ＩＴパスポート試験対策　コンピュータシステム

ＩＴパスポートの【テクノロジ系】の【コンピュータシステム】についてまとめていきます。

コンピュータの構成要素とシステム構成要素の２つの分野について学習する必要があります。
その２つの分野を理解することによりコンピュータの仕組みについて全体像がみえてくる事になると思います。

システムの構成、処理形態、利用形態の特徴を理解し、クライアントサーバシステムや仮想化システムについて学んでいきましょう！
WEBシステムの特徴やシステムの性能や信頼性、経済性に関する考え方もしっかりと身につけておきましょう。

ハードディスクの多重化やシステムの信頼性、システム構成に関しては、ＩＴパスポート試験でもよく出題されている分野となっていますので、語句の意味なども、しっかりと把握するようにしましょう。

第１章　処理形態によるシステムの分類

処理形態によるシステムの分類
システム
これまで手作業で行っていた仕事を、コンピュータを使って自動化する仕組み
システムは『ハードウェア』、『ソフトウェア』の２つで構成されている。
システムの分類については下記となる。

・処理形態による分類
・利用形態による分類
・システム構成による分類

処理形態による分類
『集中処理』と『分散処理』に分けられる。
集中処理
１台の大型コンピュータに複数の端末を接続し、端末から送られてくるすべての命令を、その１台の大型コンピュータ
が処理する形態
処理を引き受ける大型コンピュータを『ホストコンピュータ』という。
分散処理
ネットワークでつながれた複数のコンピュータが処理を分担して行うシステム

分散処理には主に次のような種類がある。
クライアントサーバシステム
クライアントが出した処理要求を、サーバが処理する分散処理システム
Webシステム
インターネットとWebブラウザを利用するシステム
シンクライアント
クライアント側には必要最低限の機能しか持たせず、サーバ側でアプリケーションソフトウェアやデータを集中処理するシステム形態

第２章　利用形態やシステム構成による分類

利用形態によるシステムの分類
サーバの仮想化
１つのコンピュータ上で、複数のサーバを仮想的に動作させる技術
サーバの仮想化により、１つのサーバ上に複数のOSをインストールすることができる。

システム構成によるシステムの分類
シンプレックスシステム
１つのコンピュータだけのシステム構成
システムのどこか一箇所でも障害が発生すると、システムは停止してしまう、システム構成の中で最もシンプルな構成
デュプレックスシステム
メインで動作するコンピュータと故障に備えて待機しているコンピュータの２つのコンピュータからなるシステム構成
シンプレックスシステムに予備のコンピュータを追加した構成
デュアルシステム
２つのコンピュータが同じ処理を行い、結果を照合して正しいことを確認するシステム
処理能力はシンプレックスシステムとほぼ同じとなる。

第３章　ハードディスクの多重化（RAID）

ハードディスクの多重化（RAID）について
ＲＡＩＤ
複数のハードディスクを、あたかも一つのハードディスクであるかのように扱う技術
ＲＡＩＤにはＲＡＩＤ_０～ＲＡＩＤ_６までの７つのレベルが存在している。

ストライピング
ＲＡＩＤ_０にあたり、データを複数のハードディスクに分散させて書き込む記憶方式
データを多重化しないため、ハードディスクに並列でアクセス出来る為、データの読み書きは高速化されるが、ディスクが増えた分だけ、故障するリスクは上昇し、可能性は下がってしまう。

ミラーリング
ＲＡＩＤ_１にあたり、複数のハードディスクに同じデータを書き込む記憶方式
ミラーリングにより全てのデータが多重化されているため、保存されるデータ量が増えることにより、処理速度も遅くなる傾向があり、費用が多くかかることにつながります。
メリットとしては、万が一つのディスクが破損しても、別のディスクを使って処理を続けることができます。

ＮＡＳ
ネットワークに接続して使用するファイルサーバ専用機
ハードディスクやOSなどが一体となった『ファイルを共有するためのサーバ』をファイルサーバ専用機と定義されている。

第４章　システムの評価指標

システムの評価指標について
①性能：処理が速いか
システムの性能を評価する指標として『応答時間』がある。
応答時間とは処理にかかる時間で『レスポンスタイム』とも呼ばれている。ベンチマークテスト
システムの性能を比較するために行うテスト

②経済性：安いか
システムを活用する以上、トータルコストや費用対効果を考慮する必要がある。
初期コスト（イニシャルコスト）
システムの導入にかかる費用で『システム導入時に発生する費用』と表現される。
運用コスト（ランニングコスト）
システムの運用や故障を直すのにかかる費用で『導入後に発生する運用・管理費の総額』と表現される
TCO
初期コストと運用コストを合せた費用

第５章　システムの信頼性

③信頼性：正常に動作しているか
システムの信頼性を評価する重要な項目

MTBF（平均故障間隔）
故障と故障の間で『システムが故障せずに正しく動いていた時間の平均値』を表現している
システムの信頼性を表す指標の一つで、MTBFの値が大きいシステムほど信頼性の高いシステムとなる。
MTBF　＝　稼動時間の合計　／　故障の回数

MTTR（平均修理時間）
修理にかかった時間で『システムが稼働していなかった時間の平均値』を表現している
MTTRの値が小さいほど保守性が高いシステムとなる。
MTTR　＝　故障時間の合計　／　故障の回数

稼働率
システムが故障せずに動いていた時間の割合
稼働率が高いシステムほど可用性が高いシステムとなる。
稼働率　＝　MTBF　／　（　MTBF　＋　MTTR　）

フォールトレラント
コンピュータが故障した場合でも、システムを停止させない設計

第６章　直列システムと並列システム

直列システムと並列システムについて
直列システム
複数の装置が直列に接続されたシステム
代表例として『シンプレックスシステム』がある。
直列システムの稼働率　＝　装置Aの稼働率　×　装置Bの稼働率
並列システム
複数の装置が並列に接続されたシステム
代表例として『デュアルシステム』や『デュプレックスシステム』がある。
並列システムの稼働率　＝　1　-　（1　-　装置Aの稼働率）　×　（1　-　装置Bの稼働率）
複合システム
複数の装置、もしくは複数のシステムを部品として組み合わせて作る、より大きなシステムの一つ

バスタブ曲線
装置の故障と時間経過の関係を表した曲線