情報処理技術者試験 「システムアーキテクト」の午前2対策
コンピュータシステム構成要素編です。
対象読者
- システムアーキテクトの受験レベルの知識を整理したい人
- 応用情報技術者試験合格レベルの知識がある人
ハードウェア
高速化技術が重要
マルチプロセッサ
処理速度の向上のために、複数のプロセッサを組み込むこと
アムダ―ルの法則
\( 性能P = \frac {n}{1+(n-1)α} \)
α = オーバーヘッド
n(台数)をいくら大きくしてもある値以上にはならない
キャッシュメモリ
プロセッサと主記憶装置の間に置かれ、アクセスギャップを補う
ソフトウェア
OSの仕組みが求められる
割込み
プログラム実行中にイベントが発生したときにプログラムを一時停止させてイベントの対応処理を行う仕組み
内部割込み
| プログラム割込み | 演算例外やページフォールト、不正なコード実行 |
| SVC割込み | システムコールをユーザプログラムが意図的に起こす スーパーバイザコール |
外部割込み
| マシンチェック割込み | ハードウェアの障害発生 |
| 入出力割込み | 入出力の完了・状態変化 |
| タイマ割込み | 所定時間の経過 |
| コンソール割込み | 外部装置からの入力 |
マルチプログラミング
コンピュータ
高性能化
スーパーコンピュータ
科学技術計算に使われる超構成能コンピュータ
グリッドコンピューティング
多数のコンピュータリソースを組み合わせてスーパコンピュータ並みの性能を発揮する
ロードバランサ
負荷分散システム
複数のサーバが処理を分担することで負荷軽減と可用性向上
- 負荷分散機能
- セッション維持機能
- サーバ監視機能
システム構成
可用性をあげる技術
障害対策
| フォールトトレランス | 冗長構成 高信頼化 |
| フォールトアボイダンス | 構成要素の信頼性を高める 障害そのものを防ぐ |
| フェールソフト | 障害発生時に切り離す |
| フェールセーフ | 障害発生時に安全な方向に動作させる |
RAID
複数のハードディスクを内蔵した補助記憶装置のこと
データ及び冗長ビットの記録方法と記録位置の組み合わせで別れる
| RAID0 | ストライピング 複数ディスクへの分散書き込み 負荷軽減はするが冗長性はない |
| RAID1 | ミラーリング 同じデータを複数のディスクに書き込む ディスクの使用効率は悪い |
| RAID5 | データとパリティをブロック単位で複数のハードディスク に分散して書き込む 現在主流の方法 |
ITインフラ
適切なリソース配置が重要
キャパシティプランニング
システムに最適な性能や容量の機器構成を設計すること。
- スループット
- レスポンスタイム
- ターンアラウンドタイム
仮想化
| コンピュータの仮想化 | ホストOS型 ハイパバイザ型 |
| 仮想記憶 | ページング方式 |
| ストレージの仮想化 | シン・プロビジョニング |
関連情報
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