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システムの構成―3層クライアントサーバシステム、RAID5のパリティの説明など

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3層クライアントサーバシステム、RAID5のパリティの説明などシステム構成についてまとめています。

目次

このページの目次です。

1. システムの処理形態・利用形態・適用領域

2. システム構成

4. クライアントサーバシステム

5. Webシステム

6. RAID

7. 信頼性設計

もっと知識を広げるための参考

更新履歴

1. システムの処理形態・利用形態・適用領域

システムの構成は、処理形態として、大きく分けると集中処理システムと分散システムがあります。

集中処理システム

集中処理システムは、汎用コンピュータに処理を集中させる考え方で構築されるシステムです。

分散システム

分散処理システムは水平方向あるいは垂直方向に処理を分散したシステムです。

スケールアップ

スケールアップは、高性能・大容量の上位機種に設備を置換し、性能や容量を拡張することやその仕組みのことをいいます。 サーバのCPUを高性能なものに交換することによって、サーバ当たりの処理能力を向上させます。

スケールアウト

スケールアウトは、複数設備から構成されるシステムに設備を適宜追加していくことで、 システム全体としての性能や容量を拡張することやその仕組みのことをいいます。 サーバの台数を増やして負荷分散することによって、サーバ群としての処理能力を向上させます。

システムの処理形態・利用形態・適用領域に関連したIPA情報処理試験の過去問題

以下ではシステムの処理形態・利用形態・適用領域に関連したIPA情報処理試験の過去問とそのの解説をまとめています。

2. システム構成

デュアルシステム、クラスタ、サーバ仮想化、マイグレーションなど、システム構成の種類や技術についてまとめていきます。

デュアルシステム

デュアルシステムとは、高い信頼性を実現するためのシステムや方式で、同じ処理に対して2つのシステムを用意し、並行運転しながら処理結果を比較・照合して処理を進めるシステムのことを言います。 同じ処理を行うシステムを二重に用意し、処理結果を照合することで処理の正確さを確認します。 どちらかのシステムに障害が発生した場合は、縮退運転によって処理を継続します。

デュアルシステムに関連したIPA情報処理試験の過去問題

以下ではデュアルシステムに関連したIPA情報処理試験の過去問とそのの解説をまとめています。

デュプレックスシステム

通常使用される主系と、その主系の故障に備えて待機しつつ他の処理を実行している従系の 二つから構成されるコンピュータシステムをデュプレックスシステムといいます。

デュプレックスシステムに関連したIPA情報処理試験の過去問題

以下ではデュプレックスシステムに関連したIPA情報処理試験の過去問とそのの解説をまとめています。

クラスタ

クラスタとは、コンピュータ・クラスタを省略して呼ぶ呼び方で、複数のコンピュータを結合し、ブドウの房(クラスタ)のようにひとまとまりとしたシステムのことを言います。

HAクラスタ構成

複数台のコンピュータを連携して信頼性を高める構成をHAクラスタ構成といいます。 HAはHigh Availabilityの略で高い可用性という意味です。

クラスタソフトウェア

クラスタソフトウェアとは、システムの信頼性および稼働率の向上を目的とした、サーバプログラムを含めたシステムの切り替えを実現するプログラムのことを言います。 一般的に自動的に待機系に処理を引き継ぐ機能(フェールオーバ)が実装されています。

クラスタに関連したIPA情報処理試験の過去問題

以下ではクラスタに関連したIPA情報処理試験の過去問とそのの解説をまとめています。

シンクライアント

シンクライアントとはアプリケーションやデータをサーバに持たせて必要最小限の機能だけクライアントで実現するシステム構想で、使用するクライアント端末をシンクライアント端末といいます。 シンクライアントの意味、メリット、ディメリットについて見ていきます。

詳細

仮想化

1台のマシン上で複数の仮想的なマシンを動作させる技術のことを サーバ仮想化(server virtualization)あるいは単に仮想化といいます。

仮想化は、あたかも複数のコンピュータが同時に稼働しているかのように見せる技術です。 1台のコンピュータを論理的に分割し、それぞれで独立したOSとアプリケーションソフトを実行させます。 それぞれの仮想的なマシンには別々のOSやアプリケーションソフトを動作させることができます。

仮想化を行うと、1台のマシンで複数のサーバが管理できるようになり、物理的資源の管理にかかる手間が省けます。 また、資源配分を需要に応じて柔軟に配分することができるので、資源の利用率を高くすることができます。

しかし、仮想サーバを動かすためにタスク切替のオーバーヘッドが発生するなど、直接実行するよりも性能が下がります。

仮想サーバ

仮想サーバとは、仮想化ソフトウェアによって実現された仮想マシンのことを言います。

サーバ仮想化に関連したIPA情報処理試験の過去問題

以下ではサーバ仮想化に関連したIPA情報処理試験の過去問とそのの解説をまとめています。

マイグレーション

マイグレーションとは、異なる環境、場所へ移動することをいいます。英語でmaigrationといい、一般的には移動、移住の意味で、ITや電子部品の基盤などで登場する用語です。 マイグレーションとは何か用語の意味やホットマイグレーション、コールドマイグレーションの知識をまとめています。

詳細

オンラインストレージ

オンラインストレージは、インターネット経由でデータを保管するディスク領域を貸し出すサービスです。

オンラインストレージに関連したIPA情報処理試験の過去問題

以下ではオンラインストレージに関連したIPA情報処理試験の過去問とそのの解説をまとめています。

その他

その他に、システム構成の種類や技術には、デュアルシステム、デュプレックスシステム、タンデム結合、マルチプロセッサシステム、 ロードシェアリングシステム、バックアップサイト、ホットサイト、ウォームサイト、コールドサイト、主系(現用系)、 結合、ピアツーピア、グリッドコンピューティング、クラウドコンピューティング、SaaS、PaaS、IaaS、DaaSなどがあります。

4. クライアントサーバシステム

クライアントサーバシステムには、2層クライアントサーバシステム、3層クライアントサーバシステムなどがあります。 RPCやストアドプロシージャなどの関連技術が使われています。

3層クライアントサーバシステム

3層クライアントサーバシステムは、クライアントサーバ型のアプリケーションを論理的な3つのモジュールに分けたシステムのことを言います。

3層クライアントサーバシステムの特徴

3層クライアントサーバシステムの特徴の1つは、データ層、アプリケーション層、プレゼンテーション層と機能的に明確に区別することでシステム性能や開発、保守の効率向上をはかる点です。 2層と比較すると3層クライアントサーバシステムは間にアプリケーション層が入ります。

もう1つの特徴としては、データ加工処理をサーバ側で実行させることにあります。 データ加工処理をサーバで行うことで、クライアントとサーバの間の通信量が減少するため、低速な回線を使用していたり、クライアントの台数が多い場合でも、応答速度が落ちにくくなります。

3層クライアントサーバシステムに関連したIPA情報処理試験の過去問題

以下では3層クライアントサーバシステムに関連したIPA情報処理試験の過去問とそのの解説をまとめています。

RPC

RPCとは、プログラム間の通信方式の1つで、プログラム内部のプロシジャをネットワーク内の他のコンピュータに任せる方式のことを言います。

RPCの意味

RPCは、Remote Procedure Callの略で、Procedureはプログラム内の手続きを意味します。 つまりネットワークによって接続された他のコンピュータ上でプログラムを呼び出し、実行させるための技術(手法やプロトコル)を意味する言葉です。

RPCサーバ

RPCサーバとは、RPCで呼び出されるprocedure側のことを言います。

RPCの機能

RPCはリモート手続き呼び出しとも呼び、クライアントサーバシステムのクライアントにおいて、遠隔サーバ内の手続をクライアントにある手続と同様の方法で呼び出すことを可能にした機能があります。

RPCを行うためのプロトコルの種類

RPCを行うためのプロトコルとしては、HTTPを通じてXML形式のデータをやり取りするXML-RPCや、Javaを使用するJAX-RPCなどがあります。

RPCに関連したIPA情報処理試験の過去問題

以下ではRPCに関連したIPA情報処理試験の過去問とそのの解説をまとめています。

ストアドプロシージャ

ストアドプロシージャとは何か、その利点は何か、MySQLのストアドプロシージャの書き方など、ストアドプロシージャの入門知識についてまとめています。

詳細

5. Webシステム

Webシステムにおいて、Webサーバとアプリケーション(AP)サーバを異なる物理サーバに 配置する場合、負荷が軽い静的コンテンツへのリクエストはWebサーバで処理し、 負荷が重い動的コンテンツへのリクエストはAPサーバで処理するように、 クライアントからのリクエストの種類に応じて処理を分担できるメリットがあります。

ボトルネック

システムにおいて、ある一部分の処理速度が遅いことによって、 システム全体の処理速度が低く抑えられているとき、原因となっている部分をボトルネックといいます。

Webシステムに関連したIPA情報処理試験の過去問題

以下ではWebシステムに関連したIPA情報処理試験の過去問とそのの解説をまとめています。

6. RAID

RAIDとは、複数の磁気ディスク装置をまとめて一つの装置として扱い、信頼性や速度を向上させる技術です。 入出力を高速化したり、障害に対する耐久性を向上させた外部記憶またはその方式で、ハードディスクを複数台並列に並べ、それら全体を1つのディスクのように制御します。 RAIDには多くの種類があり、主なものにRAID0、RAID1、RAID5があります。

RAID5

RAID5は、1台のディスク障害が復旧可能な方式で、記録方式には以下のような特徴があります。

RAIDに関連したIPA情報処理試験の過去問題

以下ではRAIDに関連したIPA情報処理試験の過去問とそのの解説をまとめています。

7. 信頼性設計

システム障害の影響を最小限に抑えるフォールトトレラントなど、信頼性設計に関する考え方や手法、システムの設計観点についてまとめています。

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もっと知識を広げるための参考

更新履歴

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