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ITパスポート試験 · 学習ガイド

システム構成とクラウド

システム構成とクラウドとは

システム構成とクラウドでは、処理を支える装置の組み方と、ネットワーク経由で資源や機能を借りるサービスの範囲を学びます。

エルくんがユーザー担当札をIaaS・PaaS・SaaSの積み木へ置き、事業者担当との境界を段階的に下げる図。
IaaSではOSから利用者が管理し、PaaSでは実行環境、SaaSではアプリまで事業者が提供する代表例です。実際の管理範囲は契約で確認します。

会社がメールを使うために、必ず自社でサーバを買う必要はありません。クラウドではネットワーク経由で資源や機能を利用します。

基本の仕組み

基本の仕組みの図解。正方形の中央を縦線で仕切る。左は線でつながる2台に誤削除が同時に反映される矢印、右は時点や保存先を分けたバックアップから元の装置へ戻す矢印を描く。
覚えること:時点や保存先を分け、戻せるか確認

完成したメールアプリを使うSaaS、プログラムを動かす実行環境のPaaS、仮想サーバ等のIaaSでは、提供される範囲が違います。IaaSなら利用者がOSを管理する構成が一般的です。

複数の装置へ仕事を分ける負荷分散は処理能力を支え、予備を設ける冗長化は故障に備えます。稼働率は利用できる時間の割合で、故障の少なさだけでなく復旧の速さにも影響されます。

同じデータを二台へ同時保存するだけでは、誤削除も両方へ反映されます。バックアップは復元できる時点や保存先を分け、実際に戻せるか確認します。クラウドでも権限や投入データの管理は残ります。

クラウドでは、提供者と利用者のどちらが何を守るかを責任共有モデルとして整理します。IaaS・PaaS・SaaSの順に提供者の範囲が広がりますが、利用者側にもデータやアカウントの管理が残ります。

提供範囲と可用性

提供範囲と可用性の図解。上段に運用系と待機系を並べ、運用系から待機系へ「故障時の切替」の矢印を引く。下段のバックアップは仕切りで二台と分け、バックアップから運用系へ「復元」の矢印を引く。
覚えること:誤削除後の復元にはバックアップが必要

IaaSは仮想サーバや記憶領域などの基盤、PaaSはアプリ開発・実行環境、SaaSは完成したアプリをサービスとして提供します。利用者と提供者の管理範囲は方式ごとに異なります。クラウドを使っても利用者側のアカウント設定やデータ管理は残ります。

冗長化は故障時の代替を用意し、負荷分散は処理を複数の装置へ配ります。二台の装置で同じ処理を同時に行い結果を照合するデュアルシステムと、一台を運用系、もう一台を待機系にして障害時に切り替えるデュプレックスシステムがあります。バックアップは誤削除後の復元に必要で、冗長化だけでは代わりません。

稼働率はMTBF÷(MTBF+MTTR)で求めます。MTBF(平均故障間隔)は故障せずに動く平均時間、MTTR(平均修復時間)は修復にかかる平均時間です。どちらかが止まると全体が止まる直列の二装置の稼働率はa×b、両方止まったときだけ全体が止まる並列の二装置の稼働率は1−(1−a)×(1−b)です。例えば稼働率0.9の装置二台なら、直列で0.81、並列で0.99になります。

提供範囲と可用性
分類内容
IaaS計算・記憶・ネットワーク基盤
PaaS開発・実行環境まで
SaaS完成したアプリまで

試験に出る

  • SaaS・PaaS・IaaSの提供範囲の違い。
  • IaaSでは利用者がOSを管理する構成が一般的であること。
  • 負荷分散と冗長化の目的の違い。
  • 稼働率=MTBF÷(MTBF+MTTR)。故障の少なさ(MTBF)だけでなく復旧の速さ(MTTR)にも左右されること。
  • 直列(a×b)と並列(1−(1−a)×(1−b))の稼働率の計算。
  • バックアップは別の時点・保存先に取り、復元できるか確認すること。

重要な言葉

SaaS
完成したアプリをネットワーク経由で利用するサービス。
PaaS
アプリを動かす実行環境を借りるサービス。
IaaS
仮想サーバなど計算資源を借りるサービス。
稼働率
一定期間のうち利用できる状態だった時間の割合。
責任共有モデル
クラウドの提供者と利用者で、管理する範囲と責任を分ける考え方。

確認問題

確かめよう完成した表計算サービスをブラウザで利用する形は通常IaaS?

SaaSです。使う機能がどこまで完成しているかで区別します。

IaaSでは、利用者がOSを管理する構成が一般的である。

同じデータを二台に保存すれば、誤削除も防げる。

完成したアプリをブラウザで利用する形は?

予備の装置を用意して故障に備えることを何という?

稼働率0.9の装置2台を並列につなぎ、どちらか1台が動けばよいシステムの稼働率は?

会社がメールを使うために、必ず自社でを買う必要はありません。ではネットワーク経由で資源や機能を利用します。

完成したメールアプリを使う、プログラムを動かす実行環境のPaaS、仮想サーバ等のでは、提供される範囲が違います。IaaSなら利用者がOSを管理する構成が一般的です。

複数の装置へ仕事を分けるは処理能力を支え、予備を設ける冗長化は故障に備えます。は利用できる時間の割合で、故障の少なさだけでなく復旧の速さにも影響されます。

同じデータを二台へ同時保存するだけでは、誤削除も両方へ反映されます。は復元できる時点や保存先を分け、実際に戻せるか確認します。クラウドでもや投入データの管理は残ります。

クラウドでは、提供者と利用者のどちらが何を守るかをとして整理します。IaaS・PaaS・SaaSの順に提供者の範囲が広がりますが、利用者側にもデータやアカウントの管理が残ります。

出典・参考資料

試験の公式案内と、この記事の参考にした学習資料です。

編集:Pinternet Works · 更新日:

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