対応するシラバスの範囲（応用情報技術者試験シラバス Ver.7.2）：大分類「コンピュータシステム」の中分類4「システム構成要素」
一言で言うと
- 集中処理と分散処理、クライアントサーバ、冗長化とRAID、仮想化、性能・信頼性の評価と待ち行列（計算問題あり）
覚え方の軸
システムの処理形態とクライアントサーバ
- 集中と分散は裏返しの関係
- 分散は「構成（水平・垂直）」×「対象（機能・負荷）」の2つの切り口
- 「端末に何を持たせるか」で並べる
- 2層の弱点を、3層が解決する
- 3層は「見せる・考える・しまう」
- 関連技術は「何を遠くから呼ぶか」で分ける
- 「3つに分ける」が何度も出る
システムの構成と信頼性設計
- 2台構成は「2台とも働く（デュアル）」か「1台は待つ（デュプレックス）」か
- 待機のさせ方は「ホット → ウォーム → コールド」の順に、準備度も切替え速度も下がる
- 高信頼化は「壊れても動かす（フォールトトレランス）」か「そもそも壊さない（フォールトアボイダンス）」か
- フェール○○は「障害が起きたときにどうするか」で分ける
高信頼性・高性能システム
- HAクラスタは「待つ（アクティブ／スタンバイ）」か「全員働く（アクティブ／アクティブ）」か
- ストレージを「共有する（シェアードエブリシング）」か「分ける（シェアードナッシング）」か
- クラスタとグリッドは「同じような機械か、バラバラの機械か」
- ロードバランサは「振り分け方」と「監視するレイヤ（3・4・7）」で覚える
ストレージ関連技術
- RAIDは「分ける（ストライピング）」「写す（ミラーリング）」「直す情報を足す（パリティ）」の組合せ
- RAID3・4・5は「単位」と「パリティの置き方」で区別する
- 何台壊れても大丈夫か
- 稼働率の式は「k台のうち何台動けばよいか」で作る（信頼性計算の直列・並列・2 out of 3 の応用）
- 接続形態は「どこにつなぐか」
仮想化技術
- 仮想化＝物理構成とは違う論理構成を見せること
- ストレージ仮想化は「見せる容量と実際の容量の差（シンプロビジョニング）」と「速さで置き場所を変える（自動階層化）」
- サーバ仮想化の3方式は「仮想化ソフトがどこに乗っているか」で並べる
- 重さの順番
システムの性能特性と評価
- 性能指標は「量」と「時間」に分ける
- 評価の道具は「何を走らせるか」で分ける
- ベンチマークは「CPUだけ（SPEC）」か「システム全体（TPC）」か
- モニタは「ソフトは柔軟だが誤差あり、ハードは正確だが変更しにくい」
- 増強は「台数を増やす（スケールアウト＝水平）」か「1台を強くする（スケールアップ＝垂直）」か
待ち行列理論
- 3つの記号と逆数の関係
- 利用率ρは「サービス時間 ÷ 到着間隔」＝「λ ÷ μ」
- 公式は1本だけ覚える
- 「待ち時間（サービスを含まない）」か「応答時間（含む）」かを、問題文から必ず見分ける
- 分布は「数えるもの（率）はポアソン、時間（間隔）は指数」
システムの信頼性特性と評価
- RASISは「止まらない・使える・直しやすい・データが正しい・守られている」
- 稼働率 ＝ 動いていた時間 ÷ 全体の時間 ＝ MTBF ÷（MTBF ＋ MTTR）
- 故障率は MTBF の逆数
- 直列は「かけ算」、並列は「1 − 両方止まる確率」
- 困ったら「ある部品が壊れた場合／動いている場合」に分けて足す（通信網のブリッジ構成）
ページ一覧
| テーマ | 何の話か |
|---|---|
| システムの処理形態とクライアントサーバ | 集中処理と分散処理（水平機能・水平負荷・垂直機能）、シンクライアント、VDI。2層から3層へ、Web3層構造、ストアドプロシージャ・RPC・NFS、MVC |
| システムの構成と信頼性設計 | デュアルとデュプレックス、ホット・ウォーム・コールド、フェール○○ |
| 高信頼性・高性能システム | HAクラスタ、シェアードエブリシングとナッシング、グリッド、ロードバランサ |
| ストレージ関連技術 | RAIDのレベルと稼働率、NAS・SAN（FC、iSCSI、FCoE）、Hadoop |
| 仮想化技術 | シンプロビジョニング、自動階層化、ホスト型・ハイパバイザ型・コンテナ型 |
| システムの性能特性と評価 | 性能指標、命令ミックス、ベンチマーク、モニタ、スケールアウトとアップ（計算あり） |
| 待ち行列理論 | λ・μ・ρ、M/M/1の待ち時間公式、ケンドール記号、M/M/S（計算あり） |
| システムの信頼性特性と評価 | RASIS、バスタブ曲線、稼働率・故障率、直列・並列（計算あり） |