システム構成要素 概要

システム構成要素は、コンピュータを組み合わせてシステムを構築する方法と、そのシステムの性能・信頼性・経済性を評価する方法を学ぶ分野です。クラウドサービスの利用形態や、システムが止まらないための冗長化設計、稼働率の計算など、ITの実務に直結する重要なテーマが含まれています。

この章から読み進めるページ

• 集中処理・分散処理・並列処理を学ぶ「処理形態」
• サーバー構成と冗長化を整理する「システム構成」
• レスポンスタイムとスループットを学ぶ「システムの性能」
• MTBF・MTTR・稼働率を学ぶ「システムの信頼性」

この章で学ぶこと

1. 処理形態 — バッチ処理（一括処理）、リアルタイム処理（即時処理）、対話型処理の違いと、それぞれの適用場面を学びます。
2. システム構成 — クライアントサーバシステム、デュアルシステム、デュプレックスシステム、クラスタリングなど、システムの構成方法と冗長化の考え方を学びます。
3. 利用形態 — クラウドコンピューティング、オンプレミス、SaaS・PaaS・IaaSの違いなど、システムの利用形態を学びます。
4. システムの性能 — 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など、システムの速さを測る指標を学びます。
5. システムの信頼性 — MTBF・MTTR・稼働率の計算方法、直列・並列システムの稼働率、フェールセーフ・フォールトトレラントなどの信頼性設計を学びます。
6. システムの経済性 — TCO（総所有コスト）の考え方と、初期コストだけでなく運用コストも含めたシステム投資の評価方法を学びます。

押さえておきたいポイント

• バッチ処理：データをまとめて一括処理（給与計算など） / リアルタイム処理：即時に処理（座席予約など）
• クライアントサーバシステム：サービスを要求する側（クライアント）と提供する側（サーバ）に分ける構成
• デュアルシステム：同じ処理を2系統で同時実行し、結果を照合する（高信頼性）
• デュプレックスシステム：主系と待機系に分け、主系が故障したら待機系に切り替える
• クラスタリング：複数のコンピュータを1つのシステムとして動作させる
• SaaS（ソフトウェア提供）・PaaS（開発基盤提供）・IaaS（インフラ提供）の違い
• スループット：単位時間あたりの処理量 / レスポンスタイム：要求から応答開始まで
• MTBF（平均故障間隔）：長いほど信頼性が高い / MTTR（平均修復時間）：短いほど保守性が高い
• 稼働率 = MTBF ÷（MTBF + MTTR） — 計算問題は必ず出る！
• 直列システムの稼働率 = 各装置の稼働率の積 / 並列システムの稼働率 = 1 −（1 − 稼働率）の積
• フェールセーフ：故障時に安全な方向へ制御 / フールプルーフ：誤操作を防ぐ設計
• TCO：導入費用だけでなく、運用・保守・教育・廃棄までの総費用を考慮する

試験での出題傾向

システム構成要素からは毎回2〜3問程度出題されます。特に稼働率の計算問題（MTBF・MTTRからの算出、直列・並列の組み合わせ）は超頻出なので、確実に解けるようにしておきましょう。また、SaaS・PaaS・IaaSの違いを選ばせる問題や、フェールセーフ・フォールトトレラント・フールプルーフの具体例を問う問題も定番です。