この記事では、キャパシティプランニングとスケールアウト/スケールインについて、初心者にも分かりやすく、図解付きで丁寧に解説しています！
キャパシティプランニング
- キャパシティプランニングはシステムを構築する時に、必要なリソースを判断して、システム構成案を練る手順。
- 現状の確認→ユーザへのヒアリング→システム構成案の作成→見直しの順で計画を立てる。
スケールアウト/スケールイン
- スケールアウトはサーバの台数を増やすことで処理能力を上げる手法。
- スケールインはサーバの台数を減らすことで処理能力を下げる手法。
キャパシティプランニング
システムを構築する時、むやみやたらにシステムを構築していけば必要なものが不足したり、逆に無駄に性能の良すぎるシステムを構築してしまう可能性があります。
では、どういった手順でシステムの構成案を考えていけば良いのでしょうか？
システム構成案を考えるのに必要な手順をキャパシティプランニングと言い、次の①～④で作業を行います。
- 現状のシステム構成を確認する。システムを構成するサーバの台数や性能等。
- システムを利用しているユーザから、新しく構築するシステムに
どういった性能が必要かを確認する。 - ユーザにヒアリングした結果から、システムの構成案を検討する。
- 検討したシステムの構成案について必要に応じて見直しを行う。
キャパシティプランニングを行うことで、漏れなく無駄なく、必要な分のシステムを構築出来る訳ですね。
スケールアウト/スケールアップ
サーバの処理能力以上にアクセスがある場合、サーバの処理能力を向上させる必要がありますが、処理能力を上げる方法は2つあります。スケールアウトとスケールアップです。
スケールアウトとスケールアップのどちらが適しているかはシステムによります。
スケールアウト
ECサイトの商品検索のような更新処理が発生しない処理の場合、サーバ間の整合性や処理順序を意識する必要がないため、単純にサーバの台数を増やすだけで良いスケールアウトが適しています。
また、スケールアウトの場合、1台のサーバがダウンしても他のサーバで処理を継続できるため、安定して稼働することが出来ます。
スケールアップ
データを更新する処理が多く、サーバ間の整合性や処理順序が重要な処理の場合、スケールアウトでは整合性を保つのが大変なので、1台のサーバのスペックを上げるスケールアップの方が適しています。
スケールイン/スケールダウン
サーバの処理能力が、実際に使われている能力に比べて過剰であれば、不要なコストが発生しているため、サーバの処理能力を下げにいきます。処理能力を下げる方法も2つあります。スケールインとスケールダウンです。
基本情報、出るところだけまとめ！
システムを構築する時に、必要なリソースを判断して、システム構成案を計画する手順。①現状の確認→②ユーザにヒアリング→③システム構成案の検討→④システム構成案の見直し、の順に計画する。
スケールアウトはサーバの台数を増やして性能を上げる手法。
スケールインはサーバの台数を減らして性能を下げる手法。
基本情報技術者試験での出題例
平成30年度秋期問14
基本情報技術者
午前試験 平成30年度秋期問14
稼働状況が継続的に監視されているシステムがある。稼働して数年後に新規業務をシステムに適用する場合に実施する，キャパシティプランニングの作業項目の順序として，適切なものはどれか。
〔キャパシティプランニングの作業項目〕
① システム構成の案について，適正なものかどうかを評価し，必要があれば見直しを行う。
② システム特性に合わせて，サーバの台数，並列分散処理の実施の有無など，必要なシステム構成の案を検討する。
③ システムの稼働状況から，ハードウェアの性能情報やシステム固有の環境を把握する。
④ 利用者などに新規業務をヒアリングし，想定される処理件数や処理に要する時間といったシステムに求められる要件を把握する。
ア ③,②,④,①
ウ ④,②,①,③
イ ③,④,②,①
エ ④,③,①,②
正解は”イ”
システム構成案を作成する手順をキャパシティプランニングと言います。
ア～エの手順がシステム構成案を作成するのに適切な手順か見ていきましょう。誤りの選択肢は明らかにおかしな所があります。
ア ②(システム構成の案を検討する)→④(利用者にシステムに必要な要件を聞く)とありますが、まずシステムに何が必要かを利用者に聞いてから、構成案を考えないといけませんよね。よって、おかしいことが分かります。
ウ 一番最後に③(現在のハードウェアやシステムの状況を把握する)とありますが、現状の把握は早い段階で行うべきですよね。でないと、何が足りていないのかを把握することができません。よって、おかしいことが分かります。
エ ①(システム構成案の見直しをする)→②(システム構成の案を検討する)とありますが、検討したシステム構成案に対して、見直しをしていくのが普通だと思うので、おかしいことが分かります。
よって、答えはイです。
平成30年度春期問15
基本情報技術者
午前試験 平成30年度春期問15
システムのスケールアウトに関する記述として，適切なものはどれか。
ア 既存のシステムにサーバを追加導入することによって，システム全体の処理能力を向上させる。
イ 既存のシステムのサーバの一部又は全部を，クラウドサービスなどに再配置することによって，システム運用コストを下げる。
ウ 既存のシステムのサーバを，より高性能なものと入れ替えることによって，個々のサーバの処理能力を向上させる。
エ 一つのサーバをあたかも複数のサーバであるかのように見せることによって，システム運用コストを下げる。
正解は”ア”
スケールアウトでは、サーバを追加導入することでシステム全体の処理能力を向上させます。
平成29年度春期問12
基本情報技術者
午前試験 平成29年度春期問12
システムの性能を向上させるために，スケールアウトが適しているシステムはどれか。
ア 一連の大きな処理を一括して実行しなければならないので，並列処理が困難な処理が中心のシステム
イ 参照系のトランザクションが多いので，複数のサーバで分散処理を行っているシステム
ウ データを追加するトランザクションが多いので，データの整合性を取るためのオーバーヘッドを小さくしなければならないシステム
エ 同一のマスタデータベースがシステム内に複数配置されているので，マスタを更新する際にはデータベース間で整合性を保持しなければならないシステム
正解は”イ”
スケールアウトでは、サーバを追加導入することでシステム全体の処理能力を向上させます。
