MAZ（Multi-AZ Deployment）: 高可用性を実現するAWSの基盤技術

近年のクラウド技術の進化に伴い、企業はサービスの停止時間を最小限に抑えることを求めています。AWS（Amazon Web Services）における**MAZ（Multi-AZ Deployment, マルチアベイラビリティゾーンデプロイメント）**は、そのニーズに応えるために設計された重要なアーキテクチャです。

本記事では、MAZの仕組みや利点、導入方法、関連する技術的な要素について初心者にも分かりやすく解説します。

目次

1. MAZとは？
2. AWSのアベイラビリティゾーンの仕組み
3. MAZの基本概念と理論
   • 1. データレプリケーション
     2. フェイルオーバー
     3. ディザスタリカバリ
4. MAZの実装方法
   • 1. RDS（Relational Database Service）のMAZ
     2. EC2（Elastic Compute Cloud）のMAZ活用
5. MAZの利点と限界
6. 具体的なユースケース
   • 1. 金融システムにおける高可用性
     2. eコマースプラットフォームの障害対策
7. まとめと将来展望

MAZとは？

**MAZ（Multi-AZ Deployment）**は、AWSで提供されるサービスの1つで、複数のアベイラビリティゾーン（AZ: Availability Zone）を活用して、サービスの高可用性と耐障害性を実現する設計です。

アベイラビリティゾーンは、地理的に隔離されたAWSデータセンターの集合体であり、1つのAZが障害を受けても他のAZが稼働し続ける仕組みを提供します。

AWSのアベイラビリティゾーンの仕組み

アベイラビリティゾーンとは？

アベイラビリティゾーン（Availability Zone, AZ）は、AWSリージョン内で独立して設計されたデータセンターのグループです。各AZは次の特性を持っています：

• 地理的隔離: 地震や洪水といった災害の影響を最小限に抑えるため、異なる地理的場所に配置。
• 独立した電力供給とネットワーク: 1つのAZが停止しても、他のAZが稼働を続けることが可能。
• 高速接続: 同一リージョン内のAZ間は高速な専用ネットワークで接続されており、データの同期が容易。

例えば、東京リージョン（ap-northeast-1）には、現在4つ以上のAZが存在します。

MAZの基本概念と理論

1. データレプリケーション

MAZの中核を成すのがデータレプリケーション（Data Replication）です。データをリアルタイムまたは非同期的に複数のAZ間でコピーし、一方のAZが障害を受けた場合にもう一方のAZからアクセスを続けられる仕組みを実現します。

データ同期の方式には以下があります：

• 同期レプリケーション（Synchronous Replication）: 書き込みリクエストが全AZに伝播した後で処理が完了。
• 非同期レプリケーション（Asynchronous Replication）: 書き込みが一方のAZで完了した段階で応答を返す。

2. フェイルオーバー

フェイルオーバー（Failover）は、システム障害時に別のAZに自動的に切り替えるプロセスです。MAZを利用することで、フェイルオーバーが迅速に行われ、システムの停止時間を最小化できます。

例: AWS RDSではプライマリAZに障害が発生した場合、セカンダリAZに自動的にフェイルオーバーします。

3. ディザスタリカバリ

MAZは、ディザスタリカバリ（Disaster Recovery, DR）の一環としても活用されます。AZごとの物理的分離によって、大規模災害時にもデータを保護できます。

MAZの実装方法

1. RDS（Relational Database Service）のMAZ

AWS RDSでは、マルチAZデプロイメントを簡単に有効化できます。以下は一般的な流れです：

1. データベースインスタンスを作成し、マルチAZオプションを有効化。
2. AWSがバックグラウンドでプライマリインスタンスとセカンダリインスタンスを設定。
3. データが同期的に複製される。

この構成では、1つのインスタンスがダウンしても、他のインスタンスが即座に引き継ぎます。

2. EC2（Elastic Compute Cloud）のMAZ活用

EC2では、インスタンスを複数のAZに配置することで可用性を向上させます。ロードバランサー（Elastic Load Balancer, ELB）を使用して、トラフィックを複数のインスタンスに分散するのが一般的です。

MAZの利点と限界

利点

1. 高可用性: システム障害時の停止時間を最小化。
2. スケーラビリティ: 需要に応じてリソースを動的に追加可能。
3. 耐障害性: データセンターの停止に対する堅牢性。

限界

1. コスト増加: 複数のAZを使用するため、単一AZよりも高コスト。
2. 複雑な設計: 最適なフェイルオーバー戦略の構築には専門知識が必要。

具体的なユースケース

1. 金融システムにおける高可用性

銀行のオンラインバンキングでは、ダウンタイムが信頼性を損なうため、MAZが導入されます。

• トランザクションデータの同期レプリケーション。
• フェイルオーバーを迅速に行い、顧客への影響を最小化。

2. eコマースプラットフォームの障害対策

ブラックフライデーのようなトラフィックが集中するイベントでは、MAZを利用して以下を実現します：

• トラフィック分散。
• 障害発生時の迅速な復旧。

まとめと将来展望

MAZは、高可用性と耐障害性を実現するAWSの重要なアーキテクチャです。金融、eコマース、医療分野など、ダウンタイムが許容されないシナリオで広く採用されています。

今後、AWSの技術が進化するにつれて、より簡易的なMAZ管理ツールやコスト効率の向上が期待されます。クラウド時代において、MAZはますます重要な役割を果たすことでしょう。