[ITパスポート試験]システム構成(負荷分散・サーバ)[無料講座・例題付き！]

2020年2月23日2021年6月14日

今回はITパスポートで問われるシステムの構成のサーバ及び負荷分散に関して学習していきましょう。

くろん

最近は大規模なコンピュータも増えてるけど、負荷が集中したり故障したときとかどう対応するんだにゃ？

モナ

今回は負荷分散やサーバについて見ていくニャ！

1. 負荷分散とは
2. システム構成(負荷分散・サーバ)・例題
- 2.1. 問題
- 2.2. 解説(クリックで展開)
3. システム構成(負荷分散・サーバ)・まとめ

負荷分散とは

大がかりな処理をする場合、目の前にあるコンピュータで処理をしきれないこともあります。

例えばオンラインゲームを考えてみても一人一人の端末上で全てのユーザの動作や処理を行っているわけではなく、その後ろ側で大型のコンピュータやサーバ(ホストコンピュータ)が動いているのが一般的です。

また、そのホストコンピュータが1台の場合、万が一トラブルが発生し停止してしまった場合にサービスが提供できなくなり、信頼性が低下してしまいます。

そうならないためにどのような措置が取られているのかを詳しく見ていきましょう。

コンピュータの処理形態

データや情報を一ヵ所にまとめてホストコンピュータ上で処理する方式を集中処理と呼び、逆に複数のコンピュータで分担して処理を行う方式を分散処理と呼びます。

分散処理の中にはさらに、業務や用途ごとに処理するコンピュータを分ける水平機能分散、同じ処理能力を持つ複数のコンピュータで同じプログラムを実行させ処理要求を振り分ける水平負荷分散、コンピュータ間に階層構造を持たせた垂直機能分散の3つに分けられます。

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は分散処理システムの一つですが、サービスを提供することが専用のコンピュータ(サーバ)と、そのサービスを要求するコンピュータ(クライアント)に分けてシステムを構築していく方式です。

共有するサーバを管理したり、需要に応じてサーバを増やしたりすることが可能で、多くの企業や組織においてはこの方式が採用されています。

また、サーバはコンピュータにおける機能の名称であり、機器の名称ではありません。1台のサーバ機で複数のサーバ機能を持つことも可能です。

カズ

テニスとかのサーブのイメージで、データを供給する的な意味合いだよ

ラク

マイクラ(ゲーム)のサーバとかは個人のPCがなることもできるよな

サーバの仮想化

最近ではサーバを仮想化することがトレンド化しています。

仮想化することで、CPUやメモリと言ったコンピュータのリソースとそれを利用するOS及びアプリケーションの物理的な制約にとらわれず、いかなる環境においても自由自在に利用できるようになります。

1台のサーバの中に複数台のサーバを設けることで物理的なスペースを有効活用したり、逆に複数のサーバを1つに集約し強力なサーバを作ることが可能となります。

ブレードサーバ

CPUやメモリと言ったコンピュータに重要な部品をコンパクトに搭載したブレードと呼ばれるコンピュータを、専用の筐体に複数収納して使うタイプのサーバをブレードサーバと呼びます。

ブレードサーバの利点としては保守の容易さに加え、効率的に収納できることからスペースを取らないと言った利点から来ています。

負荷分散システムにおける重要語句

以下は試験でも良く問われる語句です。あわせて押さえておきましょう。

シンクライアント・・・端末上には最小限の処理をさせて、ほとんどの処理をサーバ側に集中させたシステム構成の事を指します。
スタンドアロン・・・コンピュータを該当サーバ以外と通信できない状態で用いることです。
NAS(Network Attached Storage)・・・複数のハードディスクを一つの巨大なハードディスクの様に見せる技術を用いて、ネットワーク上に配置されたファイルサーバ専用の機器になります。
グリッドコンピューティング・・・ネットワーク上の複数のコンピュータを仮想的に結ぶことで、高性能のコンピュータを構築する仕組みになります。

システム構成(負荷分散・サーバ)・例題

実際に例題を解いて問題に慣れていきましょう。

問題

問1

サーバ仮想化の特長として，適切なものはどれか。(R.1/秋)

ア　1台のコンピュータを複数台のサーバであるかのように動作させることができるので，物理的資源を需要に応じて柔軟に配分することができる。
イ　コンピュータの機能をもったブレードを必要な数だけ筐体に差し込んでサーバを構成するので，柔軟に台数を増減することができる。
ウ　サーバを構成するコンピュータを他のサーバと接続せずに利用するので，セキュリティを向上させることができる。
エ　サーバを構成する複数のコンピュータが同じ処理を実行して処理結果を照合するので，信頼性を向上させることができる。

問2

情報処理システムの処理方式を分類したとき，水平負荷分散システムを説明したものはどれか。(H.26/秋)

ア　PCをクライアントとしてデータの入力と処理要求や結果の表示を行い，サーバ側でクライアントから要求されたデータの処理と結果の出力を行う方式
イ　業務データを処理するアプリケーションを実行するコンピュータとは別に，プリントサーバ，メールサーバなど専用のコンピュータを設ける方式
ウ　支店ごとに設置したコンピュータで支店内の売上データを処理し，本社のコンピュータが各支店で処理された売上データを集めて全体の売上データを処理する方式
エ　複数のコンピュータで同じアプリケーションを実行し，一つのコンピュータに処理が集中しないようにする方式