システムアーキテクチャ — 可用性・拡張性・冗長化

導入

ネットショッピングのサイトが24時間止まらず動き続けているのは、なぜでしょうか。その秘密は、障害が起きても動き続けるための「システムアーキテクチャ」の設計にあります。

くわしく知ろう

システムアーキテクチャとは、システムを構成するコンピュータやソフトウェアをどのように組み合わせて動かすかという設計の考え方を指します。代表的な構成として、クライアントサーバシステムと3層アーキテクチャが挙げられます。

クライアントサーバシステムは、サービスを要求する「クライアント」とサービスを提供する「サーバ」に役割を分けた構成です。Webブラウザ（クライアント）とWebサーバの組み合わせが典型例になっています。

3層アーキテクチャは、プレゼンテーション層（画面表示）・ロジック層（業務処理）・データ層（データ管理）の3つに分けて設計する手法です。層を分けることで、変更や拡張がしやすくなります。

可用性を高めるための技術として冗長化があります。RAIDはハードディスクを複数組み合わせて、1台が故障してもデータを保護する仕組みです。クラスタリングは複数のサーバを連携させ、1台が落ちても別のサーバが処理を引き継ぐ構成を指します。

フォールトトレランスは「障害が起きても継続稼働できる」性質を指し、フェールセーフは「障害発生時に安全な状態に移行する」設計のことです。

具体例

たとえば、ECサイトでは注文処理（ロジック層）と商品データベース（データ層）を別々のサーバに置くことで、障害時の影響を最小限に抑えられます。RAIDを使えば、ディスク1台が故障してもデータが消えない仕組みを実現できます。

まとめ・試験ポイント

• クライアントサーバ＝クライアント（要求側）とサーバ（提供側）に役割を分離
• 3層アーキテクチャ＝プレゼンテーション層・ロジック層・データ層の3分割
• RAID＝複数ディスクでデータを保護する冗長化技術
• クラスタリング＝複数サーバの連携で耐障害性を高める
• フォールトトレランス＝障害時も稼働継続、フェールセーフ＝障害時に安全側へ移行
• 試験では3層アーキテクチャの各層の役割と冗長化技術の違いがよく問われる