DNS ラウンドロビンは、着信ネットワーク トラフィックをラウンドロビン方式で複数のサーバーに分散するために使用される負荷分散技術です。これは、Web サイトやサービスのパフォーマンス、冗長性、フォールト トレランスを向上させるための基本的なメカニズムです。この方法では、DNS (ドメイン ネーム システム) を活用して、複数の IP アドレスを 1 つのドメイン名に関連付けることができます。クライアントがドメインの IP アドレスを要求すると、DNS はプールから異なる IP アドレスを順番に返し、関連付けられたサーバー間でトラフィックを均等に分散します。
DNSラウンドロビンの起源とその最初の言及の歴史
DNS ラウンドロビンの概念は、インターネットの初期の頃に遡ります。元々のアイデアは、DNS ゾーン ファイルに複数の A (アドレス) レコードを配置し、それぞれが異なるサーバーを指すようにすることで、基本的な負荷分散とフェイルオーバーを可能にするというものでした。DNS ラウンドロビンの最初の言及は、1985 年に発行された RFC 970 に遡ります。この RFC では、単一のドメインに複数の IP アドレスを使用するという概念が導入されました。
DNSラウンドロビンの詳細情報
DNS ラウンドロビンは、DNS クエリに応じて IP アドレスのリストを循環するという単純な原理で動作します。クライアントがドメイン名の解決を要求すると、DNS サーバーはリストから IP アドレスをランダムに選択し、それを応答として返します。他のクライアントからのその後の DNS クエリでは、リスト内の異なる IP アドレスが受信される可能性があり、これによりサーバー間でトラフィックが分散されます。
DNS ラウンドロビンの内部構造: DNS ラウンドロビンの仕組み
DNS ラウンドロビンは、ドメイン ネーム システム階層内で機能します。DNS リゾルバが複数の IP アドレスを持つドメインのクエリを受信すると (ラウンドロビン構成のため)、各応答でリストから IP アドレスの 1 つを返します。IP アドレスの選択は通常、DNS ゾーン ファイルに表示される順序に基づきます。
このプロセスは、次の手順に要約できます。
- クライアントはドメイン名の DNS クエリを実行します。
- DNS リゾルバはドメインの DNS レコードを検索し、それに関連付けられた複数の IP アドレスを見つけます。
- DNS リゾルバは IP アドレスの 1 つをクライアントに返し、後続のクエリごとに選択をローテーションします。
DNSラウンドロビンの主な特徴の分析
DNS ラウンドロビンは、負荷分散とサーバーの可用性の向上に役立つツールとなるいくつかの重要な機能を提供します。
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負荷分散: DNS ラウンドロビンは、DNS 応答内の IP アドレスをローテーションすることで、受信トラフィックを複数のサーバーに均等に分散し、単一のサーバーの過負荷を防ぎます。
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高可用性: 複数のサーバーを単一のドメインに関連付けることで、DNS ラウンドロビンは冗長性を実現します。1 つのサーバーが使用できなくなった場合でも、残りのサーバーは引き続き受信要求を処理できます。
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実装の容易さ: DNS ラウンドロビンは、DNS ゾーン ファイルに複数の A レコードを追加することで簡単に実装できます。複雑な構成や、アプリケーションやサーバーのセットアップの変更は必要ありません。
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低コストDNS ラウンドロビンは、特殊なハードウェアやソフトウェアを必要としないため、中小企業や組織でも利用できるコスト効率の高いソリューションです。
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セッションの持続性: DNS ラウンドロビンはトラフィックを複数のサーバーに分散しますが、セッションの持続性を維持する機能がありません。その結果、同じクライアントからの連続したリクエストが異なるサーバーに送信される可能性があります。
DNSラウンドロビンの種類
DNS ラウンドロビン構成には、シンプル ラウンドロビンと加重ラウンドロビンの 2 つの主なタイプがあります。
1. シンプルなラウンドロビン
単純なラウンドロビン方式では、すべての IP アドレスが平等に扱われ、DNS リゾルバはそれらを順番に循環します。すべてのサーバーの容量が同等であると仮定すると、各サーバーは着信トラフィックを均等に受け取ります。
2. 加重ラウンドロビン
加重ラウンドロビンは、IP アドレスに優先順位の概念を導入します。各 IP アドレスには、トラフィックを処理する容量または能力を示す重み値が割り当てられます。DNS リゾルバは、重みに基づいて IP アドレスを循環し、各サーバーの容量に比例してトラフィックを分散します。
2 種類の DNS ラウンドロビンの比較を以下に示します。
| 特徴 | シンプルなラウンドロビン | 加重ラウンドロビン |
|---|---|---|
| トラフィックの分散 | サーバー間の均等配分 | 重み付けに基づく比例配分 |
| 構成 | すべてのサーバーに均一な重み | 各サーバーの重みをカスタマイズ可能 |
| ユースケース | サーバーの容量が同等の場合に適しています | サーバーの容量が異なる場合に推奨 |
DNSラウンドロビンの使用方法
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負荷分散: DNS ラウンドロビンは、過負荷を防ぎ、応答時間を改善するために、複数の Web サーバーにトラフィックを分散するためによく使用されます。
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高可用性: 複数の IP アドレスを単一のドメインに関連付けることにより、DNS ラウンドロビンでは、1 つのサーバーが使用できなくなった場合でも、他のサーバーが着信要求を処理できるようになります。
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地理的負荷分散: DNS ラウンドロビンを使用すると、ユーザーを地理的に近いサーバーに誘導し、待ち時間を減らしてパフォーマンスを向上させることができます。
問題と解決策
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セッション アフィニティの欠如: DNS ラウンドロビンにはセッション アフィニティまたはスティッキー セッションがないため、同じクライアントからの連続した要求が異なるサーバーに送信される可能性があります。これにより、ショッピング カートのデータが失われるなど、ユーザー セッションの維持に関する問題が発生する可能性があります。この問題の解決策には、アプリケーションまたはロード バランサー レベルでセッションの永続性を実装することが含まれます。
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不均等な負荷分散: 単純なラウンドロビンの場合、異なる容量を持つサーバーが同じ量のトラフィックを受信するため、負荷分散が非効率的になります。重み付けラウンドロビンは、管理者がサーバーの容量に基づいて異なる重みを割り当てることができるため、この問題に対処するのに役立ちます。
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サーバー ヘルス監視: DNS ラウンドロビンは、サーバーのヘルス状態を考慮しません。サーバーが応答しなくなったりオフラインになったりしても、DNS はトラフィックをそのサーバーにルーティングし続けます。これに対処するために、外部のヘルス チェックおよび監視システムを使用して、サーバーの障害を検出し、影響を受ける IP アドレスを DNS 応答から削除することができます。
主な特徴と類似用語との比較
DNS ラウンドロビンと DNS 負荷分散
DNS ラウンドロビンと DNS 負荷分散は、同じ意味で使われることがよくありますが、明確な違いがあります。DNS ラウンドロビンは、IP アドレスのリストを循環することで複数のサーバーにトラフィックを分散しますが、DNS 負荷分散は、さまざまなアルゴリズム (ラウンドロビン、最小接続、重み付けなど) を使用して、サーバーのパフォーマンス、応答時間、サーバーの健全性に基づいてトラフィックをインテリジェントに誘導します。DNS 負荷分散は通常、トラフィック分散を管理するために専用のロード バランサーに依存しており、DNS ラウンドロビンに比べてより高度な機能を提供します。
DNS ラウンドロビンとエニーキャスト
エニーキャストは、DNS ラウンドロビンと類似点を持つ別のネットワーク ルーティング手法です。エニーキャストでは、複数のサーバーがさまざまな場所から同じ IP アドレスをアドバタイズします。クライアントがエニーキャスト IP アドレスにリクエストを行うと、ネットワークはボーダー ゲートウェイ プロトコル (BGP) を使用して、リクエストを最も近い利用可能なサーバーにルーティングします。DNS ラウンドロビンとは異なり、エニーキャストでは IP アドレスを循環させる必要はなく、ルーティング インフラストラクチャがクライアントを最も近いサーバーに誘導します。
インターネットが進化し続けるにつれて、DNS ラウンドロビンは、シンプルでコスト効率の高い負荷分散技術としてその重要性を維持すると思われます。ただし、クラウドベースのサービスの増加とアプリケーション アーキテクチャの複雑化に伴い、組織は DNS ベースのグローバル トラフィック管理やアプリケーション対応の負荷分散などの高度な負荷分散ソリューションを選択する可能性が高まっています。
DNS ラウンドロビンを自動化し、クラウド サービス プロバイダーのプラットフォームに統合すると、セットアップとメンテナンスが簡素化され、より幅広いユーザーが利用しやすくなります。
プロキシサーバーをDNSラウンドロビンと関連付ける方法
プロキシ サーバーと DNS ラウンドロビンは相互に補完し合い、Web サービスのパフォーマンスと信頼性をさらに向上させることができます。プロキシ サーバーはクライアントと Web サーバー間の仲介役として機能し、クライアントに代わってリクエストをキャッシュして転送します。DNS ラウンドロビンをプロキシ サーバーと統合することで、組織は次のことを実現できます。
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負荷分散: プロキシ サーバーは、クライアントからの受信要求を処理し、DNS ラウンドロビンを使用して構成されたバックエンド サーバー間でトラフィックを分散できます。この組み合わせにより、負荷分散機能が強化されます。
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キャッシュ: プロキシは頻繁にアクセスされるコンテンツをキャッシュできるため、バックエンド サーバーの負荷が軽減され、クライアントの応答時間が改善されます。
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地理位置情報ベースのルーティング: プロキシ サーバーは DNS ラウンドロビンを使用してクライアントを地理的に近いバックエンド サーバーに誘導し、全体的なパフォーマンスを向上させることができます。
関連リンク
DNS ラウンドロビンの詳細については、次のリソースを参照してください。
DNS ラウンドロビンは、利用可能な多くの負荷分散手法の 1 つにすぎないことに注意してください。特定のユースケースと要件によっては、サーバーベースのロード バランサーやアプリケーション配信コントローラーなどの他の負荷分散アプローチの方が適している場合があります。常にインフラストラクチャの固有のニーズを考慮し、IT 専門家に相談して、組織に最適なソリューションを実装してください。
