【システムの構成】システムの処理形態、システムの利用形態など

システムの処理形態、システムの利用形態、システムの適用領域、仮想化などについてまとめました。

【システムの処理形態】

システムの処理形態
デュプレックスシステム 「現用系」と「待機系」の2系統で構成されるシステムのことです。つまり、同じコンピューターを2台用意し、1台を可動させ、もう1台は故障時の予備としてバッチ処理だけさせて待機させます。
デュアルシステム 同じ処理を2台のコンピュータシステムで行います。そして、その結果を照合機で確認して処理を進行します。
シンプレックスシステム 必要最小限の機器で構成されたコンピューターシステムです。構成機器の一つでも障害が発生すればシステム全体が動作しなくなるため信頼性は低いです。
パラレルプロセッサシステム 1つのシステムに複数のCPUがあり並列処理ができるコンピュータシステムです。CPUの障害時に、故障したCPUを切り離して継続稼働できます。それ以外の機器は二重化していないため継続稼働できません。
フォールトトレラントシステム プロセッサ、メモリ、チャネル、電源系などを二重に用意し、それぞれの装置で片方に障害が発生した場合でも処理を継続します。

信頼性の高さ

デュアルシステム>コールドスタンバイシステム>シンプレックスシステム

【システムの利用形態】

利用形態 概要
シンクライアントシステム シンクライアントシステム(Thin Client System)とは、クライアント側(利用者)の端末の機能を最小限にして、サーバー側で重い処理を行わせるシステムです。サーバ側で重い処理を行った後、その結果画面を画面転送プロトコルでクライアント側の端末に転送します。このようなシステムなため、薄い(Thin)クライアント(Client)からシンクライアントシステムと呼ばれています。

【システムの適用領域】

【仮想化】

クラウドサービスの種類
SaaS Software as a Serviceの略。サービス提供事業者はアプリケーション以下を提供。利用者は機能を使い、アプリケーションにおける設定可能範囲内でカスタマイズが可能。
PaaS Platform as a Serviceの略。サービス提供事業者は開発環境などのミドルウェア以下を提供。利用者は用意したアプリケーションをミドルウェア上で稼働させる。ミドルウェアにおける設定(カスタマイズ)が可能。
IaaS Infrastructure as a Serviceの略。
①サービス提供事業者はOS以下を提供。利用者はミドルウェア以上を自前で用意し、OSにおける設定(カスタマイズ)が可能。
②サービス提供事業者はハードウェアおよびネットワークを提供。利用者はOS以上を用意する。

【クライアントサーバシステム】

用語 概要
ストアドプロシージャ 利用頻度の高い命令群をあらかじめサーバ上のDBMSに格納しておくことによって,クライアントサーバ間のネットワーク負荷を軽減する仕組み。

【Webシステム】

用語 概要
クライアントサーバシステム クライアントとサーバに分離したコンピュータネットワークの形態です(client-server system:C/S)。
3層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を「プレゼンテーション層」「ファンクション層」「データ層」の3層に分離したモデルです。
CDN Webサイトのコンテンツをキャッシュし、コンテンツの配信元サーバの代わりに利用者に配信することで、ネットワークやサーバの負荷を軽減します(Contents Delivery Network)。

【シンクライアントシステム】

シンクライアントシステム
シンクライアントシステム シンクライアントシステム(Thin Client System)とは、クライアント側(利用者)の端末の機能を最小限にして、サーバー側で重い処理を行わせるシステムです。サーバ側で重い処理を行った後、その結果画面を画面転送プロトコルでクライアント側の端末に転送します。このようなシステムなため、薄い(Thin)クライアント(Client)からシンクライアントシステムと呼ばれています。

【フォールトトレラントシステム】

【RAID】

RAID(Redundant Arrays of Independent Disks)は、複数台の磁気ディスクを組み合わせ、仮想的な1台の記憶装置として運用することで、全体として高い性能を得る技術です。

RAIDには0~5のレベルがありますが、その区別は本来のデータとエラー訂正用のデータ(ハミング符号・パリティビット)を、どのように書き込むかによって定義されています。

概要
RAID0 複数のディスクに分散してデータを書き込むことで、アクセス性能を向上させる。
RAID1 2台のディスクに同じデータを書き込むことで、信頼性を向上させる。実質記憶容量は50%となるので記憶効率は悪い。
RAID2 データにエラー訂正用のハミング符号を付加したものをストライピングで書き込む。
RAID3 データのエラー訂正用にパリティビットを使用し、一つのディスクをエラー訂正符号の書き込み専用とする。
RAID4 RAID3とほぼ同じ。RAID3でビット/バイト単位だったストライピングをブロック単位で行う。
RAID5 情報データと一緒にパリティビットも各ディスクに分散して書き込む方式。信頼性・アクセス性能が共に高まる。

RAID2~RAID5の書込み単位、誤り訂正符号の違いをまとめると次のようになります。

読み書き単位 誤り訂正方式 誤り訂正符号の格納場所
RAID2 bit ハミング符号 1台のディスク
RAID3 bit/byte パリティビット 1台のディスク
RAID4 block パリティビット 1台のディスク
RAID5 block パリティビット 複数台に分散

【NAS】

【SAN】

【P2P】

【ハイパフォーマンスコンピューティング(HPC)】

【クラスタ】

【その他】システムの信頼性、スケールアップ、スケールアウト

用語 概要
フェールセーフ 装置が故障したときは,システムが安全に停止するようにして,被害を最小限に抑える。
フェールソフト 装置が故障したときは,利用できる機能を制限したり,処理能力を低下させたりしでも,システムは稼働させる。
フォールトトレラント 装置が故障しても,システム全体の機能に影響がないように,二重化などの冗長な構成とする。
フールプルーフ 利用者が誤った操作をしても,システムに異常が起こらないようにする。不特定多数の人が操作するシステムに、入力データのチェックやエラーメッセージの表示などの機能を加えることで、人為的ミスによるシステムの誤動作を防ぐように設計する考え方です。
用語 概要
スケールアップ サーバを構成する各処理装置をより性能の高いものに交換したり,プロセッサの数などを増やすことでサーバ当たりの処理能力を向上させること。
スケールアウト 接続されるサーバの台数を増やすことでサーバ群全体としての処理能力や可用性を向上させること。
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