青山学院大学 ～Barracuda Load Balancer ADC 導入事例

創立130年を誇る青山学院大学は、来たる少子高齢化時代を見据え、学生サービスやLMS（Learning Management System）などキャンパスのIT化を積極的に推進している。
たとえば、紙のフォームに記入して提出していた履修登録などを、現在は完全にWebブラウザベースのシステムで実現している。学生は自宅のPCやキャンパス内に設置された端末をタッチパネルで操作し、必要な授業を選択し、登録すればよい。青山学院大学では、さらにデータベースに直接問い合わせが行くため、募集人数などの関係で履修できない授業を学生はリアルタイムに知ることができる。このあたりの円熟ぶりは、他の学校に先駆けて学生や教職員向けのサービスをIT化してきた同大学の強みといえよう。
だが、青山学院大学では学生数2万人、教職員2000人という規模を誇っており、こうしたWebサービスには大きな負荷がかかることになる。特に履修登録は4〜5月に集中し、短時間に膨大なトランザクションをさばかなければならない。そのため、複数サーバの負荷分散は必須であった。
これに対して、以前はバックボーンスイッチとして利用していたエンテラシスのL4スイッチを用いて、Webサーバの負荷分散を実現していた。しかし、今回ネットワークを更新するにあたって、バックボーンスイッチは、とにかくノンストップでトラフィックをさばくことに専念させるようにしたという。青山学院大学で事務ネットワークの構築や運用を手がける宮田智広氏は、「過去、履修のピーク時にスイッチがダウンしたことがありました。ロードバランシングはスイッチが片手間でできるようなことではないので、やはり専用の装置が必要だと考えました」と専用機の必要性を語っている。とはいえ、学生や教職員の数、トラフィックを考えると、専用のロードバランサの価格は500万円を超えてしまう。昨今のコスト削減の要件に合わず、導入を躊躇したのが実際のところであった。

こうして悩んでいたところに迷惑メール対策のアプライアンス「Spam Firewall」で高いシェアを誇るバラクーダが、既存製品の10分の1という低価格なロードバランサを出すという情報を宮田氏は聞きつけた。調べてみると、「Barracuda Load Balancer」はレイヤ4対応のモデル240で36万5000円、レイヤ7対応でSSLのターミネーションを加えたモデル340でも48万円で済むという。スペック等を調べた宮田氏は、「うちの要件はまずサーバの負荷分散がきちんと行なえること、価格が手頃なこと。そして専任のSEを置かなくても利用できるというものでした。その点、バラクーダのロードバランサは価格面でも、機能面でも、まさにうってつけでした」とひと目惚れしたようだ。
ただ、導入までにはもう1つ関門があった。青山学院大学のネットワーク構成がかなり複雑という点だ。現在の青山学院大学のネットワークは、大学と短大、学部などの組織、研究系や基幹系、事務系などの用途で、ファイアウォールに守られた異なるグループとして分割され、それぞれをコアスイッチで相互接続するという構成になっている。その結果、1つのシステムであっても、WAN側の異なるグループにあるサーバやデータベースにアクセスする必要が生じているのだ。
そのため「履修登録システムをインターネットから利用する場合、まずは基幹ネットワークの認証システムにアクセスし、OKだったら、ロードバランサが適当なサーバに振り分けます。さらに、履修登録システム側では、学生ごとの履修状況を取得するために、再度別のネットワークにあるコンテンツサーバにアクセスすることになります」（宮田氏）とのこと。また、携帯電話からのアクセスに対応するため、いったんリバースプロキシを経由して、目的のコンテンツにアクセスする接続形態もサポートしていなければならない。こうした複雑な通信の流れに果たしてバラクーダの製品が対応できるのか、不安だったというのが本音だったようだ。そのため、まずは貸出機を用いて、検証することにした。

結果として、宮田氏の不安は杞憂だった。ユーザーのリクエストは、Barracuda Load Balancerに割り当てられた仮想IPアドレス宛に送信され、認証を経て各サーバに振り分けられる。そして、各サーバからWAN側への通信はロードバランサからコアスイッチに渡され、静的な経路設定により、各サーバに振り分けられることになる。結果として、Barracuda Load Balancerはバックエンドにあるサーバと他のネットワークのサーバとの通信を適切に中継し、一貫性を持ったサービス提供を実現できることがわかった。
2008年の3月にBarracuda Load Balancerのファーストユーザーとしてモデル340を導入することになり、バラクーダネットワークスが導入支援やサポートを行なった。導入作業自体はすべて宮田氏などが担当したが、日本語GUIメニューだったので、設定は容易だったという。宮田氏は「基本的には仮想IPアドレスと実サーバをひも付け、アルゴリズムなどをチェックボックスで選択するだけです。ですので、ネットワーク構成さえきちんと設計してあれば、エンドユーザー自身でも十分設定可能だと思いますよ」とコメントしている。

学内に設置されたタッチパネル端末で履修登録が行える

導入したBarracuda Load Balancerは性能面でも余裕を持ったパフォーマンスを実現した。履修登録は4〜5月に集中するが、だいたいCPU使用率6％程度で乗り切ったという。そのほか、職員用・学生用のポータルや労務管理や経理システムなどのサーバの負荷分散を担当させているが、かなり余裕がある状態とのことだ。もちろんダウンなどの障害もなく、ノンストップで履修登録のヤマを乗り切ったとのこと。
ちなみに、今回導入したBarracuda Load Balancerのモデル340では、ロードバランサの機能のほかに、ファイアウォールをすり抜ける攻撃を防御するIPS（Intrusion Prevention System）とSSLの暗号化等をサーバから肩代わりするSSLターミネーションの機能も搭載している。こうした機能もWebサービスを利用するにあたっては必須なので、有効な機能といえるだろう。

サーバールームのトップ・オブ・ラックに位置するBarracuda Load Balancer

結果的に、青山学院大学においては、既存製品の10分の1という低価格ロードバランサの導入効果は抜群だったようだ。今まで高くて導入できなかったような企業でも、これだったら十分導入できるはずだ。導入からすでに1年が経過しているが、宮田氏は「1年間運用してトラブルはゼロでした。高負荷状態でも20パーセントを超えることなく、とてもコストパフォーマンスに優れたロードバランサです」とコメントしている。
宮田氏の関心は、バラクーダが新たに提供を開始したWAF（Web Application Firewall）に移っている。こちらも低価格でありながら、機能面でも数百万円の製品に比べて遜色ないというものだ。こうした「名より実を取る」賢い製品のチョイスが、青山学院大学の高いレベルのIT活用を支えているに違いない。