CLOUD & OPERATIONS

リージョンとアベイラビリティゾーン。障害に備えた配置の考え方

リージョンはクラウドのデータセンターを置く地域、アベイラビリティゾーンはその中で電源やネットワークを分けた拠点です。AWS・Azure・Google Cloud の説明をもとに、障害の範囲ごとの配置と費用のつり合いを説明します。

クラウドと運用(CLOUD & OPERATIONS)のコラム

この記事の要点

  • アベイラビリティゾーンは、同じリージョンの中で電源・冷却・ネットワークを分けたデータセンターのまとまりです
  • 2つ以上のゾーンに分けて置くと、1つのゾーンの障害に耐えられますが、リージョン全体の障害には備えられません
  • どこまで分けるかは、止まったときの業務への影響と、構成・費用・運用の重さとのつり合いで決めます

リージョンとは、クラウドの事業者がデータセンターを置いている地域の単位で、アベイラビリティゾーン(ゾーン)とは、1つのリージョンの中で、電源やネットワークを分けたデータセンターのまとまりです。システムを2つ以上のゾーンに分けて置くと、1つのゾーンで障害が起きても動き続けられます。

クラウドに置いたからといって、システムが自動的に止まらなくなるわけではありません。どのゾーン、どのリージョンに、どう分けて置くかは、使う側が設計して決めることです。この記事では、障害の範囲ごとの配置の考え方を説明します。

リージョンとアベイラビリティゾーンとは

リージョンとアベイラビリティゾーンは、クラウドの資源を置く場所を表す、大小2つの単位です。リージョンが大きな地域、ゾーンがその中の独立した拠点です。

AWS は、アベイラビリティゾーンを、AWS のリージョンの中にある、独立した冗長な電源・ネットワーク・接続を持つ1つ以上のデータセンターと定義しています。同じリージョンのゾーンどうしは、同時に障害が起きないよう最大で約100km離しつつ、同期して複製できる程度の近さに置き、発電機や冷却の設備も共有しない、と説明しています。

出典:Availability Zones - AWS Fault Isolation Boundaries(AWS)

Microsoft Azure も、多くのリージョンでアベイラビリティゾーンを提供しており、各ゾーンは独立した電源・冷却・ネットワークを持ち、ゾーンどうしは通常100km以内に置かれる、としています。Google Cloud では、リージョンは独立した地理的な地域で、ゾーンで構成される、と説明されています。

出典:What are availability zones?(Microsoft Learn)、Regions and zones(Google Cloud)

国内には、2026年11月時点で、3社とも東京と大阪にリージョンがあります。地域の選び方と出典はクラウド(AWS・Azure・Google Cloud)の選び方で触れています。

1つのゾーンだけに置くと、何が起きるのか

1つのゾーンだけにサーバーを置くと、そのゾーンで電源やネットワークの障害が起きたとき、システム全体が止まります。ゾーンが、止まると全体が止まる箇所(単一障害点)になるためです。

Microsoft は、資源を1つのゾーンに置く形(ゾーン単位の配置)は、ほかのゾーンの障害からは切り離されるものの、自分のゾーンが止まったときに自動的に生き残るわけではなく、ほかのゾーンへの切り替えは利用者の責任になる、と説明しています。AWS も、複数のゾーンを使うアプリケーションは、1つのゾーンの物理的な基盤に起きた問題から守られやすくなる、としています。

出典:What are availability zones?(Microsoft Learn)、Availability Zones - AWS Fault Isolation Boundaries(AWS)

複数のゾーンに分けて置く

止まると困るシステムは、まず同じリージョンの中の2つ以上のゾーンに分けて置くことを考えます。Microsoft は、資源が2つ以上のゾーンを使っていれば、1つのゾーンの障害に耐えられる、と説明しています。

よく使われる構成は、次のような形です。

  • Web サーバーを2つ以上のゾーンに置き、ロードバランサーで振り分ける
  • データベースは、別のゾーンに待機の複製を置き、障害のときに切り替える
  • 台数は、負荷に応じて自動で増減させる(オートスケーリング)

サービスによっては、事業者が複数のゾーンへの分散を自動で受け持つものもあります。Microsoft は、こうした形をゾーン冗長と呼び、ほかのゾーンへの切り替えを Microsoft が自動で管理する、と説明しています。自分で分けて置くのか、サービスが分散してくれるのかを、使うサービスごとに確かめます。

ゾーンの間の通信の料金の扱いは、事業者によって違います。Azure は、同じリージョンのゾーンの間のデータ転送には料金がかからないと説明していますが、ほかの事業者では料金がかかる場合があるため、各社の料金のページで確かめます。

ゾーンでは防げない障害と、リージョンを分ける判断

アベイラビリティゾーンは、リージョン全体が止まる障害には備えられません。Microsoft も、ゾーンはリージョン全体の障害からは守らないとし、業務の中心となるシステムには、複数のリージョンと複数のゾーンを組み合わせる設計を検討するよう勧めています。

出典:What are availability zones?(Microsoft Learn)

ただし、リージョンを分ける構成は、データの複製、切り替えの手順、両方の環境の維持が加わり、構成と費用と運用が大きく重くなります。すべてのシステムに必要なわけではありません。

判断の手がかりは、止まったときにどれだけの時間で戻す必要があるか、どの時点までのデータを戻せればよいか、というRTO・RPOです。数時間の停止を許せるシステムなら、別のリージョンにバックアップを置き、障害のときに作り直す形で足りることもあります。止まると業務がすぐに止まるシステムなら、別のリージョンに待機の環境を用意する形を考えます。

リージョン全体の障害への備えは、RTO・RPO から決める

  • 複数のゾーンに分けるだけリージョン全体が止まる障害には備えられない
  • 数時間の停止を許せる別のリージョンにバックアップを置き、障害のときに作り直す形で足りることもある
  • 止まると業務がすぐに止まる別のリージョンに待機の環境を用意する形を考える

リージョンを分ける構成は、構成と費用と運用が大きく重くなります。すべてのシステムに必要なわけではありません

バックアップと復旧の設計は、バックアップと復旧の設計。何を、どこに、どのくらい残すかで説明しています。

配置を決めるときの手順

配置は、システムごとに、止まったときの影響から逆算して決めます。

  1. システムごとに、止まったときの業務への影響と、許せる停止の時間を決める
  2. 1つのゾーンで足りるか、複数のゾーンが要るか、別のリージョンへの備えが要るかを決める
  3. 使うサービスが、ゾーンやリージョンの分散を自動で受け持つかを確かめる
  4. 切り替えとバックアップからの戻しを、実際に試して時間を測る
  5. 構成図と手順書に、どこに何を置いたかを残す

クラウドの事業者が公表する稼働率の保証(SLA)も、複数のゾーンに分けて置くことを前提にしている場合があります。読み方はクラウドのSLA(稼働率の保証)の読み方で説明しています。障害への備え全体の考え方は、冗長化と災害対策の用語もご覧ください。

当社のご支援

当社のクラウドの構築と運用管理では、システムごとの止まったときの影響を伺い、ゾーンとリージョンの配置、切り替えとバックアップの手順を設計し、構築と運用をお手伝いしています。いまの構成が1つのゾーンに偏っていないか、切り替えを試したことがあるかを確かめたい方は、クラウドの現状チェックやクラウドの自己診断(無料)をご利用ください。

  • リージョン
  • アベイラビリティゾーン
  • 冗長化
  • 災害対策

この記事に出てくる用語

この記事を書いた人

石田 誠 グループCTO

インターネットの黎明期から、ホスティング事業の立ち上げや、インフラ・セキュリティのプロジェクトに携わってきました。現在は、AWS・Azure へのクラウド移行の支援と、業務アプリケーションの要件定義から実装までを担っています。

このコラムは一般的な情報の提供を目的としたもので、個別の状況への助言ではありません。製品・サービスの名前と内容は、記事の更新日の時点のものです。

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