FreeBSD8.0 WEBサーバ構築ノート
FreeBSD8.0 WEBサーバシステム構築のポイント

   第１番目に考えておくべきことはサーバの信頼性でしょう。 コンピュータで最も故障が多いパーツはハードディスク(HDD)です。 少なくとも各サーバのシステムディスクは、RAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks)を組んでおきましょう。 RAIDの中でも、片方のHDDに故障が発生した場合でも動作し、かつ故障したHDDを交換さえすればRAID1が復旧できるRAID1が良いでしょう。 本サイトではGMIRRORによるRAID1をご紹介します。

   サーバの故障原因は他にもありますので、サーバの最低構成数は２台となるでしょう。 WEBサーバが２台あれば、常時は負荷分散のためドメインあるいはサブドメインごとにサーバを振り分け、異常時のみ１台に集中させることも可能です。 本サイトではMySQLのレプリケーション機能を使用した負荷分散例をご紹介します。 また、本来なら回線・接続プロバイダー・ルーターも並列化するのがベストですが、費用との相談でしょう。

   第２番目に考えておくべきことは、パフォーマンスでしょう。 最近、WEBサーバとして十分な性能をもつコンピュータが比較的安価に入手できるようになりました。 しかし、数百万件という大規模なデータベースと増大するアクセスを高速にこなすためには、 HDDの構成は勿論、CPUの速度やメモリー帯域幅も考慮する必要があります。

   HDDの選定で考慮しておくべきことは、データ転送規格と、HDD回転数です。 最近の一般的なデータ転送規格SATA（Serial Advanced Technology Attachment）の転送速度は約150MB/s（SATA2なら300MB/s）、 SAS（Serial Attached SCSI）の転送速度は約300MB/sです。 一方、回転数が7,200rpmのHDDの内部転送速度は40～70MB/s程度、15,000rpmのHDDの内部転送速度は90～150MB/s程度です。 このため、大容量のHDDを一台設けるより、例えばデータベース単位で２～３台のHDDに分散する方がより高速化が可能です。 最近では、さらに高速なSSD（Solid State Drive）の価格も安くなってきていますので、SSDを選択するのも良いかも知れません。

   大規模なデータベースを扱うのが主体であれば、CPUの速度がボトルネックになることはそれ程多くありません。 しかし、メモリー帯域幅については多少注意しておく必要があるでしょう。 また、最近のPCは高速ですので、安価なPCでサーバを構成することも可能でしょうが、 やはり信頼性とパフォーマンスの両面を考えるとXEONに代表されるサーバ用のCPUを搭載したサーバを選択されることをお勧めします。 2010年3月時点では、ベンチマークテスト結果からコストパフォーマンスを考慮するとX3450がお勧めのようです。

   第３番目に考えておくべきことは、スケールアウトでしょう。 スケールアウトとは、サーバ数を増やすことで、サーバ群全体のパフォーマンスを向上させることであり、大規模なサイトでは必須事項です。 オープンソースには、リバースプロキシSquidやロードバランサPoundがありますので、このようなソースを活用すれば、スケールアウトも可能になります。

WEBサーバの構成例   （画像をクリックしてご覧下さい）
   左図は、私が導入しているWEBサーバの構成例を示します。 サーバAは15,000rpmのSAS-HDDを4台、サーバBは7,200rpmのSATA-HDDを4台セットしており、 システムディスクはGMIRRORによりRAID1を組んでいます。 また、データベースが大規模でHDDへのより高速アクセスが必要なサイトはサーバBに集めています。 MySQLのレプリケーション機能を使用し、更新系のSQL文はサーバA(master)のみで実行します。 サーバB(slave)は常にmasterデータベース全体の完全なコピーになっており、参照系のSQL文のみしか実行しません。 ちなみに、このサイトは通常時にはサーバBにあります。 主なソフトウェアの名称とバージョンは以下の通りです。

• ハードウェア・・・DELL PowerEdge T110
• CPU・・・XEON X3450（2.66GHz, 8MBキャッシュ）
• メモリー・・・4GB（1333MHz/DDR3）
• OS・・・FreeBSD8.0
• WEBサーバソフトウェア・・・Apache2.2
• スクリプト言語・・・PHP5.2.13
• DNS・・・BIND9.*.*
• データベース・・・MySQL5.1.45
• ファイアウォール・・・IPFW
• UPS（無停電電源）・・・オムロン製BY50FWおよびBY50S（どちらも正弦波UPS）
• ルーター・・・NTT製PR-S300HI

現時点では、リバースプロキシやロードバランサは導入していませんが、 応答速度やCPU使用率などを考えると、当面はスケールアウトを考慮する必要はなさそうです。 接続プロバイダーは１社でも問題ないかと思いますが、500円/月という破格料金で固定IPによる高速接続が可能なプロバイダーを見つけたため、念のため２社に接続しています。

   本サイトでは、UNIXに関する多少の知識があれば、どなたでも簡単に上記のようなシステムが構築できるよう、詳しく解説致します。