このページは以下の「ITパスポート シラバス6.3」学習用コンテンツです。
◆大分類：8.コンピュータシステム
◆中分類：16.システム構成要素
| ◆小分類 | ◆見出し | ◆学習すべき用語 |
|---|---|---|
| 43.システムの構成 | (1) 処理形態 | 集中処理 分散処理 並列処理 レプリケーション |
集中処理
集中処理とは複数の処理を一つの中央コンピュータで集中的に行う方式です。データや処理が一元管理されるため、システムの管理や保守が容易であり、セキュリティも高くなります。
一方で、中央コンピュータに負荷が集中し、処理の遅延やシステム全体のダウンタイムが発生しやすいという欠点もありますが、一般的に大規模な企業や組織で利用されることが多く、ミッションクリティカルなシステムに適しています。
集中処理に関する学習用問題
問題
集中処理の特徴として正しいものはどれですか？
- 処理が複数のサーバーに分散されるため負荷が分散する
- 中央コンピュータで処理が行われるため一元管理が可能
- システムの一部が停止しても他の部分は稼働し続ける
%%replace6%%
正解
2 中央コンピュータで処理が行われるため一元管理が可能
解説
集中処理は中央コンピュータで処理が行われるためデータや処理の一元管理が可能です。
選択肢1は分散処理の特徴であり、選択肢3はシステム全体が中央コンピュータに依存している集中処理には当てはまりません。
問題
集中処理の主な利点として適切でないものはどれですか？
- システム全体の管理が容易である
- セキュリティが高い
- システム全体の処理速度が向上する
%%replace6%%
正解
3 システム全体の処理速度が向上する
解説
集中処理では中央コンピュータに負荷が集中するため処理速度が低下することがあります。
システム全体の管理が容易であることやセキュリティが高いことは集中処理の利点ですが、処理速度の向上は期待できません。
問題
集中処理が適しているのはどのようなシステムですか？
- 多数の独立したプロジェクトを扱うシステム
- 一元的に管理されるミッションクリティカルなシステム
- 動的に負荷が変動するウェブアプリケーション
%%replace6%%
正解
2 一元的に管理されるミッションクリティカルなシステム
解説
集中処理は一元的な管理が求められるミッションクリティカルなシステムに適しています。
多数の独立したプロジェクトや動的に負荷が変動するシステムには、分散処理や別の処理形態が適しています。
分散処理
分散処理とは複数のコンピュータやサーバーに処理を分散して行う方式です。システム全体の負荷が分散され、一部のサーバーに障害が発生しても他のサーバーで処理を続けることができます。
処理速度の向上やシステムのスケーラビリティが期待できる反面、各サーバー間の通信が複雑になり、全体の管理が難しくなるという課題もあります。大規模なウェブサービスやクラウドコンピューティング環境でよく用いられます。
分散処理に関する学習用問題
問題
分散処理の利点として適切なものはどれですか？
- 処理を一元的に管理できる
- システム全体の負荷が分散される
- データの整合性が容易に保たれる
%%replace6%%
正解
2 システム全体の負荷が分散される
解説
分散処理では複数のサーバーやコンピュータに処理を分散するため、システム全体の負荷が軽減されます。
選択肢1は集中処理の特徴であり、選択肢3は分散処理では課題となることがあります。
問題
分散処理が適しているシステムはどれですか？
- 大規模なウェブサービス
- リアルタイムの金融取引システム
- 単一のデータベースシステム
%%replace6%%
正解
1 大規模なウェブサービス
解説
分散処理は大規模なウェブサービスのように負荷が高いシステムで威力を発揮します。
リアルタイム性が求められる金融取引システムでは一貫性が重要であるため集中処理が望まれることが多く、単一のデータベースシステムは集中処理に適しています。
問題
分散処理の欠点として正しいものはどれですか？
- システム全体のスケーラビリティが向上する
- 各サーバー間の通信が複雑になる
- 中央コンピュータに負荷が集中する
%%replace6%%
正解
2 各サーバー間の通信が複雑になる
解説
分散処理では複数のサーバーが連携して処理を行うため、各サーバー間の通信が複雑になることがあります。
スケーラビリティの向上は分散処理の利点であり、中央コンピュータに負荷が集中するのは集中処理の欠点です。
並列処理
並列処理とは複数の処理を同時に実行することによって、処理速度を向上させる技術です。特に、マルチコアプロセッサやグリッドコンピューティングなどで広く用いられ、複数のタスクを同時に処理することで効率を最大化します。
ただし、並列化できるタスクでなければ効果が得られない場合があり、同期処理の管理が複雑になることがあります。科学技術計算や大規模データ解析において特に有効です。
並列処理に関する学習用問題
問題
並列処理の主な目的は何ですか？
- 処理を一元管理すること
- 複数の処理を同時に実行して処理速度を向上させること
- 処理を複数のコンピュータに分散して行うこと
%%replace6%%
正解
2 複数の処理を同時に実行して処理速度を向上させること
解説
並列処理は複数の処理を同時に行うことで全体の処理速度を向上させる技術です。
選択肢1は集中処理、選択肢3は分散処理の特徴です。
問題
並列処理が特に有効な分野はどれですか？
- 一元的に管理される事務処理システム
- 単一のデータベース管理
- 科学技術計算
%%replace6%%
正解
3 科学技術計算
解説
並列処理は特に科学技術計算のような大量のデータを扱う分野で効果を発揮します。
単一のデータベース管理や一元的な事務処理には並列処理の利点があまり生かされません。
問題
並列処理の課題として正しいものはどれですか？
- 並列化できない処理では効果が得られない
- 中央コンピュータに負荷が集中する
- システム全体のスケーラビリティが低下する
%%replace6%%
正解
1 並列化できない処理では効果が得られない
解説
並列処理は並列化できるタスクでなければ効果が得られません。
選択肢2や3は並列処理には当てはまりません。
レプリケーション
レプリケーションとはシステム内のデータやリソースを複製し、複数の場所に保持する技術です。システムの可用性や信頼性が向上し、障害発生時にもサービスを継続することができます。また、負荷分散の一環として利用されることもあります。
レプリケーションの課題としては、データの同期や一貫性の維持が挙げられます。特に、データベースシステムや分散ファイルシステムで広く用いられています。
レプリケーションに関する学習用問題
問題
レプリケーションの目的として正しいものはどれですか？
- システムの可用性を低下させる
- データやリソースを複製して可用性を高める
- 中央集権的に管理する
%%replace6%%
正解
2 データやリソースを複製して可用性を高める
解説
レプリケーションはデータやリソースを複製してシステムの可用性を高める技術です。
選択肢1は誤りであり、選択肢3は集中処理に関連しています。
問題
レプリケーションの主な課題はどれですか？
- データの同期や一貫性の維持
- 中央コンピュータの負荷集中
- 処理の並列化
%%replace6%%
正解
1 データの同期や一貫性の維持
解説
レプリケーションではデータの同期や一貫性の維持が課題となります。中央コンピュータの負荷集中は集中処理の課題であり、処理の並列化は並列処理の特徴です。
問題
レプリケーションが効果的に利用されるのはどのようなシステムですか？
- 一元的な処理が求められるオフィスシステム
- 単一のデータ処理システム
- ミッションクリティカルなデータベースシステム
%%replace6%%
正解
3 ミッションクリティカルなデータベースシステム
解説
レプリケーションはミッションクリティカルなデータベースシステムで可用性や信頼性を高めるために利用されます。
単一のデータ処理や一元的な処理が求められるシステムでは、レプリケーションの利点が生かされにくいです。