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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
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