専門-その他-ITパスポート試験④テクノロジ系
テクノロジ系：コンピュータシステム
■■■■■コンピュータの構成要素■■■■■
・制御装置（CPU)
⇒全ソフト・ハードの制御
・演算装置（CPU）
⇒プログラムの計算を行う。
⇒「主記憶」から「制御装置」によって取り出されたプログラムを「演算」
・主記憶装置（メモリ）
RAM：揮発性（電源を切ると消える）⇒DRAM・SDRAM（主記憶）、SRAM（キャッシュ目的）等
ROM：不揮発性（電源切っても消えない）⇒フラッシュメモリ等
※キャッシュメモリはメインメモリと比べて、「高速」・「小容量」
CPUから近い順に1次キャッシュ、2次キャッシュとなる
・補助記憶装置（HDD)
HDD：磁気ディスクである。
セクタ（最小）・トラック（セクタの集まり）・シリンダ（複数のトラック）
磁気ヘッドをトラックへ移動させる時間⇒シーク時間
目的のセクタまでの移動時間⇒サーチ時間
セクタからのデータ読み込み⇒データ転送時間
★HDDの「アクセス時間」＝シーク時間＋サーチ時間＋データ転送時間
★磁気ディスクの容量計算★
「全セクタ数（トラック数×セクタ数）」×「セクタ長」×「面数」
例）：トラック1500 セクタ数300 セクタ長500バイト 2面
⇒1500×300×500×2 ＝ 450000000バイト ＝ 450000Kバイト ＝ 450Mバイト
・メディア
CD：1面・650MB 2面・700MB 「ピット」を作ってデータ記録
DVD：1面・4.7GB 2面・8.5GB
BD：1面・25GB 2面・50GB
CD-Rなど：レーザー光で「ピット」こげ跡
MOなど：磁界で反転
CD-RWなど：レーザー光で結晶/非結晶を変換する。
・USB
最大127台の接続OK
■■■■■システム■■■■■
・システムの性能評価
・スループット：システム単位時間当たりに処理できる仕事量
・ターンアラウンドタイム：処理要求の「開始」からすべての結果が出る まで。 バッチで利用。
・レスポンスタイム：処理要求の「終了」から結果の出力の「開始」
まで。オンラインリアルタイム処理などで利用。
・システムの処理形態
・バッチ処理：大量データを一括処理
・対話型処理：人間とコンピュータが逐一対話しながら操作
・集中処理：1つのコンピュータがデータを集中して管理する形態
・分散処理：複数の小型コンピュータに処理を分散させる形態
・システムの種別
シンプレックスシステム：単一システム。多重化なし。故障発生時には完全に止まる。
デュプレックスシステム：運用・待機系システム。多重化。故障時は待機へ切り替え
（ウォーム、コールドスタンバイ）
デュアルシステム：2機で常時稼働（ホットスタンバイ）
クラスタシステム：複数のPCを繋いで全体で1つのシステムを構成。各PCが故障してもシステム停止なし。
・システムの信頼性
フェールセーフ：安全（セーフティ）性重視の設計。問題時は「止める」
フェールソフト：一部での継続重視の設計。
フールプルーフ：誤操作を前提とし、支障が出ないような設計。
フォールトトレラント：耐障害性。冗長構成の事など
フォールトアボイダンス：障害が起こらないようにする事前対策。早めの部品交換など
・システムの稼働率
MTBF：正常稼働時間の平均。長いほどよい。
MTTR：停止時間の平均。短いほどよい。
★稼働率計算★
■稼働率＝（全稼働時間-修理時間）/全運転時間
■稼働率＝MTBF（正常時間平均） / MTTR＋MTBF（全時間平均）
※対象期間で障害が3回起こったとすると、この期間の各数値は
MTBF（正常時間平均）＝（稼働時間１＋２＋３）/３
MTTR（停止時間平均）＝（修理時間１＋２＋３）/３
■「直列」システムの稼働率
稼働率＝装置A稼働率×装置B稼働率
■「並列」システムの稼働率
稼働率＝1-(1-装置A稼働率)×(1-装置B稼働率)
・システムの性能評価
スループット：単位時間当たりに処理できる仕事量
ターンアラウンドタイム：処理要求から全ての結果が出るまでの時間。
バッチ処理で用いる指標
レスポンスタイム：要求から応答結果が「出始める」までの時間。
ベンチマークテスト：上記やその他の各処理性能の測定テスト
■■■■■OS関連■■■■■
・ミドルウェア
OSとアプリの中間に位置する。高いレベルの基本機能を提供
■■■■■ハードウェア関連■■■■■
・プリンタ
レーザプリンタ：レーザー光を感熱ドラムに当てる。トナーの粉末を吸着させる。
※dpi（1インチ/2.5cm当たりのドット数） ppm（1分間に印刷できるページ数）
インクジェットプリンタ：微細なインクを吹き付ける
ドットインパクトプリンタ：針でインクリボンを叩いて用紙にインクを吸着させる。
感熱式プリンタ：熱を加えると発色する感熱紙を使う。印字ヘッドで加熱して印刷。
・ディスプレイ
CRT：ブラウン管、電子ビームを蛍光体に当てる。焼きつきあり。高電力
液晶：バックライトを液晶に当てて発光。省電力
PDP：ガス放電で蛍光体自体を発色させる。
有機EL：有機物自体が発光。バックライト不要。省電力。短寿命
■■■■■DB関連■■■■■
・トランザクション処理
データベースを利用する場合、処理の一貫性を保つために関連する一連の
処理全体を一つの処理単位として管理する仕組みを「トランザクション処理」
と呼びます。
データベースでは複数の処理が関連してくるため、
個々の小さな処理単位で成功・失敗を判断するだけでは十分でなく、
全体として処理が誤りなく遂行されたかを評価する必要があります。
・リカバリ機能
データベースに格納されているデータを更新した場合、
データベース管理システムではログファイルとして更新情報を自動的に
保存します。
このログファイルは、ハードウェアに障害が発生した際などにシステム復旧
を行うためのバックアップとして重要になります。
もし、障害が発生しても、ログファイルの情報があれば、
故障したハードウェアを交換して最終更新日の時点までデータベースを
復旧させることができます。このような機能を「リカバリ機能」と呼びます。
リカバリ機能は、「ロールフォワード」と「ロールバック」の2種類です。
「ロールフォワード」
データを障害発生の直前の記録までさかのぼり、そこから改めて処理を開始
します。主に物理的障害に対して用いられます
「ロールバック」
障害が発生した際、データベースを、そのトランザクション処理を開始する
前の状態まで戻します。主に論理的障害に対して用いられます。
■■セキュリティ■■
マルウェア
悪意を持って利用されるプログラムを総称して「マルウェア」
「コンピュータウィルス」
利用者が知らない間にコンピュータ内に侵入し破壊工作をしたり、他のコンピュータへ増殖を試みる
「ボット」
コンピュータを第三者が操作して破壊工作や情報の盗み出し、スパムメールなどを送ったりする。
「スパイウェア」
感染したコンピュータの個人情報をインターネットなどにアップロードしようとする。
「ワーム」
ネットワークを通じて他のコンピューターに感染を拡大する。
「共通鍵暗号」
暗号化と複合に共通の暗号鍵を用いる手法です。
共通して使われる暗号鍵を「秘密鍵」とも呼ぶことから「秘密鍵暗号」
と呼ばれることもあります。
この方法の場合、暗号鍵が1つであるため、暗号化されたデータを素早く復号できます。その反面、相手に共通鍵を通知するタイミングで暗号鍵が第3者に漏洩する危険があったり、また、複数の相手に対してはそれぞれ別の暗号鍵を用意する必要があるなどの不便さもあります。
「公開鍵暗号」
2つの対となる鍵を用いてデータの暗号化や複合化を行う手法です。
公開鍵暗号のうち、1つは広く公開するための「公開鍵」であり、
認証局に登録して証明書の発行を受ける必要があります。
もう1つは本人だけにわかるように厳重に管理される「秘密鍵」によって
厳重に保管されます。
秘密鍵で暗号化されたデータは対応する公開鍵でしか復号できず、
公開鍵で暗号化されたデータは対応する秘密鍵でしか復号できません。
データの受信者は生成した2つの鍵を持っており、公開鍵は認証局預けて
います。送信者は認証局から受信者の公開鍵を受け取り、
受信者の公開鍵を使ってデータを暗号化して送信します。
受信者はデータを受け取った後、自分が持っている秘密鍵を使って
データを復号します。
この手法の場合、送信者は公開鍵をいつでも受け取ることができ、
受信者はいつでもそれを復号できます。
送信者が多数であっても鍵を送る必要がないため、
安全性を高めることができます。
