Exchange のアーキテクチャ

Exchange では、小規模な組織から大規模な多国籍企業まで、あらゆる規模の展開に電子メール サービスを提供する 1 つの構成要素アーキテクチャを使用します。 このアーキテクチャを次の図に示します。

個々のコンポーネントは以降のセクションで説明します。

サーバー通信のアーキテクチャ

Exchange サーバーと過去および将来のバージョンの Exchange 間の通信は、プロトコル層で行われます。 レイヤーをまたがる通信は許可されません。 この通信アーキテクチャは、「すべてのサーバーは島である」と要約されます。 このアーキテクチャには次の利点があります。

• サーバー間通信の削減。

• バージョンを認識した通信。

• 分離された障害。

• 各サーバー内の統合された設計。

Exchange サーバー間のプロトコル レイヤー通信を次の図に示します。

サーバー役割のアーキテクチャ

Exchange では、メールボックス サーバーとエッジ トランスポート サーバーが使用されます。 これらのサーバー役割を以降のセクションで説明します。

メールボックス サーバー

• メールボックス サーバーには、メールをルーティングするために使用するトランスポート サービスが含まれています。 詳細については、「Mail flow and the transport pipeline」を参照してください。

• メールボックス サーバーには、データを処理、表示、および格納するメールボックス データベースが含まれます。 詳細については、「Exchange Serverでのメールボックス データベースの管理」を参照してください。

• メールボックス サーバーには、すべてのプロトコルのクライアント接続を受け入れるクライアント アクセス サービスが含まれています。 これらのフロントエンド サービスは、接続をメールボックス サーバー上の対応するバックエンド サービスへルーティングまたはプロキシする処理を担当します。 クライアントは、バックエンド サービスに直接接続しません。 詳細については、このトピックの後半の 「クライアント アクセス プロトコル アーキテクチャ 」セクションを参照してください。

• Exchange 2016 では、メールボックスにボイス メールとその他のテレフォニー機能を提供するユニファイド メッセージング (UM) サービスが、メールボックス サーバーに含まれています。

  注:

  ユニファイド メッセージングは Exchange 2019 では使用できません。

• Exchange 管理センター (EAC) および Exchange 管理シェル を使用してメールボックス サーバーを管理します。 詳細については、「Exchange Serverの Exchange 管理センター」および「Exchange Server PowerShell (Exchange 管理シェル)」を参照してください。

エッジ トランスポート サーバー

• エッジ トランスポート サーバーは、Exchange 組織のすべての外部メール フローを処理します。

• エッジ トランスポート サーバーは、通常、境界ネットワークにインストールされ、内部の Exchange 組織にサブスクライブされます。 EdgeSync 同期プロセスは、Exchange 組織に対するメールの送受信時に、受信者およびその他の構成情報をエッジ トランスポート サーバーで利用できるようにします。

• エッジ トランスポート サーバーは、Exchange 組織に対すメールの送受信時にスパム対策およびメール フロー ルールを提供します。 詳細については、「Exchange Serverでのスパム対策の保護」を参照してください。

• Exchange 管理シェル を使用して、エッジ トランスポート サーバーを管理します。 詳細については、「Exchange Server PowerShell (Exchange 管理シェル)」を参照してください。

エッジ トランスポート サーバーの詳細については、「エッジ トランスポート サーバー」を参照してください。

高可用性のアーキテクチャ

Exchange Server の高可用性機能は次のセクションで説明します。

メールボックスの高可用性

データベース可用性グループ (DAG) は、Exchange Serverに組み込まれている高可用性とサイトの回復性フレームワークの基本的な要素です。 DAG は、一連のデータベースをホストするメールボックス サーバーのグループで、データベース、ネットワーク、およびサーバーの障害からデータベース レベルの自動回復を提供します。 Exchange 2016 以降の DAG は、Exchange 2013 と比較して改善されています。 DAG の詳細については、「Database availability groups」を参照してください。

トランスポート高可用性

• トランスポート サービスは、送信中にすべてのメッセージの冗長コピーを作成します。 この機能は シャドウ冗長性と呼ばれます。

• トランスポート サービスは、配信されるすべてのメッセージの冗長コピーを作成します。 この機能はセーフティ ネットと呼ばれます。

• Exchange Serverでは、DAG はトランスポートの高可用性境界を表します。 DAG を複数の Active Directory サイトにわたるものにすることで、サイトの復元を実現できます。

• Exchange Serverでは、トランスポートの高可用性は、送信メール サーバーのサポートされている機能に冗長性が依存しないため、メッセージ冗長性のベスト エフォート以上の機能です。 したがって、Exchange Serverは配信中と配信後にメッセージの複数のコピーを保持することで、メッセージの冗長性を保証しようとします。

詳細については、「トランスポート高可用性」を参照してください。

クライアント アクセス プロトコルのアーキテクチャ

Exchange メールボックス サーバー上のクライアント アクセス サービスは、すべての形式のクライアント接続を受け入れる責任があります。 クライアント アクセス (フロントエンド) サービスは、これらの接続を、宛先メールボックス サーバー (ローカル サーバーまたはユーザーのメールボックスのアクティブなコピーを保持するリモート メールボックス サーバー) 上のバックエンド サービスにプロキシします。 クライアントは、バックエンド サービスに直接接続しません。 この通信を次の図に示します。

クライアントによって使用されるプロトコルは、要求を宛先メールボックス サーバー上のバックエンド サービスにプロキシするために使用されるプロトコルを指定します。 たとえば、クライアントが HTTP を使用して接続する場合、メールボックス サーバーは HTTP を使用して要求を宛先メールボックス サーバーにプロキシします (自己署名入りの証明書を使用して SSL を経由してセキュリティで保護されます)。 クライアントで IMAP または POP が使用される場合、使用されるプロトコルは IMAP または POP です。

Exchange 2016 では、テレフォニー要求は他のクライアント接続とは異なります。 要求をプロキシする代わりに、メールボックス サーバーは、ユーザーのメールボックスのアクティブなコピーを保持するメールボックス サーバーに要求をリダイレクトします。 テレフォニー デバイスは、宛先 Exchange 2016 メールボックス サーバー上のユニファイド メッセージング サービスとの SIP セッションと RTP セッションを直接確立するために必要です。

注:

ユニファイド メッセージングは Exchange 2019 では使用できません。

Exchange アーキテクチャの変更

• サーバーの役割の統合: Exchange 2013 以前では、クライアント アクセス サーバーの役割とメールボックス サーバーの役割を別のコンピューターにインストールできます。 Exchange 2016 以降では、クライアント アクセス サーバーの役割はメールボックス サーバーの役割の一部として自動的にインストールされ、クライアント アクセス サーバーの役割は別のインストール オプションとして使用できません。 この変更は、Exchange 2010 以降の推奨されるベスト プラクティスである、Exchange サーバー役割のコロケーションの原理を反映しています。 複数役割の Exchange サーバー アーキテクチャには、次の明確な利点があります。

  • 環境内のすべての Exchange サーバー (任意のエッジ トランスポート サーバーは例外の可能性があります) は同じハードウェア、同じ構成など、完全に同一にすることができます。この統一性によって、ハードウェアの購入のほか、Exchange サーバーの保守と管理が簡素化されます。

  • 物理的に必要な Exchange サーバーの台数が減る可能性があります。 この結果、継続的なメンテナンス コストの削減、Exchange サーバーのライセンス数の削減、ラック、フロア スペース、および電力要件の削減が実現します。

  • より多くの物理マシン間で負荷を分散するためにスケーラビリティが向上します。 障害時、残りの Exchange 複数役割サーバーの負荷は段階的に増加するため、Exchange サーバー上の他の機能には悪影響が及びません。

  • 複数役割の Exchange サーバーはより多くのクライアント アクセス役割 (またはサービス) の障害を切り抜け、引き続きサービスを提供できるので、回復性が向上します。

• 検索機能の強化: ローカルの検索インスタンスがローカル メールボックス データベース コピーからデータを読み取ることができるようになりました。 この結果、パッシブ検索インスタンスがアクティブ検索インスタンスと連携してインデックスの更新を実行する必要がなくなり、アクティブ コピーとパッシブ コピーの間の帯域幅要件は、Exchange の以前のバージョンと比較して 40% 削減されました。 また、検索では、ユーザーが検索語句を完了する前に、複数の非同期ディスク読み取りを実行できるようになりました。 これによりキャッシュに関連情報が入力され、Web 上の Outlook のようなオンライン クライアントに対して検索クエリの待機時間を 1 秒未満に抑えることができます。

• Outlook on the webドキュメント プレビューのOffice Online Serverプレビュー: Exchange 2013 以前では、Office ドキュメントと PDF ドキュメント Outlook Web Appの組み込みプレビュー用の WebReady ドキュメント表示が含まれています。 Exchange 2016 以降では、Outlook on the webは Office Online Server プレビューを使用して、ドキュメントの豊富なプレビューと編集機能を提供します。 これにより、SharePoint および Skype for Business などの他の製品と一貫性のあるドキュメント操作性が提供されますが、オンプレミス環境に Office Online Server Preview がない場合は導入する必要があります。 詳細については、「Exchange 組織にOffice Online Serverをインストールする」を参照してください。

• Outlook 接続の既定は MAPI over HTTP: MAPI over HTTP は Exchange 2013 Service Pack 1 で導入され、従来の Outlook Anywhere (RPC over HTTP) 接続方式を改善しています。 Exchange 2016 以降では、MAPI over HTTP は既定で有効になっており、ユーザーごとに MAPI over HTTP を有効または無効にする機能や、外部クライアントにアドバタイズするかどうかなど、追加のコントロールが提供されます。 詳細については、「Exchange Server での MAPI over HTTP」をご覧ください。