【ITパスポート勉強記録｜16日目】第10章コンピュータシステムを学習！

今日の学習内容

使用教材：【令和７年度】 いちばんやさしい ITパスポート 絶対合格の教科書＋出る順問題集 (絶対合格の教科書シリーズ)
勉強時間：1時間
学習範囲：
Lesson10-01「処理形態によるシステムの分類」
Lesson10-02「利用形態やシステム構成による分類」
Lesson10-03「ハードディスクの多重化（RAID）」
Lesson10-04「システムの評価指標」
Lesson10-05「システムの信頼性」
Lesson10-06「直列システムと並列システム」
出る順！過去問＆完全解説

今日学んだ内容のポイントまとめ

Lesson10-01「処理形態によるシステムの分類」

システムには様々な形態や構成があり、分類方法がいくつかある。
その中でITパスポート試験に出題されるものは「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」の3種類。

システムには「集中処理」と「分散処理」の2つの処理形態がある。
集中処理とはホスト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ホストコンピュータ1台で処理を行うシステムのこと。

分散処理とは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のこと。ITパスポート試験では、この分散処理に関する知識が問われることが多い。

分散処理システムの主な種類とその違い

Lesson10-02「利用形態やシステム構成による分類」

システムの利用形態の1つに、サーバの仮想化がある。サーバの仮想化をすることで、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ことができる。

シンプレックスシステムとは、1つのコンピュータだけの最もシンプルなシステム構成。システムのどこか1箇所でも障害が発生すると、システムが停止する。

デュプレックスシステムとは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。つまり、予備を用意している構成。

デュアルシステムとは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構成。2つのコンピュータが全く同じ処理を行うので、処理能力はシンプレックスシステムと同じ。デュアルシステム最大の特徴は障害を検知できること。

Lesson10-03「ハードディスクの多重化（RAID）」

RAIDとは複数のハードディスクをあたかも1つのハードディスクであるかのように扱う技術の総称のこと。RAIDにはRAID0～RAID6までの7つのレベルがあるが、レベルは性能の高さではなく、記録方式の違いを表してるのみ。高レベルだから信頼性が高いわけではない。

ITパスポート試験でよく出題されるのは「RAID０ストライピング」と「RAID１ミラーリング」の２つ。

ストライピングとは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のこと。ハードディスクに並列でアクセスできるため、データの読み書きが高速化できる。ただし、あくまで分散しているのみで、多重化しているわけではないため、ディスクが1つでも壊れると全体が動作しなくなる。

ミラーリングとは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のこと。ミラーリングにするとすべてのデータが多重化されるため、万が一1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る。しかし、1つのデータを複数のディスクに保存するため、保存できる容量はストライピングの半分しかなく、また、データを同時に複数のディスクに記録するため処理速度も遅い。

NASとは、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のこと。複数のPCでデータを共有することができる。

Lesson10-04「システムの評価指標」

システムの性能や信頼性を評価する指標は3つ
・性能：処理が速いか
・経済性：安いか
・信頼性：正常に動作するか

システムの性能を評価する指標には「応答時間」がある。応答時間とは処理にかかる時間のこと。レスポンスタイムとも呼ばれる。

ベンチマークテストとは、システムの性能を比較するために行うテストのこと。

システムの経済性を評価する指標として初期コスト（イニシャルコスト）、運用コスト（ランニングコスト）がある。初期コストと運用コストの総額をTCOと呼ぶ。

Lesson10-05「システムの信頼性」

MTBF（平均故障間隔）とは、システムが故障せずに正しく動いていた時間の平均値のこと。MTBFはシステムの信頼性を表す指標の1つ。MTBFが大きいシステムほど信頼性が高いと言える。MTBFは「稼働時間の合計」÷「故障の回数」で算出される。

MTTR（平均修理時間）とは、システムが稼働していなかった時間の平均値のこと。MTTRはシステムの保守性を表す指標の1つ。MTTRが小さいほど保守性が高いといえる。MTTRは「故障時間の合計」÷「故障の回数」で算出される。

稼働率とはシステムが故障せずに動いていた時間の割合のこと。稼働率は可用性を表す指標の1つ。稼働率が高いシステムほど可用性が高いといえる。稼働率は「MTBF」÷「MTBF＋MTTR」で算出される。

フォールトトレラントとは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ための設計のこと。故障しないコンピュータは存在しないため、コンピュータが故障してもシステムとして稼働を続けられるにようにすることが重要。

Lesson10-06「直列システムと並列システム」

直列システムとは複数の装置が直列に接続されたシステムのこと。代表例はシンプレックスシステム。直列システムの稼働率は「装置Aの稼働率」✕「装置Bの稼働率」で算出することができる。

並列システムとは複数の装置が並列に接続されたシステムのこと。代表例はデュアルシステムやデュプレックスシステム。並列システムの稼働率は1-「1-装置Aの稼働率」✕「1-装置Bの稼働率」で算出することができる。

複合システムとは複数の装置、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こと。ITパスポート試験では、上記の直列システムと並列システムを組み合わせて稼働率を算出される問題が出題される。

バスタブ曲線とは装置の故障と時間経過の関係を表した曲線のこと。一般的に装置は稼働をはじめた直後に故障率が高くなり、その後、稼働が安定してくると故障率が低くなるが、装置が寿命に近づくと摩耗から故障率が高くなる。

出る順！過去問＆完全解説

6問中6問正解

感想・気づき・つまづいた点

昨日のプログラミングが難しすぎた分、今日のコンピュータシステムは比較的簡単だったような印象です。まあ、あくまで昨日との対比でしかありませんが。。。

IT関連の仕事をしていない私からすると、コンピュータやシステムはいずれ壊れるとは思いますが、基本的には壊れないものだと言う印象を持っていますが、今回の範囲に出てきたように、信頼性、保守性、稼働率等と言った指標をエンジニアの方たちは考えながらシステム等を作っていると思うと、ただただ頭が下がる思いになりました。

システムが壊れないのは誰かの努力のおかげで、当たり前じゃないと知りました。

明日の予定

今日は予定通り第10章コンピュータシステムを終了することができました。

なので、明日からは第11章ハードウェアに取り掛かります。。

明日の目標はLesson11-01「コンピュータの種類」～Lesson10-06「入力インタフェース」を学んで
第11章を終わらせたいと思います。

そろそろ1周目の終わりが見えてきています。
予定通りいけば残り6日間で一旦一通りの学習が終わります。
よっしゃー！明日も勉強がんばります。