応用情報処理技術者試験の対策サイトです。 応用情報処理技術者試験の午前問題を中心とした基礎用語の解説を中心に掲載します。書き始めたばかりなので、内容はまだまだ不十分です。
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3.コンピュータ > 3.6 システムの構成

3層クライアントサーバシステムを理解しましょう。
まずは過去問(H22春FE午前問14)を見てみましょう。
問14 3層クライアントサーバシステムで,クライアント以外の2層をそれぞれ1台のサーバを使用して実装した場合のシステム構成として,適切なものはどれか。ここで,APはアプリケーションを,DBはデータベースを表す。
3sou
正解は、アです。
では、この図をもとに説明をします。
3層クライアントサーバシステムを構成する各層の名称ですが、文献によっても言葉が違うようです。

ここでは、過去問(H17年秋SD午前)で問われた言葉を使って定義します。
1)プレゼンテーション層 →上記のクライアント。Webブラウザと考えましょう。
2)ファンクション層 →上記のAPサーバ
3)データベースアクセス層 →上記のDBサーバ

このように、今や一般的となっているWebアプリケーションの仕組みが、3層クライアントサーバシステムです。

情報セキュリティマネジメント試験を目指す剣持成子_8 

かつてはC/S(クライアント/サーバ)システムでしたから、2層のシステムということでしょうか。
はい。その通りです。
両者の違い、特徴については、過去問で確認しましょう。
(H18年秋AD)
問11 2層構造と3層構造のクライアントサーバシステムを比較したとき,3層構造の特徴として,適切なものはどれか。
ア アプリケーションの開発とその保守作業の作業効率は悪くなる。
イ クライアントとサーバ間の通信量が増加しやすい。
ウ データの処理ロジックを変更しても,クライアントモジュールへの影響を少なくできる。
エ 利用するデータベースを三つの機能層に分割するので,性能が向上する。
【解説】
アですが、APサーバとDBサーバを機能で分けているので、保守はやりやすくなります
イですが、通信量に変化はないことでしょう
ウは正解です
エは、データベースは3つに分けません。

【正解】


応用情報関連の過去問は、以下です。
H26秋AP午前
問11 3層クライアントサーバシステムの説明のうち,適切なものはどれか。
ア システムを機能的に, Webサーバ,ファイアウォール,クライアントの3階層に分けたシステムである。
イ システムを機能的に,アプリケーション,通信,データベースの3階層に分けたシステムである。
ウ システムを物理的に,メインフレーム,サーバ,クライアントの3階層に分けたシステムである。
エ システムを論理的に,プレゼンテーション,ファンクション,データベースの3階層に分けたシステムである。

H28春AP午前
問12 クライアントサーバシステムの3層アーキテクチヤを説明したものはどれか。
ア アプリケーションに必要なGUIとAPIをプレゼンテーション層とファンクション層に分離したアーキテクチヤであり,データベースサーバを独立させている。イ プレゼンテーション層,ファンクション層,データ層に分離したアーキテクチヤであり,各層のOSは異なってもよい。
ウ プレゼンテーション層とデータ層をミドルウェア層によって連係したアーキテクチャであリ,各層をネットワークで接続されたコンピュ―タに分散する。
エ プレゼンテーション層とファンクション層を結合し,データ層を分離したアーキテクチヤであり,データベースサーバを効率的に運用できる。

H27年秋AP午前
問26 クライアントサーバシステムにおけるストアドプロシージヤに関する記述のうち,適切でないものはどれか。
ア 機密性が高いデータに対する処理を特定のプロシージヤ呼出しに限定することによって,セキュリティを向上させることができる。
イ システム全体に共通な処理をプロシージヤとして格納しておくことによって,処理の標準化を行うことができる。
ウ データベースへのアクセスを細かい単位でプロシージヤ化することによって,処理性能(スループット)を向上させることができる。
エ 複数のSQL文から成る手続を1回の呼出しで実行することによって,クライアントとサーバの間の通信回数を減らすことができる。

H26年春AP午前
問14 あるクライアントサーバシステムにおいて,クライアントから要求された1件の検索を処理するために,サーバで平均100万命令が実行される。1件の検索につき,ネットワーク内で転送されるデータは平均2×105バイトである。このサーバの性能は100 MIPS であり,ネッ卞ワークの転送速度は8×107ビットノ秒である。このシステムにおいて,1秒間に処理できる検索要求は何件か。ここで,処理できる件数は,サーバとネットワークの処理能力だけで決まるものとする。また,1バイトは8ビットとする。
ア 50   イ 100   ウ 200   エ 400

H26春AP午前
問12 3層クライアントサーバシステムのファンクション層で処理される二つの機能の組合せはどれか。
ア 検索条件の入力,データ処理条件の組立て
イ 検索条件の入力,データへのアクセス
ウ データ処理条件の組立て,データの加工
エ データへのアクセス,データの加工
正解は、

応用情報技術者試験のシラバスでは、システムの構成に関して、以下の記載があります。

1. システムの構成
(1)システムの処理形態・利用形態・適用領域
集中処理システム
集中処理システムの仕組み,特徴を理解する。

用語例 コスト性能比,保守要員の集中化

分散処理システム
分散処理システムの仕組み,特徴を理解する。
用語例 分散アーキテクチャ,管理責任,機能配分,水平機能分散システム,水平負荷分散システム,垂直機能分散システム,対話型処理,情報資源の組織への対応性,管理責任,TCO

利用形態
バッチ処理,リアルタイム処理などシステムの利用形態の種類と特徴,どのような業務にどの形態が適しているかを理解する。

(2)システム構成
代表的なシステム構成の種類,特徴を理解する。また,システム構成要素間の機能配分,
冗長構成によるシステムの信頼性向上,負荷分散によるレスポンス速度の向上などを理解する。

用語例 デュアルシステム,デュプレックスシステム,クラスタ,クラスタリング,タンデム結合,マルチプロセッサシステム,ロードシェアリングシステム,バックアップサイト,ホットサイト,ウォームサイト,コールドサイト,主系(現用系),従系(待機系),シェアードエブリシング,シェアードナッシング,密結合,疎結合,シンクライアント,ピアツーピア,グリッドコンピューティング,仮想化,VM(Virtual Machine:仮想マシン),クラウドコンピューティング,SaaS,PaaS,IaaS,マイグレーション

(3)ハイパフォーマンスコンピューティング
高精度な高速演算を必要とするような分野で利用されるHPC ( High Performance Computing:ハイパフォーマンスコンピューティング)の特徴や,HPC を可能にするためのスーパコンピュータや複数のコンピュータをLAN などで結んで,CPU などの資源を共有して単一の高性能なコンピュータとして利用できるようにした構成を理解する。

用語例 大規模並列,アレイプロセッサ

(4)クライアントサーバシステム
クライアントサーバシステムの特徴,2 層クライアントサーバシステム,3 層クライアントサーバシステムの構成を理解する。また,データベースに対するストアドプロシージャなど,関連技術の特徴を理解する。
用語例 プレゼンテーション層,ファンクション層,データベースアクセス層,クライアント,サーバ,シンクライアントシステム,RPC,ローカル処理の応答速度,コスト性能比,柔軟性,管理責任,サーバへの利用集中

(5)Web システム
Web システムの特徴,アーキテクチャ,構成,各層間の通信の仕組みを理解する。

用語例 Web ブラウザ,Web サーバ

(6)RAID
複数の磁気ディスク装置をまとめて一つの装置として扱い,信頼性や速度を向上させる技術であるRAID の種類と特徴,NAS,SAN などストレージ関連技術の特徴を理解する。

用語例 RAID0,RAID1,RAID2,RAID3,RAID4,RAID5,RAID6,ストライピング,ミラーリング,パリティ,チャンクサイズ

(7)信頼性設計
システム障害の影響を最小限に抑えるフォールトトレラントやヒューマンエラー回避技術など,信頼性設計に関する考え方,どのようなシステム構成,技術があるかを理解する。

用語例 フォールト,信頼性ブロック図,予備切替,並列運転,競合制御,,アクティブ-スタンバイ構成,アクティブ-アクティブ構成,フォールトトレラントシステム,フォールトアボイダンス,フ

問13 仮想サーバの冗長化設計における可用性評価に関する記述のうち,クラスタソフトウェアを用いた評価として,適切なものはどれか。

ア OS,アプリケーション及びハードウェアの障害に対応し,障害時に障害が発生していないサーバに自動的に処理を引き継ぐので,切替え時間の短い安定した運用が求められる場合に有効である。
イ 仮想サーバを停止させずに物理サーバ間で仮想サーバを移動することが可能となるので,メンテナンスなど業務移行の際も含めて業務の停止が全く許容できない場合に有効である。
ウ 物理サーバに備わっている機能を利用するので,ハードウェアの障害にだけ対応し,障害時に業務停止が許容される場合に有効である。
エ 物理サーバのリソース(CPU,メモリなど)をブロック単位に物理的に分割し,あるブロックの障害が他のブロックに影響しないようにするので,障害時に業務の停止が許容できない場合に有効である。
正解は、アです。

問12 データベース(DB)へのアクセスを行うブラウザからのリクエスト処理を, Webサーバが受信し解読した後に行う一連の実行処理の順序はどれか。ここで,Webサーバはリクエスト処理ごとにDBへの接続と切断を行うものとする。

〔実行処理〕
 DBの切断
◆DBへのアクセス
 DBへの接続
ぁHTML文書の組立て
ァSQL文の組立て
Α.屮薀Ε競悗料信

ア ,◆きァきぁきΑき
イ ,ぁき◆きァきΑき
ウ ,ぁきァき◆きΑき
エ ,ァき◆きぁきΑき
正解は、エです。

1.処理形態
集中処理,分散処理,並列処理などがあります。

(1)集中処理と分散処理
 システムを1カ所集中で管理するのか、分散して管理するかの違いです。それぞれのメリットデメリットを簡単に押さえておきましょう。
たとえば、ファイルサーバを、本社やデータセンターの1カ所に集中させるか、各拠点ごとに分散させるかを考えてみます。
ア)集中処理のメリット
・一元管理がしやすい。(利用者の管理、バックアップなどの運用、保守作業など)
・高品質のシステムが作れる(場合がある)。バラバラに開発するのではなく、予算や人員を結集して作るため。

イ)分散処理のメリット
・コストが抑えられる。集中処理だと、開発費も高くなるし、高性能のものを準備せざるを得ない。
・単一障害点にならない

(2)分散処理と並列処理
並列処理は、たとえば複数のCPUで処理するマルチプロセッサがあります。
分散処理と並列処理は別物ですが、分散したシステムで並列に処理することも可能です。複数のコンピュータを並べて並列に処理するグリッドコンピューティングが、その代表例でしょう。

2.システム構成
代表的なシステム構成を理解しておきましょう。
(1)デュアルシステムとデュプレックスシステム
http://sm.seeeko.com/archives/53642998.html

(2)クライアントサーバシステム
3層クライアントサーバシステムを理解しましょう。
まずは過去問を見てみましょう。

-----------------
(H22春FE午前)
問14 3層クライアントサーバシステムで,クライアント以外の2層をそれぞれ1台のサーバを使用して実装した場合のシステム構成として,適切なものはどれか。ここで,APはアプリケーションを,DBはデータベースを表す。
3sou
-----------------

正解は、アです。
では、この図をもとに説明をします。
3層クライアントサーバシステムを構成する各層の名称ですが、文献によっても言葉が違うようです。

ここでは、過去問(H17年秋SD午前)で問われた言葉を使って定義します。
1)プレゼンテーション層 →上記のクライアント。Webブラウザと考えましょう。
2)ファンクション層 →上記のAPサーバ
3)データベースアクセス層 →上記のDBサーバ

このように、今や一般的となっているWebアプリケーションの仕組みが、3層クライアントサーバシステムです。

情報セキュリティマネジメント試験を目指す剣持成子_8 

かつてはC/S(クライアント/サーバ)システムでしたから、2層のシステムということでしょうか。
はい。その通りです。
両者の違い、特徴については、過去問で確認しましょう。
------------------------------------------
(H18年秋AD)
問11 2層構造と3層構造のクライアントサーバシステムを比較したとき,3層構造の特徴として,適切なものはどれか。
ア アプリケーションの開発とその保守作業の作業効率は悪くなる。
イ クライアントとサーバ間の通信量が増加しやすい。
ウ データの処理ロジックを変更しても,クライアントモジュールへの影響を少なくできる。
エ 利用するデータベースを三つの機能層に分割するので,性能が向上する。
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【解説】
アですが、APサーバとDBサーバを機能で分けているので、保守はやりやすくなります
イですが、通信量に変化はないことでしょう
ウは正解です
エは、データベースは3つに分けません。

【正解】


(3)シンクライアント
http://sc.seeeko.com/archives/3844511.html

(4)RAID
RAIDに関しては、以下を参照ください。
http://nw.seeeko.com/archives/50536846.html

デュアルシステムとデュプレックスシステムという、システムを2重化する仕組みがあります。
言葉がよく似ていますが、両者の違いを含めて理解しましょう。

1.デュアルシステム
2つのシステムを同時に処理させ、両方の結果を確認します。
過去問(H24年秋FE午前問14)では、デュアルシステムの説明として,「同じ処理を行うシステムを二重に用意し,処理結果を照合することで処理の正しさを確認する。どちらかのシステムに障害が発生した場合は,縮退運転によって処理を継続する」と述べられています。

2.デュプレックスシステム
デュアルシステムと違い、片方は待機しています。
過去問(H24年秋FE午前問14不正解選択肢)では、「オンライン処理を行う現用系と,バッチ処理などを行いながら待機させる待機系を用意し,現用系に障害が発生した場合は待機系に切り替え,オンライン処理を続行する」とあります。

3.ホットスタンバイとコールドスタンバイ
ホットスタンバイとコールドスタンバイは考え方です。熱い(ホット)状態で、いつでも食べられるのか、冷たい(コールド)状態で、今から調理して食べるかの違いです。

過去問(H24年秋FE午前問14不正解選択肢)では、「待機系に現用系のオンライン処理プログラムをロードして待機させておき,現用系に障害が発生した場合は,即時に待機系に切り替えて処理を続行する」とあります。
この「即時に」というのがホットスタンバイです。

実際には、デュプレックスシステムで実現されるとも言えます。
たとえば、以下のように考えてください。
.妊絅廛譽奪スシステム(ホットスタンバイ)
 片方は待機。障害時には自動で切り替え。
▲妊絅廛譽奪スシステム(コールドスタンバイ)
 片方は待機。障害時には手動で切り替え。

過去問(H24春IP問56)を見てみましょう。
問56 ホットスタンバイ方式の説明として,適切なものはどれか。
ア インターネット上にある多様なハードウェア,ソフトウェア,データの集合体を利用者に対して提供する方式
イ 機器を2台同時に稼働させ,常に同じ処理を行わせて結果を相互にチェックすることによって,高い信頼性を得ることができる方式
ウ 予備機をいつでも動作可能な状態で待機させておき,障害発生時に直ちに切り替える方式
エ 予備機を準備しておき,障害発生時に運用担当者が予備機を立ち上げて本番機から予備機へ切り替える方式
イ:デュアルシステム
ウ:正解選択肢
エ:コールドスタンバイ

4.ホットサイト、ウォームサイト、コールドサイト
過去問(H26秋FE午前問13)を見てみましょう。
問13 バックアップシステム構成におけるホットサイトに関する記述として,適切なものはどれか。
ア 共同利用型のサイトを用意しておき,障害発生時に,バックアップしておいたデータやプログラムの媒体を搬入してシステムを復元し,業務を再開する。
イ 待機系サイトとして稼働させておき,ネットワークを介して常時データやプログラムの更新を行い,障害発生時に速やかに業務を再開する。
ウ 予備のサイトにハードウェアを用意して,定期的にバックアップしたデータやプログラムの媒体を搬入して保管しておき,障害発生時にはこれら保管物を活用してシステムを復元し,業務を再開する。
エ 予備のサイトをあらかじめ確保しておいて,障害発生時には必要なハードウェア,バックアップしておいたデータやプログラムの媒体を搬入してシステムを復元し,業務を再開する。
ホットサイト、ウォームサイト、コールドサイト順に、復旧に時間がかかります。今回問われているのはホットサイトですから、最も再開しやすい状態のものを探せばいいでしょう。
正解はイです。アとウはウォームサイト、コールドサイト、エはハードウェアの搬入から始めていますから、コールドサイトです。

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