システム構成要素の要点とまちがえやすい点（ITパスポート試験 論点テキスト）
ITパスポート試験のテクノロジ系（コンピュータシステム）のうち、「システム構成要素」にあたる13論点を、要点63本・まちがえやすい点43本・式7本にまとめました。
最終更新：2026年10月6日
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このページの論点
システムの構成
処理能力の拡張と分散処理の技術
処理能力が不足したときの増強方法と、負荷分散やグリッドなど複数の計算機で処理を担う技術、半導体の進歩の傾向を扱う。
要点
- スケールアップは、既存サーバ自体のCPUやメモリなどの性能を増強して処理能力を高める方法である。
- スケールアウトは、サーバの台数を増やすことでシステム全体の処理能力を高める対応方法であり、負荷分散と組み合わせて用いられることが多い。
- ロードバランシング（負荷分散）は、利用者からのアクセスを複数のサーバに振り分け、特定のサーバへ処理が集中することを防ぐ仕組みである。
- グリッドコンピューティングは、ネットワークで接続された多数のコンピュータの余った処理能力を結集し、1つの高性能なコンピュータのように利用する技術である。
- ムーアの法則は、半導体の集積回路上のトランジスタ数がおおむね一定期間ごとに倍増していくという技術進歩の傾向を示した経験則である。
まちがえやすい点
- スケールアップはサーバ自体の性能を増強する方法であり、台数を増やして処理能力を高めるスケールアウトとは能力向上の手段が異なる。
- グリッドコンピューティングは分散した多数のコンピュータの余剰能力を結集する技術であり、複数のコンピュータを密に連携させるクラスタリングとは別である。
- ロードバランシングは処理要求を複数のサーバへ振り分ける仕組みであり、データの複製による冗長化技術であるミラーリングとは目的が異なる。
- ムーアの法則はトランジスタ数の倍増の傾向を指す経験則であり、並列処理による高速化の限界を示すアムダールの法則とは異なる。
エッジ・サーバレス・マイクロサービス
データ発生源に近い場所での処理、サーバ管理を意識しない実行形態、小さなサービスの集合として構築する設計手法を扱う。
要点
- エッジコンピューティングは、データ発生源に近い場所のサーバで処理を行い、必要なデータのみをクラウドに送ることで通信負荷や遅延を減らす仕組みである。
- エッジAIは、カメラやセンサーなどの端末側でAIの推論処理を行い、通信遅延の低減やプライバシー保護に寄与する。
- サーバレスコンピューティングは、サーバ管理を意識せず関数を実行でき、実行量に応じて課金されるクラウドの利用形態である。
- マイクロサービスアーキテクチャは、1つの大きなアプリケーションを、独立して開発・デプロイ・稼働できる小さなサービスの集合として構築する設計手法である。
まちがえやすい点
- エッジコンピューティングはデータ発生源の近くで処理するのに対し、クラウドコンピューティングはすべてのデータを中央のクラウドに送って処理する集中型である。
- エッジAIは端末側で処理する形態であり、クラウドAIはクラウド側で処理する逆の形態である。生成AIは新たなコンテンツを作る技術で、処理場所の仕組みではない。
- マイクロサービスは小さなサービスに分割して構築するのに対し、モノリシックアーキテクチャは機能を1つの大きなプログラムとして一体で構築する従来型の方式である。
クライアントサーバとストレージ共有方式
クライアントとサーバの役割分担、端末側の機能を絞るシンクライアント、ネットワーク経由の記憶装置であるNASとSANを扱う。
要点
- クライアントサーバシステムは、要求を出すクライアントと、要求に応じて処理・データを提供するサーバとで役割を分担するシステム構成である。
- シンクライアントは、手元の端末に必要最小限の機能しか持たせず、データの処理や保存をサーバ側に集中させる利用形態である。
- NASはネットワークに直接接続し、複数のコンピュータから共有のファイルサーバとして手軽に利用できる記憶装置である。
- SANは、サーバとストレージ装置とを専用の高速ネットワークで接続し、複数のサーバから大容量のストレージ資源をブロック単位で共有できる仕組みである。
- Webシステムは、利用者のWebブラウザからの要求をWebサーバが受けて処理し、結果を返すしくみで構成されたシステム。
まちがえやすい点
- NASはファイル単位の共有を提供するのに対し、SANは専用の高速ネットワークでブロック単位のアクセスを行う仕組みであり、共有の単位が異なる。
- シンクライアントは端末の機能を最小限にするのに対し、ファットクライアントは端末側に多くの処理機能を持たせる従来型の方式である。
- クライアントサーバシステムは役割を分担する構成であり、対等な端末同士が直接データをやり取りするP2Pとは役割分担の考え方が異なる。
クラウドサービスの提供形態
SaaS・PaaS・IaaSが提供する範囲の違いと、プライベートクラウドとパブリッククラウドを組み合わせる利用形態を扱う。
要点
- SaaSは、メールソフトや会計ソフトなどのアプリケーション機能をインターネット経由でそのまま利用できるクラウドサービス形態である。
- PaaSは、OSやデータベース、開発実行環境など、アプリケーションを開発・実行するための基盤を提供するクラウドサービス形態である。
- IaaSは、サーバやストレージ、ネットワークなどのインフラそのものを提供する形態であり、OSやミドルウェアの構築・管理は利用者側の責任範囲となる。
- ハイブリッドクラウドは、自社専用のプライベートクラウドと、複数の利用者が共用するパブリッククラウドを、システムや業務内容に応じて組み合わせて利用する形態である。
- クラウドサービスで利用者の管理範囲が広い順に並べると、IaaS、PaaS、SaaSの順になる。
まちがえやすい点
- SaaSではOSやミドルウェアの管理は提供者側が行うのであり、利用者がOSの更新を自分で行う必要がある形態ではない。
- ハイブリッドクラウドはプライベートとパブリックの組合せであり、複数のパブリッククラウド事業者のサービスを併用するマルチクラウドとは別である。
- PaaSはアプリケーションの開発・実行基盤を提供し、SaaSは完成済みのアプリケーション機能そのものを提供する点で、提供される階層が異なる。
仮想化とコンテナ
1台の物理サーバ上に複数の環境を構築する仮想化の方式と、軽量なコンテナ型、その管理の仕組みを扱う。
要点
- 仮想化は、1台の物理サーバ上にソフトウェア的に複数の仮想コンピュータ環境を作り出し、それぞれで独立したOSやアプリケーションを動作させる技術である。
- コンテナ型仮想化は、OS上にライブラリなどをまとめた軽量な独立環境を複数構築する技術で、ゲストOSを持たないためハイパーバイザ型より起動が高速である。
- ハイパーバイザ型仮想化は、ホストOSを介さず仮想化ソフトウェア自体を物理サーバに直接インストールして複数の仮想マシンを稼働させる方式である。
- コンテナ型はゲストOSを持たずホストOSのカーネルを共有するため、仮想マシンより軽量で起動が速い。
- コンテナオーケストレーションは、多数のコンテナの配置や負荷分散、障害時の復旧を自動で管理する仕組みである。
- サーバの仮想化により、1台の物理サーバ上で複数の仮想サーバを動かせ、集約によって設置場所や電力を節約できる。
まちがえやすい点
- 仮想化しても土台の物理サーバが故障すれば、その上で動くすべての仮想サーバが停止する。仮想化は物理サーバの故障の影響を避ける技術ではない。
- ホスト型仮想化は既存のホストOS上のソフトウェアとして仮想化を行う方式で、ホストOSを介さないハイパーバイザ型とは異なる方式で、オーバーヘッドが大きい。
- デスクトップ仮想化は利用者のデスクトップ環境をサーバ側に集約する技術であり、OSを共有する軽量なコンテナ型とは異なる。
RAIDの種類と特徴
複数のディスクを組み合わせるRAID0・RAID1・RAID5などの記録方式と、それぞれの速度・冗長性の違いを扱う。
要点
- RAID1はミラーリングと呼ばれ、複数のディスクに同じデータを同時に書き込み、1台が故障してももう1台からデータを復旧できる方式である。
- RAID0はストライピングにより複数のディスクへデータを分散して書き込み、読み書きを高速化するが、1台でも故障すると全体のデータが失われる。
- RAID5は3台以上のディスクを用い、データとともに誤り訂正用のパリティ情報を各ディスクに分散して記録し、1台が故障しても内容を復元できる構成である。
- RAID1は同じ内容を2台に書くため、1台が故障してももう1台に同じデータが残る。
まちがえやすい点
- JBODは複数のディスクを単純に束ねるだけで冗長性を持たない構成であり、パリティによる復元機能を持つRAID5ではない。
- RAID0は速度を目的とし、RAID1は耐障害性を目的とする方式である。RAID0は耐障害性を持たない。
- RAID5はパリティによる冗長化方式であり、同じデータを複数台へ同時に書き込むミラーリングのRAID1とは冗長化の仕組みが異なる。
RAIDの最低台数と実効容量
RAID1とRAID5で利用できる容量の求め方と、RAID5を構成するために必要なディスクの最低台数を扱う。
要点
- RAID1は同じデータを2台のディスクに書き込む冗長化方式のため、実効容量は総容量の半分になる。
- RAID5を構成するには最低3台のディスクが必要であり、2台以下ではパリティを分散して持てない。
- RAID5では全体でディスク1台分の容量がパリティに使われるため、実効容量はディスクの合計からその1台分を引いた容量になる。
- RAID1を2台で構成したときの利用容量は1台分であり、耐障害性を得るかわりに容量が半分になる。
まちがえやすい点
- RAID1の実効容量はディスクの単純合計ではない。冗長化のために同じデータを持つので、ミラーリングでは総容量の半分しか使えない。
- RAID5の実効容量はパリティ領域を考慮しない単純合計ではなく、パリティに使われるディスク1台分を差し引いた容量である。
- RAID0を構成した場合は2台分の容量がそのまま使えるのに対し、RAID1では1台分の容量しか使えない。
式
- RAID5の実効容量（ディスク台数−1）×1台の容量4台で各1TBなら（4−1）×1TB＝3TB
- RAID1の実効容量総容量÷2同じデータを2台に書くため半分になる
システムの評価指標
処理方式と性能指標
バッチ処理とリアルタイム処理の使い分け、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の意味の違いを扱う。
要点
- OLTPは、多数の短い更新処理をその場で即時に処理する形態で、オンライン取引に用いられる。
- バッチ処理は一定期間分のデータをまとめて一括で処理する方式であり、リアルタイム処理は要求が発生したその都度すぐに処理する方式である。
- スループットは、単位時間あたりにシステムが処理できる仕事量を表す性能指標である。
- ターンアラウンドタイムは、処理を依頼してから全結果を受け取り終えるまでの総時間である。
- レスポンスタイムは、要求を出してから最初の応答が返るまでの時間である。
- 対話型処理は、利用者が端末から指示を入力するたびにシステムが結果を返し、そのやり取りを繰り返して進める処理形態。
- 初期コストは、システムの導入時に必要となる、機器の購入費やソフトウェアの開発費、導入作業の費用など。
まちがえやすい点
- 座席予約のように即時の応答が求められる業務にはリアルタイム処理が適し、バッチ処理は給与計算や締め処理のように期間でまとめられる業務に向く点で、適する業務が異なる。
- スループットが大きいからといって個々の応答時間が必ず短くなるわけではなく、まとめて処理すると個々の要求の応答が遅くなることがある。
- ターンアラウンドタイムはすべての結果を受け取り終えるまでの時間で、最初の応答までを測るレスポンスタイムとは異なる指標である。
- OLTPは取引処理を即時に行う形態であり、蓄積データの多次元分析を行うOLAPや、データの抽出・変換・格納を行うETLとは異なる。
RASISとMTBF・MTTRの意味
システムの品質を測るRASISの5つの観点と、信頼性を表すMTBF、保守性を表すMTTRの意味を扱う。
要点
- RASISは、信頼性・可用性・保守性・完全性・安全性の頭文字を取った、システムの品質を多面的に評価する考え方である。
- MTBFは平均故障間隔であり、故障してから次に故障するまでの正常稼働時間の平均値を表し、値が大きいほど故障しにくい。
- MTTRは平均修理時間であり、故障してから修理が完了して再び使用できるようになるまでの時間の平均値を表し、値が小さいほど復旧が速い。
- MTBFは信頼性の高さを、MTTRは保守のしやすさを表す指標である。
- 故障率は、システムが稼働している単位時間あたりに、故障が発生する割合を表す指標。
まちがえやすい点
- MTBFは正常に稼働し続けられる平均時間を表し、故障後の修復にかかる時間を表すMTTRとは対象とする区間が逆になる。
- 稼働率はMTBF÷（MTBF＋MTTR）で求めるのであり、MTTRをMTBFで割って求めるのではない。
- SLAはサービス品質の合意文書であり、時間の平均値を表す指標であるMTBFやMTTRではない。
- RASISは品質を多面的に評価する考え方であり、情報セキュリティ管理の仕組みであるISMSやサービス品質の合意水準であるSLAとは評価対象が異なる。
稼働率の計算と平均故障間隔
MTBFとMTTRから稼働率を求める式と、総運用時間と故障回数からMTBFを求める計算を扱う。
要点
- 稼働率はMTBF÷（MTBF＋MTTR）で求められ、MTBFが180時間でMTTRが20時間なら180÷（180＋20）＝0.9となる。
- MTBFが95時間でMTTRが5時間のシステムの稼働率は、95÷（95＋5）＝0.95となる。
- 稼働率の式の分母は稼働と修理を合わせた全体時間であり、MTBFが45時間でMTTRが5時間なら45÷50＝0.9となる。
- MTBFは総稼働時間を故障回数で割って求める信頼性の指標であり、1000時間で4回故障したなら250時間となる。
まちがえやすい点
- 稼働率と、稼働していない割合である不稼働率は逆の意味であり、稼働率が0.9なら稼働していない割合は0.1である。
- 不稼働率は1−稼働率で表され、稼働率とは異なる。MTBFが95時間でMTTRが5時間なら、0.05は稼働率ではなく不稼働率である。
- MTTRを分子にした式は稼働率ではなく非稼働の割合に近い考え方であり、稼働率の分子はMTBFである。
- 1000時間は総運用時間そのものであり、MTBFではない。MTBFは総運用時間を故障回数で割った値である。
式
- 稼働率MTBF÷（MTBF＋MTTR）MTBFが180時間でMTTRが20時間なら180÷（180＋20）＝0.9
- MTBF総稼働時間÷故障回数1000時間で4回故障なら250時間
- 不稼働率1−稼働率
直列・並列構成の稼働率
装置を直列につないだ場合と並列につないだ場合の全体の稼働率の求め方、両者を組み合わせた構成の計算順序を扱う。
要点
- 直列システムはすべての装置が同時に稼働して初めて機能するため、全体の稼働率は各装置の稼働率の積で求める。
- 並列システムは全装置が同時に故障したときだけ停止するため、全体の稼働率は1から全装置が同時に停止する確率を引いて求める。
- 直列と並列が混ざった構成は、内側の並列部分を先に1つの装置とみなしてから直列の計算をする。
- 各装置の稼働率が0.9の並列構成では、両方が停止する確率は0.1×0.1＝0.01であり、稼働率は1－0.01＝0.99となる。
- 稼働率0.8の装置を3台直列につなぐと全体は0.8×0.8×0.8＝0.512となり、直列は台数が増えるほど全体の稼働率が下がる。
- 並列構成は一方が停止してももう一方が処理を続けられるため、全体の稼働率は個々の装置より高くなる。
まちがえやすい点
- 稼働率0.9の装置を直列につなぐと0.9×0.9＝0.81であり、0.99は並列構成の稼働率である。直列と並列では値が異なる。
- 0.81は同じ装置を直列接続した場合の稼働率であり、並列接続の稼働率ではない。並列の方が稼働率は高くなる。
- 混合構成で並列部分の冗長化を無視したり、直列の装置を数え忘れたりする計算は、構成の一部を落としており正しい計算とは異なる。
式
- 直列構成の稼働率稼働率A×稼働率B×…稼働率0.9の2台なら0.9×0.9＝0.81
- 並列構成の稼働率1−（1−稼働率）×（1−稼働率）稼働率0.9の2台なら1−0.01＝0.99
二重化構成と待機方式
デュアルシステムとデュプレックスシステムの違い、ホットスタンバイとコールドスタンバイ、稼働中の部品交換を扱う。
要点
- デュプレックスシステムは、現用系と待機系の2系統を用意し、現用系に障害が発生したときに待機系へ切り替えて処理を継続する方式である。
- デュアルシステムは、同一構成の2つの系統に常に同じ処理を並行して行わせ、結果を照合することで異常をただちに検知しながら処理を継続できる構成である。
- ホットスタンバイは、予備系を稼働系と同じ状態で常時起動して待機させ、障害発生時に短時間で切り替える構成である。
- ホットスワップは、機器の電源を切らずに稼働させたまま、ハードディスクや電源ユニットといった部品を安全に着脱・交換できる機能である。
まちがえやすい点
- デュアルシステムは両系統を常時稼働させて結果を照合するのに対し、デュプレックスシステムは平常時に待機系を待機させておく構成である。
- コールドスタンバイは予備系を停止または別用途で使っておき、障害時に起動・設定してから切り替えるため、ホットスタンバイとは異なる。復旧に時間がかかる。
- ホットスワップは稼働中の部品交換であり、障害時に待機系へ処理を自動的に引き継ぐフェールオーバーではない。
フェールセーフなど障害時の設計思想
フェールセーフ・フェールソフト・フォールトトレラント・フールプルーフが重視する対象の違いを扱う。
要点
- フェールセーフは、障害発生時にシステムを安全な状態に導き、被害を最小限に抑える設計思想である。
- フェールソフトは、システムの一部に障害が発生しても全体を停止させず、正常な部分だけで機能を縮小しながら稼働を継続する縮退運転の設計思想である。
- フォールトトレラントは、装置の一部に障害が発生しても機能や性能を落とさず運転を継続できるように、二重化などの冗長構成を組み込んでおく設計の考え方である。
- フールプルーフは、利用者が誤った操作をしても危険な事態や誤動作に至らないように、あらかじめ配慮しておく設計の考え方である。
まちがえやすい点
- フォールトトレラントは機能や性能を落とさず稼働を続けるのに対し、フェールソフトは機能を縮小しながら稼働を継続する考え方である。
- フォールトアボイダンスは高品質な部品選定などで故障の発生自体を未然に防ぐ考え方であり、障害発生を前提とするフェールソフトとは別である。
- フールプルーフは誤操作への対策であり、障害発生時に安全な状態へ導くフェールセーフとは主眼が異なる。
ほかのページ
この論点の問題は、アプリで解けます
ITウカールは、ITパスポート試験の対策アプリです。論点テキストはアプリの中でも無料で読めて、各論点の問題を解いて理解を確かめられます。分野別の演習・本番形式の模擬試験・間違えた問題の復習まで、1つのアプリで進められます。
出典と作り方
この読み物は、IPA「ITパスポート試験 シラバス Ver.6.5」の中分類の順に、アプリ「ITウカール」の収録問題の解説をもとにアプリ製薬が作成したものです。公式の文章の転載ではありません。問題文・選択肢は載せていません。