9月に行われたオンラインセミナー「セイテク・シス管道場 第2回オンプレの仮想化基盤をHyper-Vへ、格安乗り換えツアー（→アーカイブ）」の参加者からのアンケートの中に、Hyper-Vのフェールオーバークラスターの構成のノウハウが気になるという意見をいただきました。今回は、非クラスター構成にも簡単に実装可能な「Hyper-Vレプリカ」を紹介します。
最小2台のHyper-Vホスト間で構築できる可用性オプション
「メモ. 必要な機能は標準装備で意外と簡単！ Hyper-Vホストクラスターの構築」では、2台以上のHyper-Vホスト（ノード）で構築できるHyper-Vホストクラスターについて説明しました。今回は、Hyper-Vホストクラスターを必要とせず、そしてHyper-Vホストクラスターでも構成可能な、Hyper-Vの可用性オプション「Hyper-Vレプリカ」を紹介します。
Hyper-Vレプリカは、Windows Server 2012のHyper-Vで初めてサポートされたHyper-V標準の高可用性オプションです（画面1）。
画面1 Hyper-Vレプリカは、Active Directoryに依存しないHyper-V標準の高可用性オプション
Hyper-Vレプリカを構成すると、2台のHyper-Vホスト間（または2つのHyper-Vホストクラスター間）で仮想マシン（VM）のレプリケーションを有効化することができ、プライマリサーバーからレプリカサーバーに対して、VMの設定（実行状態は含まれません）と仮想ハードディスクのコピー（レプリカ）を作成し、プライマリサーバーからレプリカサーバーにコピーの差分を継続的（30秒、5分、15分毎）に同期させることができます（画面2）。
画面2 Hyper-Vホスト「hvhost03」のVM「vm01」のレプリケーションを有効化し、Hyper-Vホスト「hvhost04」にレプリカVM（VMの設定と仮想ハードディスクのコピー）を作成して、継続的に同期させる
プライマリサーバー側が障害などで利用できなくなった場合は、レプリカサーバー側でフェールオーバーを実行し、最新のチェックポイントを使用してレプリカサーバー上でVMを開始し、短時間で復旧させることができます。Windows Server 2012 R2からは、レプリカVMのさらに別のレプリカを別のHyper-Vホストに作成する「レプリケーションの拡張」もサポートされました（図1）。なお、Hyper-Vレプリカは同一サブネット上にあるHyper-VホストにVMをフェールオーバーすることもできますし、リモート拠点の別サブネット上にあるHyper-VホストにVMをフェールオーバーすることもできます。別サブネットへのフェールオーバーのために、Hyper-Vレプリカは「フェールオーバーTCP/IP」という、IPアドレスの自動変更機能をサポートしています（IPアドレスの書き換えは、ゲストOSの「データ交換」統合サービスにて実現）。
図1 Hyper-VレプリカによるVMのレプリケーションとフェールオーバーの動作イメージ
Hyper-Vレプリカで実行できる3種類のフェールオーバー
VMのレプリケーションが有効化され、初期同期が完了すると、レプリカサーバー側に仮想ハードディスクのコピーに紐づいたオフ状態のVMが作成されます（画面3）。
画面3 レプリカサーバー側にプライマリと同じVMがオフの状態で作成される。レプリカサーバー側のVMは、レプリカサーバーにレプリケーションされた仮想ハードディスクに紐づいている。VMは現在、プライマリ側で実行中
プライマリサーバーに障害が発生し、利用できなくなった場合、レプリカサーバー側でVMのフェールオーバーを実行して、最新のチェックポイントからVMを開始し、VMを短時間で復旧させることができます（画面4）。この障害発生時のフェールオーバーは、「計画外フェールオーバー」と呼ばれ、レプリカサーバー側から実行します。元のプライマリサーバーが復旧したら、レプリケーションを反転（レプリカをプライマリに、元のプライマリをレプリカに）させるように手動で再構成する必要があります。
画面4 フェールオーバー（計画外フェールオーバー）を実行し、最新のチェックポイントを使用してレプリカVMを起動する
レプリカサーバー側ではもう1つ「テストフェールオーバー」を実行できます。テストフェールオーバーはレプリカVMのコピーを一時的に作成して、そのコピーのVMをネットワークに接続せずに（または運用環境に影響しないネットワークへの接続を手動で割り当て）起動して、正常にレプリケーションされているかどうかをチェックするためのものです。
プライマリサーバー側では「計画フェールオーバー」を実行できます。計画フェールオーバーとは、プライマリサーバーのホストのメンテナンスのために、プライマリとレプリカの関係を反転させ、レプリカVMをプライマリVMとして起動する機能です（画面5、画面6）。
画面5 計画フェールオーバーは対象のVMをオフにした状態で、プライマリサーバー側から実行することができる
画面6 計画フェールオーバーが完了すると、レプリカ側でVMが起動し、プライマリとなり、レプリケーションの関係が反転する
Microsoft Azureの「Recovery Services」に含まれる「Azure Site Recovery」の機能に、オンプレミスのHyper-VホストのVMをクラウドにレプリケーションするオプションがあります。このAzure Site Recoveryのオンプレミス－クラウド間レプリケーションは、Hyper-Vレプリカの仕組みや機能とよく似ています。レプリカサーバーのレプリケーション先となるディスクが、Azureのクラウドストレージであり、フェールオーバーの際のレプリカサーバーのHyper-V機能を、Azure VM（IaaS）が担うとイメージすると分かりやすいでしょう。Azure Site Recoveryでは、フェールオーバー時にVMがAzure仮想ネットワークに接続されることになるので、フェールオーバーTCP/IPに対応しています。
