DNSフェイルオーバーとは。

通常、クラウドベースの権威DNSプロバイダーによって提供されるフェイルオーバー・サービスは、DNSサーバーの健全性を評価するためにヘルス・チェックと監視ノードを使用します。ヘルス・チェック中にサーバーが監視ノードに適切に応答すると、ユーザー・クエリはそのサーバーにルーティングされ、解決されます。ただし、サーバーが（応答性のないホストやサーバーの停止により）サーバーが利用できない場合、フェイルオーバー・サービスはそのIPアドレスを撤回し、ネットワーク・トラフィックを稼働中のサーバーのある新しいIPアドレスにリダイレクトします。

フェイルオーバーは、人間が判読できるドメイン名を、デバイスがネットワーク上で相互に識別するために使用するコンピューターで判読可能なIP所在地に変換するドメイン・ネーム・システム（DNS）を介して動作します。

従来のDNSインフラストラクチャーでは、ドメイン名によってユーザーのクエリに対処するための参考情報を保持するIPアドレスにトラフィックが送られます。ユーザーがドメイン名を入力すると、そのコンピューターはDNSリゾルバーと通信します。リゾルバーはDNSを経由して、要求されたWebサイトのIP所在地を保持する権威ネームサーバー（通常はプライマリーDNSサーバー）に到達します。その後、サーバーはドメイン名を対応するIPアドレスに変換し、クエリされた情報をユーザーに送り返します。

多くの点で、フェイルオーバーDNSサーバーは従来のインフラストラクチャーのネットワーク機能にとって不可欠ではありません。DNSがクエリ解決タスクを実行できるのは、プライマリー・サーバーのみが使用可能な場合のみです。ただし、バックアップ・サーバーは、プライマリー・サーバーに障害が発生した場合に備えてDNSレコードの同期コピーを維持するため、DNSフェイルオーバーには不可欠です。フェイルオーバー・サーバーがないと、メイン・サーバーがダウンしたり到達できなくなったりすると、DNS全体が失敗します。

そのため、DNSフェイルオーバー・サービスは、レジリエントで冗長性のある高可用性コンピューティング・ネットワークを維持するために不可欠です。

DNSは、急速に拡大するコンピューター・ネットワークに対応できる、ドメイン名解決へのより動的なアプローチを促進する階層的な分散データベース構造を使用して設計されています。これは口語的に「インターネットの電話帳」と呼ばれていますが、より的確な例えは、DNSがスマートフォンが連絡先を管理するのとほぼ同じ方法でドメイン名を管理するということです。

スマートフォンでは、簡単に検索できる連絡先リストに電話番号を保存することで、ユーザーが個々の電話番号を覚えておかなくても済むようにします。同様に、DNSを使用すると、ユーザーはIP所在地の代わりにインターネット・ドメイン名を使用してWebサイトに接続できます。Webサーバーのアドレスである「93.184.216.34」を覚えておく代わりに、ユーザーはウェブページ「www.example.com」にアクセスするだけです。

ドメインが登録されると、そのネームサーバーレコードが作成され、プライマリーDNSサーバーに保管されます。プライマリーDNSサーバーは、ゾーン・ファイルの元の読み取り/書き込みバージョンと、適切なデータをマッピングしてユーザーにルーティングするさまざまなタイプの参考情報（Aレコード、AAAAレコード、MXレコード、CNAMEレコードなど）を保持します。

バックアップDNSサーバー（フェイルオーバー・サーバー）は、ゾーン・ファイルの読み取り専用レプリカを保持します。これらは、プライマリー・サーバーのダウンタイム中またはプライマリー・サーバーが過負荷になったときにのみリクエストを処理するセカンダリーDNSサーバーとして機能します。

プライマリーDNSサーバーはDNSの運用の中心ですが、単一障害点でもあります。これらに障害が発生し、ワークロードを引き継ぐ指定バックアップ・サーバーがない場合、DNS解決プロセス全体に影響が及ぶ可能性があります。逆に、バックアップ・サーバーはプライマリーDNSサーバーがなくては存在できませんが、プライマリー・サーバーが停止した場合、バックアップ・サーバーはフェイルオーバー・プロトコルを管理し、プライマリー・サーバーが復旧するまでユーザー・クエリが確実に解決されるようにします。

現在、主要なマネージドDNSプロバイダーのほとんどは、使用するネームサーバーIPを提供しており、その各IPの背後には、エニーキャストを使用してリクエストをルーティングする地理的に分散されたDNSサーバーのプールがあります。従来のDNSに関連する1対1の通信ダイナミクスとは異なり、エニーキャストDNSは、ユーザー要求をリゾルバーのネットワーク（単一のリゾルバーではなく）リゾルバーのネットワークにルーティングし、解決のために最も近いサーバーにルーティングし、ロード・バランシングの主要な機能と全体的なネットワークのレジリエンスを最適化します。

DNSフェイルオーバー・プロトコルはネットワークによって大きく異なる場合がありますが、通常はいくつかの重要なプロセスが含まれます。

DNSシステムは、インターネットサービスプロバイダ（ISP）、すべてのネットワークAPIエンドポイント、およびプライマリーIPサーバーのステータスと性能を決定するために、継続的なヘルス・チェックを実施する必要があります。ヘルス・チェックには、ネットワーク・レベルでのICMP（Internet Control Message Protocol）ping、アプリケーション・レベルでのWebサーバーを評価するHTTP/HTTPSチェック、ポート・レベルでのTCP（Transmission Control Protocol）およびUDP（User Datagram Protocol）チェック、その他のカスタムス・クリプトなどがあります。

管理者は通常、アプリケーションのニーズやサービスの基幹業務に基づいて障害基準をカスタマイズします。基準に関係なく、監視ノードが障害（プライマリー・サーバーが応答しなかったり、エラーを返したり）を検知すると、フェイルオーバー・イベントがトリガーされ、障害通知が送信されます。

その後、監視ノードは、使用できないIPアドレスを動的に引き出し、ホスト名をバックアップIP（またはCNAME）に移動することで、プライマリー・サーバーが復旧するまで、ルーターがDNSクエリをセカンダリーIPアドレスに誘導できるようにします。フェイルオーバーDNSは、存続時間（TTL）値とDNSキャッシュ時間も調整し、変更がネットワーク全体のDNSリゾルバーに迅速に伝播し、ユーザーのダウンタイム（ある場合）を最小限に抑えられるようにします。

プライマリー・サーバーが復旧してヘルス・チェックに合格すると、システムはフェイルバックの準備を行い、DNS設定と解決プロセスがプライマリーIPアドレスに戻ります。監視ノードは、フラッディング（プライマリー・サーバーとバックアップ・サーバー間の頻繁な切り替え）を回避するためのプロセスを監視し、ヘルス・チェックを次に進むネットワークを最適に動作させ続けます。

多くの企業では高度なフェイルオーバー戦略も導入しています。例えばマルチリージョン・フェイルオーバー（複数のリージョンにまたがるルーティングポリシーにより、ユーザーを最も近いサーバーや性能が最も良いサーバーに誘導する）や、Anycast DNS（同一のIPアドレスを複数の場所からブロードキャストし、ネットワーク・トポロジーに基づいて最適なサーバーへリクエストをルーティングする）などがあります。

さらに、DNSフェイルオーバー・サービスは、トラフィックを各サーバーへ均等に分散するラウンドロビンDNSを促進し、分散型サービス妨害（DDoS）攻撃の防止に役立ちます。また、フェイルオーバーDNSと他の高可用性ネットワークソリューション（例えばグローバルサーバー負荷分散（GSLB）やコンテンツ配信ネットワーク（CDN））を組み合わせたハイブリッドフェイルオーバーソリューションは、トラフィック管理の最適化、レイテンシーの最小化、より複雑なフェイルオーバーシナリオへの対応を可能にします。

• ネットワークの高可用性。DNSフェイルオーバーは、高アップタイム・ネットワークの基礎です。自動トラフィック切り替えのメカニズムを提供するため、サーバーやインフラストラクチャーの障害が発生した場合でも、Webサービスにアクセスできます。

• 災害復旧。災害復旧シナリオでは、DNSフェイルオーバーを使用してトラフィックをさまざまな地域またはデータセンターのサーバーに切り替えることで、地域的な障害や壊滅的なイベントの影響を軽減できます。

• ロード・バランシングとトラフィック管理。DNSフェイルオーバー・サービスは、トラフィックを複数のサーバーに分散することで、ネットワーク・性能を向上させ、1つのサーバーが過負荷になるリスクを軽減します。

• ユーザー体験の強化。堅牢なDNSフェイルオーバー・メカニズムは、ダウンタイムやその他のサービスの中断に遭遇する可能性が低いため、シームレスなユーザー体験を実現します。

• マルチリージョンの冗長性。DNSフェイルオーバーにより、地理的に異なる場所にバックアップ・サーバーを展開できるようになります。また、地域規模の障害に対するネットワークの回復力を最大化できるだけではなく、より適切な負荷分散が促進され、世界中のユーザーの応答時間が向上します。

• 費用対効果データセンター・フェイルオーバーなどの他の高可用性ソリューションと比較して、DNSフェイルオーバー・オプションはコスト効率が高くなります。既存のDNSインフラストラクチャーを使用するため、ハードウェアの支出が少なく、複雑なアーキテクチャー構成も必要ありません。