ヒャッハー!ふっくら太郎です。

ソフトウェアテストやその他諸々について、適当に書いています。

ネットワークスペシャリストのお勉強04

こんにちは。太郎ふくらです。
今日も頑張って、明日の自分を信じて勉強します。

ITインフラ

ITインフラとは

  • IT(情報技術)を使用するために必要な情報基盤。インターネットやLANなどの通信網やPCや通信システムなどハードウェア、OSやデータベースなどのミドルウェア、アプリケーションが構成要素になる。

ITインフラの構成要素

  • ハードウェア
    • サーバ
    • クライアントPC
    • 外部ストレージ
    • ルータ、スイッチ等のネットワーク機器
    • 複合機やネットワークプリンタなどのOA機器
    • データセンターなどのファシリティ(設備・施設)
  • ソフトウェア

ITインフラと技術者

  • システムエンジニア
    • アプリケーション開発者
  • サーバエンジニア
  • ネットワークエンジニア
    • ネットワークの管理
  • インフラエンジニア
    • ITインフラの構築、保守、運用

サーバ

サーバとは?
  • サービスを要求するクライアント端末と、サービスを提供するサーバ端末からクライアントサーバモデルで構成される。(一般的に)
  • クライアントからの要求を処理して結果を返すハードウェア。
  • クライアントが要求として送信するパケットをリクエスト、サーバが応答として送信するパケットをレスポンスと呼ぶ。
サーバのハードウェア構成
  • エンタープライズサーバ
    • サーバ専用に設計されたCPUなど、専用のハードウェアで構成されたサーバ
  • IAサーバ
    • 通常のPCと同じ様に、Intel CPUやAMDの互換PCを用いて構成されたサーバPC
  • サーバの形状
    • タワー型
      • タワー型PCの形状をしたサーバ。設備や建物の制限を受けにくいが、台数が増えると場所を取る。
    • ラックマウント型サーバ
      • ラックに収納して使用するサーバ。サーバ1台あたりの占有面積が狭く済むが、LAN等の結線が複雑になる。パッチパネルを用いるなどで保守性の向上が可能。
    • ブレード型サーバ
      • 電源装置や外部インタフェースなど一部ハードウェアを共有して高密度化、省スペース化したもの。
サーバスペック
  • サーバの備えている性能を表したもの。要素として以下のような項目がある。費用対効果と用途を考慮して性能を決める必要がある。
    • CPU
    • メモリ
    • ディスク
    • NIC
    • 保守性
    • 拡張性
    • 信頼性
サーバOS
  • サーバ用に設計されたOS。クライアント用OSとの違いは・・・
    • 同時接続台数
    • 堅牢性
    • 常時安定性

などがある。
OSの分類としては、主に、Windows系とLinux系に分かれる。

スケールアウトとスケールアップ
  • アクセス量やサーバの処理量増加に伴い、システムリソースが不足した際の、サーバのキャパシティ管理をする方法。
    • スケールアウト
      • サーバの台数を増やし、負荷分散して、キャパシティを高める方法。
      • HTTPサーバやVoD配信など、並列処理を強化することでスループットが向上するケースで用いられる。
    • スケールアップ
      • CPUやメモリの交換、追加、サーバ自体の入れ替えをして、サーバの処理性能を高める方法。データベースサーバなど、特定のリソースに対して連続してアクセスや処理が発生するケースで用いられる。

ストレージ

種類
  • HDD、SSD、CD-R、DVD-R、USBメモリ、SDカード、磁気メディアなど。
接続方法
  • ローカルストレージ
    • サーバの内部に格納するストレージ。高速性や占有面積を取らないメリットがあるが、他のサーバと共有で使用できないデメリットもある。
  • 外部ストレージ
    • サーバの外部に置いて接続するストレージ。複数のサーバでストレージを共有できるため、ストレージ数を減らせ、また、保守もしやすく、リソースを効率的に活用できる。接続方法によって、3つの形態に分かれる。
外部ストレージの接続方法
  • DAS
    • サーバにストレージを直接接続する方法
  • SAN
    • ファイバチャンネルやIPネットワークなどの専門のネットワークを使って、サーバとストレージを接続する方法。サーバ上からは、内部ストレージの様に扱うことができる。
  • NAS
    • ファイルサーバをネットワーク上に設置して、外部からストレージを参照する方法。サーバからファイルサーバにアクセスし、共有リソースを参照する。

RAID

  • 複数台もHDDを1つのストレージとして扱い、信頼性や性能を向上させる方法。複数の構成方法がある。
RAIDの種類
  • RAID0
    • ストライピングと呼ばれる複数台のHDDにデータを分散し、高速化する方法。性能は上がるが、信頼性は下がる。
  • RAID1
    • ミラーリングと呼ばれる複数台のHDDに同じデータを書き込み信頼性を高める方法。書き込み速度は変わらないため、性能は上がらない。
  • RAID0+1 / RAID1+0
    • 性能と信頼性を高める構成。何の構成も、HDDが4台必要になる。
    • RAID0+1は、ストライピングしたディスクをミラーリングして信頼性を高める。
    • RAID1+0は、ミラーリングしたディスクをストライピングして、性能を高める方法。
  • RAID3 / RAID4
    • 複数台のHDDのうちの1台を、誤り訂正用パリティディスクにして、ディスク故障時に訂正用パリティを用いてデータを復元できるRAID構成。HDDが3台以上必要になる。
    • RAID3はビット毎に、RAID4はブロック単位でデータを復元する。
  • RAID5
    • 誤り訂正用パリティディスクを持たず、全てのディスクに訂正用パリティを分散して保存し、性能を向上させる構成。
  • RAID6
    • 誤り訂正用パリティディスクを2台用意して、2台HDDが壊れても復旧できる構成。

ネットワークの構成要素

通信媒体と機器
  • 端末をネットワークに接続する場合は、ツイストペアケーブルや光ファイバーケーブルを用いる。スイッチやルーターを介してケーブルを接続する事で、ネットワーク内の端末数を増やしたり距離や範囲を広げることができる。
ネットワークインタフェース
  • PC等のネットワーク端末やLan接続機器をネットワークに繋ぐためには、各機器にネットワークインタフェースが装備されている必要がある。
  • ネットワークインタフェースは通信プロトコルや方法に従い規格化されているため、相互互換性がある。

LAN間接続の種類

データセンタ

ITインフラの構築、運用に必要な機能が備わった施設。

データセンタの利点
  • サーバを24時間/365日無休で稼働できる。
  • 24時間体制でサーバの保守をしてもらえる。
  • サーバ運用に施設が最適化されている、普通の施設より、脆弱性や災害対策がしっかりとおこなわれている。
  • サーバ運用、保守をアウトソーシングすることで、コストを抑えられる。
データセンタを利用する上での注意事項
  • セキュリティについて対策がとられているか、情報流出等の問題が発生した場合も責任範囲が適切に決められているか等を確認しておく必要がある。

参考書

これ読んでるですねん。

徹底攻略 ネットワークスペシャリスト教科書 平成30年度

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