキテクチャ
- 2.3. cmanが提供する主な機能
cmanのインストールと設定
- 3.1. インストール前の準備
- 3.2. cmanのインストール
- 3.3. cmanの設定ファイル
- 3.4. Quorum設定
- 3.5. フェンシングの設定
cmanの基本的な操作
- 4.1. サービスの起動と停止
- 4.2. ノードの追加と削除
- 4.3. クラスタの状態確認
- 4.4. フェイルオーバーのテスト
cmanを活用したクラスタ構成例
- 5.1. 高可用性Webサーバークラスタ
- 5.2. データベースクラスタ
- 5.3. ファイルサーバークラスタ
cmanの高度な活用
- 6.1. リソースグループの設定
- 6.2. スクリプトによる自動化
- 6.3. 監視ツールとの連携
- 6.4. fencingの高度な設定
cmanのメリットとデメリット
- 7.1. メリット
- 7.2. デメリット
他のクラスタ管理ツールとの比較
- 8.1. Pacemaker
- 8.2. Keepalived
- 8.3. Kubernetes
cmanに関するトラブルシューティング
- 9.1. よくあるエラーと解決策
cmanの将来展望

1. クラスタ管理ツールとは？

1.1. クラスタとは？

クラスタとは、複数のコンピューター（ノード）を連携させ、あたかも一つのシステムのように動作させる構成のことです。クラスタを構成することで、単一のコンピューターでは実現できない高い可用性、処理能力、スケーラビリティを実現できます。

クラスタには様々な種類がありますが、代表的なものとして以下のようなものがあります。

高可用性クラスタ (HAクラスタ): システムの一部に障害が発生した場合でも、自動的に別のノードに処理を引き継ぎ、システム全体の停止時間を最小限に抑えることを目的としたクラスタです。
負荷分散クラスタ: 複数のノードに処理を分散させることで、システム全体の処理能力を向上させることを目的としたクラスタです。
並列処理クラスタ: 大量のデータを複数のノードで並列処理することで、処理時間を短縮することを目的としたクラスタです。

1.2. クラスタ管理ツールの役割と重要性

クラスタ管理ツールは、複数のノードで構成されるクラスタを効率的に管理・運用するためのソフトウェアです。クラスタ管理ツールを利用することで、以下のメリットが得られます。

可用性の向上: 障害発生時に自動的にフェイルオーバー (処理の引き継ぎ) を行うことで、システムの停止時間を最小限に抑えます。
負荷分散: 複数のノードに処理を分散することで、システム全体の処理能力を向上させます。
リソース効率の向上: 複数のノードのリソースを効率的に利用することで、システム全体のコストを削減します。
管理の簡素化: 複数のノードを一元的に管理することで、管理者の負担を軽減します。

クラスタ管理ツールは、現代のITインフラにおいて非常に重要な役割を果たしており、特に大規模なシステムやミッションクリティカルなシステムにおいては、不可欠な存在となっています。

1.3. クラスタ管理ツールの種類

様々なクラスタ管理ツールが存在しますが、代表的なものとして以下のものが挙げられます。

cman: Red Hat Cluster Suiteの一部として提供されていたクラスタ管理ツールです。現在はPacemakerが主流となっています。
Pacemaker: Linuxの標準的なクラスタ管理ツールとして広く利用されています。柔軟な設定が可能で、様々なアプリケーションに対応できます。
Keepalived: ロードバランサや高可用性構成を実現するためのツールです。VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol) を利用して、仮想IPアドレスを管理します。
Kubernetes: コンテナ化されたアプリケーションのデプロイ、スケーリング、管理を自動化するためのプラットフォームです。

それぞれのツールには特徴があり、システムの要件や構成に合わせて適切なツールを選択する必要があります。

2. cmanとは？

2.1. cmanの概要と特徴

cman (Cluster Management) は、Red Hat Cluster Suiteの一部として提供されていたクラスタ管理ツールです。cmanは、複数のノードで構成されるクラスタを管理し、高可用性、負荷分散、リソース効率化を実現することを目的としています。

cmanの特徴は以下の通りです。

シンプルで使いやすい: 設定ファイルが比較的シンプルで、コマンドラインツールも直感的です。
Quorumベースのアーキテクチャ: Quorum (定足数) を利用して、クラスタの安定性を確保します。
フェンシング機能: 障害が発生したノードを隔離することで、データ破損やシステム全体の停止を防ぎます。

ただし、cmanは現在ではメンテナンスが終了しており、新しいシステムへの導入は推奨されていません。Pacemakerなど、より新しいクラスタ管理ツールへの移行が推奨されます。

2.2. cmanのアーキテクチャ

cmanのアーキテクチャは、以下の要素で構成されています。

cmanデーモン: クラスタの各ノードで動作するデーモンで、クラスタの状態を監視し、ノード間の通信を処理します。
Quorum: クラスタの過半数のノードが正常に動作している状態を指します。Quorumが維持されている場合、クラスタは正常に機能し、フェイルオーバーなどの処理を実行できます。
フェンシング: 障害が発生したノードをネットワークから隔離したり、電源を切断したりする処理です。これにより、データ破損やシステム全体の停止を防ぎます。
clurgmgrdデーモン: クラスタリソースマネージャー (Cluster Resource Manager) デーモンで、クラスタリソース (アプリケーション、サービスなど) の起動、停止、フェイルオーバーを管理します。
rgmanager: リソースグループを管理するためのツールです。

2.3. cmanが提供する主な機能

cmanは、以下の主な機能を提供します。

クラスタメンバーシップ管理: クラスタに参加しているノードの状態を監視し、ノードの追加や削除を管理します。
Quorum管理: クラスタのQuorumを監視し、Quorumが失われた場合に適切な措置を講じます。
フェンシング: 障害が発生したノードを隔離します。
リソース管理: クラスタリソース (アプリケーション、サービスなど) の起動、停止、フェイルオーバーを管理します。
リソースグループ管理: 複数のリソースをグループ化し、一括して管理します。
ログ管理: クラスタの動作に関するログを収集し、分析します。
コマンドラインインターフェース: クラスタを管理するためのコマンドラインツールを提供します。

3. cmanのインストールと設定

3.1. インストール前の準備

cmanをインストールする前に、以下の準備が必要です。

OSの準備: 各ノードにLinux (Red Hat Enterprise Linux、CentOSなど) をインストールします。
ネットワーク設定: 各ノードがネットワークを通じて相互に通信できるように設定します。
ホスト名の設定: 各ノードに一意のホスト名を設定します。
タイムゾーンの設定: 各ノードのタイムゾーンを統一します。
SELinuxの設定: SELinuxを有効にする場合は、cmanが正常に動作するように設定を調整する必要があります。
ファイアウォールの設定: ファイアウォールを有効にする場合は、cmanが正常に動作するようにポートを開放する必要があります。具体的には、UDPポート5405を開放する必要があります。

3.2. cmanのインストール

cmanは、Red Hat Cluster Suiteの一部として提供されていました。Red Hat Enterprise LinuxまたはCentOSを使用している場合は、以下のコマンドでcmanをインストールできます。

bash yum install cman

3.3. cmanの設定ファイル

cmanの設定ファイルは、/etc/cluster/cluster.conf にあります。このファイルには、クラスタの構成情報 (ノード、リソース、フェンシング方法など) が記述されています。

cluster.conf ファイルはXML形式で記述されており、手動で編集することもできますが、cman_tool コマンドを使用すると、より簡単に設定できます。

以下は、cluster.conf ファイルの例です。

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