基本情報 平成30年度 春期 問13：テクノロジ系に関する問題

答えは d です。

WebサーバとAPサーバを分けるメリット＝役割分担で得意なことに集中させる。

• Webサーバ：軽い「静的コンテンツ（HTML/CSS/画像）」をサクッと返す
• APサーバ：重い「動的コンテンツ（DBアクセスのある処理）」をじっくり計算

それぞれ別のサーバにすると、負荷を分散できて全体が速くなります。

👉 覚え方：役割分担で得意分野に専念！

ほかの選択肢：a〜c は技術的な前提が逆だったり間違いだったりする説明。

なぜこれが正解か

正解は d。Webサーバ（Apache、Nginx等）は静的コンテンツ（HTML、CSS、JS、画像）の配信に最適化されており、APサーバ（Tomcat、JBoss、IIS等）は動的な業務ロジック処理に最適化されている。両者を物理的に分離することで、負荷特性に応じた処理分担が可能となり、それぞれをスケールアウトしやすくなる。リクエスト種別に応じて適切なサーバで処理することで、全体のスループットが向上する。

各選択肢の解説

• a Webサーバにクライアント実行環境：誤り。Webサーバはクライアントとの通信を仲介するだけで、クライアント実行環境（ブラウザ等）はクライアント側にある。
• b 文字コード違いをWebサーバが吸収：そうした機能を提供するわけではない。文字化けは別の対策（一貫したエンコーディング設定）で防ぐ。
• c 業務ロジックがWebサーバに：本来APサーバが業務ロジックを持つ。逆。
• d 静的をWeb、動的をAPで分担 → 正解。

覚え方・ひっかけ注意

3層アーキテクチャ：プレゼンテーション層（Webサーバ）＋ ビジネスロジック層（APサーバ）＋ データ層（DBサーバ）。各層を分離することでスケーラビリティ、保守性、セキュリティが向上。物理分離・論理分離・コンテナ分離の各レベルがある。

3層アーキテクチャの構造

1. プレゼンテーション層（Web層）：HTTPリクエストの受信、静的コンテンツ配信、SSL終端、ロードバランシング。Apache HTTP Server、Nginx、IIS、AWS ALB/CloudFront。

2. ビジネスロジック層（AP層）：動的処理、業務ロジック、セッション管理、認証・認可。Tomcat、WebLogic、WebSphere、Jetty、Node.js、PHP-FPM、Gunicorn/uWSGI。

3. データ層（DB層）：データ永続化、トランザクション管理。Oracle、PostgreSQL、MySQL、SQL Server、NoSQL（MongoDB、DynamoDB）。

物理分離のメリット

• 負荷分散：静的：動的でリクエスト特性が大きく異なる。Webサーバは軽量・並列度高、APサーバはCPU/メモリ集約。
• スケーラビリティ：層ごとに独立スケーリング可能（水平展開）。
• セキュリティ：DMZ（非武装地帯）にWebサーバ、内部ネットワークにAP/DBサーバを配置。多層防御。
• 可用性：層ごとに冗長化、障害分離。
• 保守性：各層を独立に更新・パッチ適用可能。
• キャッシュ最適化：静的コンテンツはCDN（CloudFront、Akamai、Cloudflare）へオフロード。

デメリット・課題

• ネットワーク遅延：層間通信のレイテンシ。
• 複雑性増大：構成管理、デバッグ、デプロイの煩雑化。
• コスト：サーバ・ライセンス費用増。
• データ整合性：分散システムでのトランザクション管理。

進化系統

• モノリシック（伝統）：単一プロセスで全層を統合。
• 3層アーキテクチャ：物理分離による役割分担。
• SOA（Service Oriented Architecture）：機能をサービス化、ESBで統合。
• マイクロサービス：細粒度サービス、API Gateway+各種サービス独立デプロイ。Netflix、Amazon等が先導。
• サーバレス（FaaS）：AWS Lambda、Azure Functions、Cloud Run。インフラ管理不要。
• エッジコンピューティング：CloudflareWorkers、Edge functions。Web層を CDN エッジに展開。

試験での位置づけ

FE「システムアーキテクチャ」分野で頻出。応用情報・SAではマイクロサービス、12-Factor App、CAP定理、サーキットブレーカ、Strangler Fig パターン等のクラウドネイティブ設計パターンまで踏み込む。

実装上の選択肢

• リバースプロキシ構成：Nginx/Apacheの前段配置、SSLオフロード、静的キャッシュ。
• ロードバランサ構成：HAProxy、ELB、Nginx Plus による複数APサーバへの分散。
• コンテナ化：Docker + Kubernetes で各層を Pod 単位に分離。
• CDN前置き：Cloudflare/CloudFront でグローバル分散、エッジキャッシュ。

選択肢の発展補足

bの文字化けはHTTPヘッダのContent-Type charset指定、メタタグ、DB接続文字セット、プログラミング言語の内部表現等の各レイヤでの統一が必要。UTF-8 統一が現代の標準解。cの業務ロジック配置はMVCパターンでAP層に Controller/Service/Model を配置するのが定石。ファットクライアント vs シンクライアントの議論はクライアント側のロジック分担の話。