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QNAP High Availability (HA) は、QNAP のリアルタイム冗長性ソリューションであり、2 台の NAS デバイスをネットワークケーブルで接続して仮想クラスターを構成できます。1 台の NAS サービスが中断された場合、HA は自動的にフェイルオーバーしてサービスを復旧できます。このデモでは、「アクティブ – パッシブ HA」の動作と効果を検証します。通常、単一デバイスが故障した場合、サービスは 90 秒以内に復旧でき、SMB 経由で転送されているデータも一時停止後に自動的に再開されます。
概要とセットアップ
HA にはハードウェア要件があり、参照されたセットアップガイドで確認できます。本テストでは、QNAP TVS-h474 と TOSHIBA N300 シリーズの NAS 専用ハードドライブを使用しました。N300 6TB は 3.5 インチのメカニカルドライブで、7,200rpm ・ 512MB バッファを搭載しています。TVS-h474 のツールレス・トレイのおかげで、設置は迅速です。各 NAS には N300 6TB ドライブを 3 台搭載し、RAID 5 プールに構成しました。
HA をセットアップするには、2 台の NAS ユニットが同一モデル・同一ハードウェア仕様である必要があります。HA は 2 台間でデータを同期し、シームレスなフェイルオーバーを可能にします。本記事では、QNAP TVS-474 を 2 台と TOSHIBA N300 ハードドライブを 6 台使用しました。対応ハードウェアの一覧は、提供された参考資料をご覧ください。
HA はアプリケーション経由で動作するため、「High Availability」アプリを App Center からダウンロードする必要があります。前提条件として、オペレーティングシステムは QTS hero バージョン 5.3（パブリックベータ）以上である必要があります。
配線構成は以下の通りです。分かりやすくするため、ケーブルは色分けされています。両方の NAS ユニットは同じスイッチとサブネット上にある必要があります。青いケーブルは各 NAS をスイッチに接続し、黒いケーブルは 2 台の NAS ユニットを直接接続してハートビートリンクを確立します。このハートビート接続により、リアルタイムでデータの同期が可能です。1 台が故障した場合でも、もう一方が迅速にサービスを引き継ぐことができます。
ネットワークおよび電源ケーブルを物理的に抜き差しすることで、デバイス障害、ネットワーク切断、停電などのシナリオを想定した障害をシミュレーションしました。
セットアップが完了すると、High Availability アプリのホームページに、2 台の NAS で作成されたクラスター（「C1」、構成時に名前をカスタマイズ可能）が表示されます。ホームページはダッシュボードのような構成で、アクティブノードとパッシブノードの状態（CPU ・ DRAM 使用率、ディスクの読み書き速度、個々のネットワーク接続速度、2 台の NAS 間の転送速度とレイテンシー）を一覧表示します。
パネルからは、クラスターの管理（例：ファームウェアの更新、HA アプリの更新、アクティブ／パッシブノードの切り替え、パッシブノードの削除、クラスターの削除）が可能です。シャットダウン時には、クラスターを通じて両方の NAS を同時に電源オフまたは再起動することもできます。
この構成では、アクティブノードの IP は 192.168.0.114、パッシブノードの IP は 192.168.0.2 です。High Availability Manager はクラスター「C1」（クラスター IP：192.168.0.99）を作成しました。この C1 は仮想 NAS のように動作し、メディアのストリーミングやファイルのアップロード・ダウンロードが可能です。
「ネットワークと仮想スイッチ」インターフェースでは、現在のネットワーク接続状況や、192.168.0.99 の仮想 HA クラスターも確認できます。
左側の「ノード」パネルでは、両方の NAS デバイスの基本情報（モデル、CPU、メモリ、シリアル番号、BIOS バージョン、OS バージョン、HA バージョン）を確認できます。ファン速度、主要温度、ネットワーク状態も表示されます。ここから個別の NAS デバイスのシャットダウンや再起動も可能です。
アクティブノード切断シナリオ
テストでは、NAS_A とスイッチ間のネットワークケーブルを手動で抜き、切断をシミュレーションしました。
まもなく、HA コントロールパネルが NAS_A の切断を警告として表示しました。システムは自動的にアクティブノードを NAS_B に切り替え、フェイルオーバーは 89 秒で完了しました。
問題発生後、左側メニューの「イベントログ」セクションにも警告記録が残っていました。
ネットワークケーブルを再接続すると、画面に「システム高可用性ステータスを確認中」と白文字で表示された青い背景が現れました。再接続から HA システムがスイッチを復旧し、運用を再開するまでに約 74 秒かかりました。
パッシブノード切断シナリオ
NAS_B とスイッチ間のネットワークケーブルを手動で抜いて、切断をシミュレーションしました。
NAS_B が切断された後、サービスは約 82 秒で復旧しました。
HA が稼働中にパッシブノードの QuTS hero ホームページにログインすると（この場合は 192.168.0.99 経由）、「メンテナンスモード」で表示されます。ただし、High Availability インターフェースには引き続きアクセス可能です。
ハートビート切断シナリオ
3 本のネットワークケーブルのうち、3 番目のハートビートリンクも様々な理由で故障する可能性があります。ここではこのリンクの切断をシミュレーションしました。
インターフェースには、2 台の NAS デバイス間の接続が中断され、基本ステータスが表示できないという警告が表示されました。しかし、この状況下での使用への影響は最小限でした。例えば、ビデオをストリーミングしている場合、ハートビートリンクが切断されてもビデオの任意のポイントに素早くスキップしても途切れることなくすぐに再生されました。進行中のファイルのアップロードやダウンロードもほとんど影響はなく、ファイル転送は継続されました。
もし切断されるのが青いケーブル（NAS とスイッチの接続）であり、障害が短時間（約 3～5 秒）であれば、HA はフェイルオーバーを開始しない場合があり、ファイル転送タスクは中断されることなく完了まで継続する可能性があります。
HA は SMB サービスを一時停止させますが、切断はしません
SMB プロトコルで転送中にアクティブノードが転送途中でオフラインになった場合、ファイルは一時的に停止します。しかし、90 秒以内に自動的に再開し、最初からやり直すことなく完了します。転送速度のグラフでは、一時停止を示す谷間が確認できます。実際の例として、編集者が NAS から 200 個のメディアファイルをダウンロードしていて、パソコンから離れている場合、NAS ホストが HA なしでオフラインになると、編集者はダウンロードを最初からやり直す必要があります。しかし HA があれば、パッシブノードが 90 秒以内に自動的に転送を再開します。編集者が戻ってきたときには、中断に気付かないかもしれません。
逆にパッシブノードやハートビート接続がオフラインになった場合は、サービスは中断されず、SMB 転送中も目立った速度低下や途切れは発生しません。ファイルは元の速度で安定して転送され続けます。
これらのテストから、QNAP High Availability の実運用におけるパフォーマンスと価値が確認できます。アクティブノード、パッシブノード、さらにはハートビートの切断であっても、HA は合理的な時間内にフェイルオーバーを完了し、サービスを中断させることなく、または影響を最小限に抑えて維持できます。
アクティブ – パッシブ HA はコストパフォーマンスに優れ、柔軟性も高いため、中小企業や中規模スタジオに適しています。安定かつ高速な NAS リカバリーが必要な場合、QNAP High Availability は堅実な選択肢です。テストからも、フェイルオーバーは常に 90 秒以内に完了し、90 秒以内に復旧したハードウェアも元のクラスターに再参加できます。より高いサービス安定性が求められる企業には、ネットワーク HA によるゼロダウンタイムのフェイルオーバーも検討でき、サービスの常時稼働を実現します。
