特集
基礎から学ぶIAサーバ 2002年度版

1. IAサーバとは何か?

デジタルアドバンテージ
2002/04/23


 IAサーバは「PCサーバ」と呼ばれることもある。この呼称だと、デスクトップPCのようなIBM PC/AT互換機が連想されるため、「PCサーバ=大きなデスクトップPC」というイメージにつながりがちだ。しかし、出自はIBM PC/AT互換機でも、現在のIAサーバはさまざまな点でデスクトップPCとは大きく異なっている。まずは、IAサーバとはどんなコンピュータ・システムなのか、どのような種類のIAサーバがあるのか、といった点から解説しよう。

IAサーバの成り立ち

 IAサーバの「IA」はIntel Architectureの頭文字を表す言葉だ。Intelが開発したアーキテクチャあるいはプロセッサを連想させるが、実際のところIAサーバといえば、

  • x86プロセッサおよびその互換プロセッサを搭載したサーバ
  • Itanium搭載サーバ

という2種類のサーバを指す。このうち前者は、IBM PC/AT互換機をベースに誕生したサーバであり、登場当初からしばらくは「PCサーバ」と呼ばれていた。それが「IAサーバ」という呼称に変わっていったのは、PCサーバが発展していく過程で、「PC」という呼称で想像されるデスクトップPCとはハードウェア的にもマーケティング的にも乖離していったからだ。

 下表は、現在の各種アーキテクチャのサーバ・マシンを大まかに分類したものだ。

名称 概要・特徴
IAサーバ x86プロセッサ搭載サーバ Intelのx86プロセッサおよびその互換プロセッサを搭載するサーバ。IBM PC/AT互換機をベースとしている。開発体制は水平分業型。価格が安く、小規模のシステムでは高いシェアを誇る
Itanium搭載サーバ IntelのItaniumプロセッサ・ファミリ(IPF)を搭載するサーバ。登場して間もないため、まだ普及には至っていない
RISC/UNIXサーバ 各社が独自に開発するRISCプロセッサとUNIX系OSを採用するサーバ。開発体制は垂直統合型で、基本的にメーカーが異なると互換性はない。IAサーバより高価だが、中規模〜大規模なシステムに強い
メインフレーム 古くから企業の基幹業務など大規模システムで利用されてきた大型コンピュータ。新規の開発はほとんど途絶えており、RISC/UNIXサーバでの代替が増えている
各種アーキテクチャのサーバ・マシンの分類
現状では、最も古い歴史を持つメインフレームの市場をRISC/UNIXサーバが攻略しようとしているのと同様に、IAサーバもまたRISC/UNIXサーバが押さえている市場を狙っている。

 IBM PC/AT互換機をベースに開発された「PCサーバ」は、1990年代前半、当時のネットワークOS(NetWareやWindows NTなど)と組み合わせて小規模システムの構築によく利用され、LANとともに次第に普及していった。当時のPCサーバには、サーバ独自の技術も用いられていたが、デスクトップPCと同じハードウェア・コンポーネントも比較的多く使われていた。また、PCサーバが対象としていたのも小規模なネットワークが多く、RISC/UNIXサーバとは大きく競合していなかった。

 しかし、次第にPCサーバの市場が拡大して業務におけるPCサーバの重要性が増すと、必然的により高いレベルの性能や機能、信頼性などが要求されるようになった。そこでIntelや各サーバ・メーカーは、さらに多くのPCサーバ専用の技術を開発・投入してきた。当然、ハードウェア的にはPCサーバとデスクトップPCの共通性は次第に下がっていった。

 そして次第にPCサーバの性能や機能などが高まるにつれて、Intelや各PCサーバのメーカーは、RISC/UNIXサーバやメインフレームが確保している中規模〜大規模システムの市場にも、PCサーバを食い込ませることを狙い始めた。それには、一般的に「PC」という単語がもたらす「安いけど信頼性などに欠ける」というイメージはマイナスに働く。つまり、マーケティング上では「PCサーバ」という名称は不利になる、という判断だ。

 こうした理由から、メーカー側はPCサーバではなく「IAサーバ」と呼ぶようになってきている。実際、IBM PC/AT互換機ではないItaniumサーバまで含めると、「IAサーバ」という呼称の方が現状に適しているだろう。

デスクトップPCと何が違うのか?

 では現在のIAサーバと普通のデスクトップPCでは何が異なるのだろうか? ルーツはいずれもIBM PC/AT互換機であり、ソフトウェアの互換性はある(基本的に同じOSが動作する)。異なるのは、ハードウェアの設計上で重視するポイントである(下表)。

項目 内容
性能 多数のユーザーからのサービス要求にこたえるために必要。特にI/O性能が重視される。ただし、グラフィックス性能については、あまり問われない
拡張性/スケーラビリティ サーバはデスクトップPCなどより長く使い続けるので、業務が拡大して負荷が増大したり、用途が増えて標準でない機能が要求されたりすることがある。そのため、サーバ全体を置き換えずにハードウェアを追加することで、性能を高めたり機能を増やしたりできる必要がある
耐障害性 重要な業務サービスを担うサーバは、例えばハードウェアの障害で簡単にサービスを停止するのは望ましくない。ハードウェアの二重化などにより、障害が発生してもサービスを継続して提供できるような設計が要求される
信頼性 障害対策だけではなく、そもそも故障しにくい信頼性の高いハードウェアが要求される
保守・管理 サーバの動作をリモート環境から監視したり、すばやくハードウェアの故障を検出して管理者に知らせたり、といった機能が必要
デスクトップPCに比べてIAサーバのハードウェアで重視されるポイント
サーバの規模が大きくなるほど上記の各項目が重要になり、サーバとしてより強力なハードウェアが要求される。

 例えばハードディスクの耐障害性を確保するには、RAIDなどの仕組みが必要になる。デスクトップPCではコスト優先でRAIDまで導入できない場合が多いが、サーバでは一般的な装備だ。また拡張性/スケーラビリティでも、例えばデスクトップPCのプロセッサはたいてい1基まで、ハイエンドでも2基までだが、サーバでは4〜32基まで装備できる製品もある。当然、こうしたIAサーバのハードウェア構成はデスクトップPCと大きく異なる。さらに具体的な違いについては、次ページから解説していく。

IAサーバの分類について

 次にIAサーバの「分類」について確認しよう。デスクトップPCにもハイエンドとエントリ・クラスが存在するように、IAサーバにもその規模に応じた分類がある。以下は、旧来からあるIAサーバの分類方法だ。

セグメント名称 内容
エンタープライズ(ハイエンド) 企業全体のネットワークをカバーする大規模システム
ミッドレンジ 企業内の1部門クラスのネットワーク向け(中規模システム)
ワークグループ 企業内の1部署クラスのネットワーク向け(小規模システム)
エントリ・クラス 営業所やSOHOなど、ごく小規模のネットワーク向け
旧来からあるIAサーバの分類
これは企業内LANにIAサーバを設置して運用することを想定した分類方法である。いまでも、サーバによる製品ラインアップでよく見かける。

 注意が必要なのは、メーカーによって各セグメントの定義が異なることだ。ほとんど同じ仕様のサーバでも、メーカーが異なると一方はミッドレンジで他方はエンタープライズ、と食い違ってしまうことがある。また、サーバの用途は特定されていないので、少々乱暴な分類といえなくもない(例えばファイル・サーバとアプリケーション・サーバでは、ネットワークの規模やユーザー数が同じで分類上も同一セグメントだとしても、ハードウェアの要件はまったく異なる)。

 上表のような分類に対し、インターネット向けサービスで用いられる「サーバの3階層モデル」に基づいた分類方法が、最近よく使われるようになってきている(下図)。

サーバの3階層モデル
各種のインターネット向けサービス(BtoCなど)を提供するシステムでは、このように特性の異なるサーバを階層的に接続する構成をとることが多い。
  フロントエンド
 エッジ・サーバとも呼ばれ、主にWebサーバとして稼働する。ロード・バランサで配分されたユーザーからのアクセスを受けて、ミッド・ティアやバックエンドに処理を依頼する。この階層ではスケール・アウト(サーバの台数を増やして性能を高める手法)で性能を高められるため、各サーバ単体の性能はそれほど必要としない
  ミッド・ティア
 各種のサーバ・アプリケーション(ビジネス・ロジック)を実行するサーバがここに位置する。必要とされる性能は、サーバ・アプリケーション次第であるが、フロントエンドと違いスケール・アップ(サーバ単体で性能を高める手法)が要求される場合がある
  バックエンド
 データベース・サーバとして、フロントエンドやミッド・ティアにデータを提供したりする。多数のアクセス要求をカバーするため、バックエンド・サーバには高い性能が要求される(性能向上はスケール・アップで対応)

 現状では、メーカー側でもこの2種類の分類方法が混在している状態なので、混乱しないよう注意する必要がある(例えば、ミッドレンジとミッド・ティアは似ているが同義ではない)。

 このほかには、搭載可能なプロセッサ数や物理的な形状(フロア/ラックマウント/ブレード)で分類する場合もある(詳細は次ページからのプロセッサやケースの解説で述べる)。

 さて次ページからは、以下の図のように、サーバを構成する各種ハードウェア・コンポーネントにそれぞれフォーカスを当てて解説していく。

IAサーバのハイライト
IAサーバを構成する7種類のハードウェア・コンポーネントを取り上げて解説していく。
  プロセッサ
  メモリ・サブシステム
  拡張スロット
  ディスク・サブシステム
  ネットワーク・インターフェイス
  電源ユニット
  ケースなど

 

 INDEX
  [特集]基礎から学ぶIAサーバ 2002年度版
  1.IAサーバとは何か?
    2.多様なIAサーバ向けプロセッサを把握する(1)
    3.多様なIAサーバ向けプロセッサを把握する(2)
    4.大容量化するメイン・メモリを支える技術(1)
    5.大容量化するメイン・メモリを支える技術(2)
    6.互換性重視で高速化された拡張バス/スロット(1)
    7.互換性重視で高速化された拡張バス/スロット(2)
    8.ギガビット化が始まったIAサーバのネットワーク・インターフェイス
    9.ディスク・インターフェイスの基礎「SCSI」「IDE」を知る
    10.意外に多彩なIAサーバの電源ユニットの機能とケースの形状
 
 「System Insiderの特集」


System Insider フォーラム 新着記事
  • Intelと互換プロセッサとの戦いの歴史を振り返る (2017/6/28)
     Intelのx86が誕生して約40年たつという。x86プロセッサは、互換プロセッサとの戦いでもあった。その歴史を簡単に振り返ってみよう
  • 第204回 人工知能がFPGAに恋する理由 (2017/5/25)
     最近、人工知能(AI)のアクセラレータとしてFPGAを活用する動きがある。なぜCPUやGPUに加えて、FPGAが人工知能に活用されるのだろうか。その理由は?
  • IoT実用化への号砲は鳴った (2017/4/27)
     スタートの号砲が鳴ったようだ。多くのベンダーからIoTを使った実証実験の発表が相次いでいる。あと半年もすれば、実用化へのゴールも見えてくるのだろうか?
  • スパコンの新しい潮流は人工知能にあり? (2017/3/29)
     スパコン関連の発表が続いている。多くが「人工知能」をターゲットにしているようだ。人工知能向けのスパコンとはどのようなものなのか、最近の発表から見ていこう
@ITメールマガジン 新着情報やスタッフのコラムがメールで届きます(無料)
- PR -

注目のテーマ

System Insider 記事ランキング

本日 月間
ソリューションFLASH