Transcript 小樽情報技術勉強会11
2 初参加の人 情報処理の 初学者 3 はじめに 背景 目標 設定 本編 まとめ 前回のおさらい ネットワークの基礎 WEBサーバーの構築 4 地方都市における 「ホームページ」の意義 「ホームページ」は 見てもらわなくては 意味が無い はじめに 背景 目標 設定 本編 まとめ 5 ポータルサイト(Portal Site) • インターネットの玄関口 地域ポータルサイト • 地域情報の発着信港 検索エンジン • 入口から中への水先案内人の役割 • ポータルサイトにおけるサービスの１つ はじめに 背景 目標 設定 本編 まとめ 6 全体目標 • 「小樽版地域ポータル」を 構築する • それに伴う技術や知識を学ぶ はじめに 背景 目標 設定 本編 まとめ 7 １～３月 10～12月 ４～６月 ７～９月 • 外部連携 １月：概論 • 検索 エンジン ４月：概論 ７月：概論 ２月：情報発信 ５月：検索技術 ８月：ブログと連携 １１月：ネットワーク ３月：端末本体 ６月：構築 ９月：アプリと連携 １２月：大規模化 • デジタル サイネージ はじめに 背景 目標 設定 本編 • システム 基盤 １０月：概論 まとめ 8 前回のおさらい ネットワークの基礎を理解する WEBサーバーの構築方法を知る はじめに 背景 目標 設定 本編 まとめ 9 当勉強会主導で開発してきました 検索エンジンが、小樽観光協会の 新ホームページのデータベース機能として 採用されました！！ 小樽観光協会公式ウェブサイト http://otaru.gr.jp/ 10 前回のおさらい ネットワークの基礎 WEBサーバーの構築 はじめに 背景 目標 設定 本編 まとめ 11 稼働するシステムの数字 稼働率 故障せずに正常稼働している割合 信頼性設計 稼働率を向上させる設計 利用率 実際にサービス提供（照会・応答）している割合 性能指標 サービスにかかる時間 単位時間あたりの処理量 12 稼働： Ｔ％ Ｔ 故障： Ｒ％ Ｒ １００％ 13 稼働： ９９％ Ｔ 故障： １％ Ｒ １００時間⇒ ９９時間 ： １時間 １０時間⇒ ９時間５４分 ： ６分 14 年間停止時間 稼働率 99.9999% 99.999% 99.99% 99.9% 99% 動作不能時間 32秒 5分15秒 52分34秒 8時間46分 3日15時間36分 15 ２つのシステムが連続する場合・・・ システムＡ 稼働率９９％ 年間動作不能時間 ４日 ０時間１６分 システムＢ 稼働率９９．９％ 全体稼働率 ＝ 稼働率Ａ × 稼働率Ｂ ＝ ９８．９％ ＜ 稼働率Ａ ＜ 稼働率Ｂ 16 ２つのシステムが協力する場合・・・ 年間動作不能時間 ５分１５秒 システムＡ 稼働率９９％ システムＢ 稼働率９９．９％ 全体稼働率 ＝ １００％ － 故障率Ａ × 故障率Ｂ ＝ １００％ － １％ × ０．１％ ＝ ９９．９９９％ ≫ 稼働率Ｂ ＞ 稼働率Ａ 17 システムを直列に組み合せると稼働率は低下する システムを並列に組み合せると稼働率は向上する 「冗長化」と呼んだりする 高コストになりやすい 高度な構築スキルが不可欠 稼働率はSLA（Service Level Agreement）の基準に利用 されたりする。 年間停止時間 稼働率 動作不能時間 99.9999% 32秒 99.999% 5分15秒 99.99% 52分34秒 99.9% 8時間46分 99% 3日15時間36分 18 障害の分類と対応策（例） ハードウェアの故障 設計ミス（プログラムバグも含む） フォールトアボイダンス 高負荷～過負荷 フォールトアボイダンス フェールソフト 人為的なもの フォールトアボイダンス フェールプルーフ フォールトアボイダンス フェールセーフ フェールセーフ 19 システム障害の主たる要因は過負荷 運用開始以降の信頼性設計変更は困難 データが蓄積されるにつれて負荷も増す 20 ターンアラウンドタイム レスポンスタイム スループット || 単位時間あたりの処理量 時間 データ入力 Ｉ 処理 Ｐ 結果出力 Ｏ レスポンスタイム ターンアラウンドタイム 21 面積：スループット 体積：一定時間内 の処理量 高さ： 時間 22 面積：スループット ボトルネックがあると、 スループットは激減する 23 障害発生時の記録 復旧時間の記録 サーバーのログ 処理内容詳細 処理時間 稼働率 ボトルネック 利用率 ハードウェアの利用率のグラフ ＣＰＵ ・メモリー ディスク ・ ネットワーク ボトルネック キャパシティ 24 前回のおさらい ネットワークの基礎 WEBサーバーの構築 はじめに 背景 目標 設定 本編 まとめ 25 インター ＋ ネット インター（inter-）： 際・境目 パソコン通信の時代、ネットは独立していた。 NIFTY SERVE × PC-VAN NIFTY SERVE インターネット 社内LAN パソコン通信 PC-VAN 26 Open Systems Interconnection Reference Model レイヤー OSI参照モデルでの名称 TCP/IPでの対応 第7層 アプリケーション層 第6層 プレゼンテーション層 第5層 セッション層 第4層 トランスポート層 トランスポート 例）TCP, UDP 第3層 ネットワーク層 インターネット 例）IP, ICMP, ARP, RARP 第2層 データリンク層 ネットワークインタフェース 例）PPP, Ethernet 第1層 物理層 ハードウェア 例）UTPケーブル アプリケーション 例）HTTP, DNS, FTP 27 デファクトスタンダードの対義語 リファレンス実装・参照実装は概念や規格を実際 に実装して提供されるもの。 参照モデルは、概念を規格として整理したもの。 インタフェースは定義される OSI参照モデルも対応する実装が非常に少ない。 28 ネットワーク上での「通信」は、パケット （＝小包）と呼ばれる小さな単位で行われる。 UDP パケットをそのまま送信し、受信側でパケット番 号順に並べるプロトコル（規約）のこと。 リアルタイム性能に優れ、映像配信などに向く。 TCP 到達確認付きのプロトコルのこと。 パケットロス（損失）に強く、信頼性が高い。 29 データ（ファイルなど） 分割 D1 D2 D3 D4 D5 D6 30 D1 D2 D3 D4 D5 D6 TCP/IPでの対応 レイヤ Ethernet ヘッダ IP ヘッダ 第4層 TCP ヘッダ D3 HTTP ヘッダ （D1のみ） アプリケーション 例）HTTP, DNS, FTP FCS 第3層 トランスポート 例）TCP, UDP 第2層 インターネット 例）IP, ICMP, ARP, RARP 第1層 第0層 ネットワークインタフェース 例）PPP, Ethernet ハードウェア 例）UTPケーブル 31 ２つのホストを接続すること NICとHUB（L1-L2） PCとNIC（L2-L3） PCとルーター（L3-L4） WEBブラウザーとWEBサーバー（L4-L7） 下位レイヤーでコネクションに失敗した場合 上位レイヤーでのコネクションは不可能 原因不明のエラーの場合は、下のレイヤーを確認 32 回線交換方式 専有状態（他とのコネクションが困難） 交換するデータが単純 パケット交換方式 共有状態 同時に複数ホストとコネクションを張れる 各種ヘッダ情報とセッション情報が必要 （語弊はあるが）インターネットは全てこちら側 33 TCP/IPを用いたアプリケーション コネクション型プロトコル 送受信データは全てパケット アプリケーションは、下位レイヤーのパケットを意識す る必要は無い 「セッション」というより広域な概念が存在する 「セッション ＝ コネクション」とするプロトコル 例）TELNET, FTP, POP3 コネクションレス型プロトコル 「セッション ＝ 複数のコネクション」とするプロトコル 例）HTTP 34 一般的なHTTP 1.0の動作概要 接続処理 HTTP要求 HTTP応答 WEB ブラウ ザー ※ TCPのため、全ての矢印に 到着応答(ACK)が必要 切断処理 WEB サーバー 接続処理 切断処理 問合せの度に 接続/切断を繰り返す 35 HTTP 1.1の場合の動作概要 接続処理 HTTP要求 HTTP応答 WEB ブラウ ザー WEB サーバー 切断処理 １回のコネクションで 複数回の問合せ処理に 対応する 36 セッションはさらに抽象度が高い 接続処理 HTTP要求（セッションオープン） HTTP応答（OK） クッキー 切断処理 WEB サーバー 接続処理 … WEB ブラウ ザー セッション HTTP要求（セッションクローズ） HTTP応答（OK） HTTP要求（普通の問合せ） HTTP応答（普通の応答） 37 前回のおさらい ネットワークの基礎 WEBサーバーの構築 はじめに 背景 目標 設定 本編 まとめ 38 初期化処理 入力有り？ ひとつのプロセスは同時に ひとつのクライアントにしか サービスを提供できない N Y サービス提供 データ受信 39 同時に複数クライアントに サービスを提供可能 扱いが非常に簡単 メモリーなどのリソースを 大量に消費する プロセス間で情報を 共有することが難しい ハードウェアをまたいで 分散可能 40 初期化処理 データ受信 同時に複数クライアントに サービスを提供可能 扱いがかなり難しい メモリーなどのリソースを 共有できる N 入力有り？ Y サービス提供 N 入力有り？ Y サービス提供 入力有り？ Nプロセス間で情報を 共有することが可能 Y 複数のハードウェアで サービス提供 分散することが難しい 41 アプリケーション サーバー PC PC PC ROBOT その他 WEB サーバー アプリケーション サーバー データベース サーバー アプリケーション 【課題】 サーバー稼働率の極大化 スループットの極大化 ⇒ 利用率の低減 アプリケーション サーバー 42 PC アプリケーション 普通のアクセス サーバー PC 困ったアクセス WEB サーバー ブラウザ側で待ちきれなかった 場合、別の画面に移動したり、 同じボタンを連打するため、 返ってきた応答が受け取られない アプリケーション サーバー データベース サーバー 非常に遅い処理があった場合 ＆ アプリケーションサーバーが 単一スレッドで稼働している場合 43 アプリケーション サーバー PC PC PC ROBOT 待ち行列 キュー その他Queue WEB サーバー アプリケーション サーバー アプリケーション サーバー アプリケーション サーバー 44 稼働率と スループット 前回のおさらい ネットワークの基礎を理解する HTTPの基本動作 キューイング WEBサーバーの構築方法を知る ネットワーク はじめに 背景 目標 設定 本編 まとめ 45 日時 １２月１９日(水) １８：３０～ （毎月第３or４水曜日と覚えましょう） 場所 会費 新倉屋 花園本店 ２階多目的ホール （ここと同じです） 勉強会 無料 懇親会 （未定） 講演者 絶賛募集中！ 内容 システム基盤（大規模化）について 46