【サーバーの基礎知識】初心者が知っておくべきサーバーの基礎・種類・役割

【サーバーの基礎知識】2つの側面と形状3選〜代表的なサーバーの種類と役割
ハテオ君

サーバーってよく耳にするけど何なんだろう?どんな機能や種類があるのからなぁ...。

今回はこの悩みを解決します!

今回の記事テーマ

サーバーの基礎知識~代表的な種類と特徴を徹底解説!
※今回の記事はIT完全未経験者用の基礎知識です。

サーバーってよく聞くけど実際にどんな機能があるのかわからない方がほとんどだと思います。

IT未経験者の場合、サーバーに関する基礎知識は必ず知っておくべきですね。特にエンジニアやITサービスを提供しようとしている方には必要不可欠です。

そのため今回の記事では、中卒でも分かりやすいようにサーバーの基礎知識を解説していきますので是非参考にしてください。

本日の記事内容

記事の最後には、今回の内容に関しての確認問題も用意していますので、インプットとアウトプットとしても是非活用してみてください。

元中卒の自分が、誰でも理解できるように解説していきます。

それでは早速見ていきましょう。

黄島 成

サーバーの基礎知識と2つの側面

IT業界で活躍するために欠かせないコンピューターがサーバーです。

よく耳にする言葉ですが、ちゃんと理解している人は少ないはずです。

そのためまずは、サーバーの基礎知識を詳しくみていきましょう。

サーバーとは何か?

サーバーは、他のコンピュータへ機能やサービスを提供するコンピューターです。

サービスや機能の提供を受ける側のコンピュータを「クライアント」と呼ぶ。

このクライアントからの要求(リクエスト)に対して、サーバーが応答(レスポンス)を返す流れでITサービスを提供したり受信することが可能となっています。

要求と応答ができる環境=クライアントサーバー環境
※別名クラサバ環境と呼ばれる。

ちなみに、サーバーは以下2つの側面によって主に分類されます。

  • 役割的な側面のサーバー
  • 性能的な側面のサーバー

順番に詳しく見ていきましょう。

役割的な側面のサーバー

役割側面のサーバーは、サービスや機能を提供する側のコンピューターのことを指します。

例えば、「SNS、Amazon、楽天、Google」などのWebサイトが代表的ですね。

Web上のサービスを利用できる理由は、サービスを提供する側のサーバーが存在しているからです。

サービス提供までの流れ

  • PCやスマホ(クライアント)で「このWebサイト利用したい!」という要求をサーバーへ送る
  • その後、サーバー内部で処理をした結果をクライアントへ「いいですよ~はいどうぞ!」という応答を返す

上記のようにサーバーからレスポンス(応答)が来ることによって、サービスを受けることが可能となります。

こつまり役割的な側面のサーバーは、リクエストに対してレスポンスを行えるコンピューターです!

〇〇サーバーと表示されていたら、〇〇というサービスを提供するサーバーなんだと覚えておきましょう!

性能的な側面のサーバー

性能的な側面のサーバーは、サービスを提供するための全機能を備えたコンピューターを指します。

具体的には、処理速度が速く365日フル稼働することのできる故障しないコンピューターのことです。

ちなみに、ノートパソコンやデスクトップパソコンでもサービスを提供するサーバーとして運用することは可能なんです。

しかし、ノートパソコンなどでは性能面が弱いため、上手くサービスを提供することができません。

例えば、あなたが何かのサービスを受けたい時に

  • サービスを受けたい時に、故障などを起こしサービスが受け取れない
  • 処理速度が遅くフリーズして何も行うことができない
  • サーバーダウンしてWebサイトを表示できない

上記のような問題が起これば上手くサービスを提供することが出来ていないですよね。

そのためサービスを提供するためには、「処理が速く、故障を起こさないで、24時間365日休まずにフル稼働でも耐えるコンピュータ」でないといけません。

つまり、役割側面のサーバとは、サービスを提供できる全てを兼ね備えたコンピュータです!

代表的なサーバーの形状3選

サーバーの基礎知識がある程度分かったところで、次にサーバーの代表的な形状を紹介していきます。

サーバーの形状

  • ターワー型サーバー
  • ラック型サーバー
  • ブレード型サーバー

主に上記3つです。順番に見ていきましょう。

形状①:タワー型サーバー

タワー型サーバは、パソコンのデスクトップと同じような形状のサーバーです。

静音性や熱対策、拡張性に優れているため、中小企業でよく利用されている。

形状②:ラック型サーバー

 ラック型サーバーとは、専用のラックに積み重ねていくタイプのサーバーです。

ラック型では、サイズがきっちりと決められているため、限られたスペースを有効活用することが可能。

企業のサーバールームやデータセンターなどでよく利用されています。

形状③:ブレード型サーバー

ブレード型サーバーとは、シャーシと呼ばれる大きな筐体に押し込む形状のサーバーです。

ラック型サーバーよりさらに高密度にサーバを配置することが可能。

上記3つの形状には大きなディスプレイがなく、立体的な形をしている所が共通点ですね。

PCやスマホといったコンピュータと違って、サーバーにはメインディスプレイが搭載されていません。

のため、キーボードやマウスで操作をすることは不可能なんです。

また、大量の情報を保管するため、どうしてもサイズはデカくなってしまう傾向があります。

つまり、サーバーの形は少しでも場所を取らずに済むよう立体的な形状となっています。

代表的なサーバーの種類と役割(図解)

サーバーには様々な種類があり、使う用途に合わせて役割がかなり変わってきます。

そこでIT未経験者がまずは知っておくべきサーバーの種類と、役割について図を使って解説していきます。

代表的なサーバー4選

  • メールサーバー
  • DNSサーバー
  • Webサーバー
  • 仮想サーバー

それでは順番に見ていきましょう。

代表的なサーバー①:メールサーバー

メールサーバーとは何か?

メールサーバーとは、その名の通りメールの送信や受信を行ために存在するサーバーです。

メールサーバーは、以下2種類のサーバーで成り立っています。

  • SMTPサーバー=メールの送信や配送専用
  • POP3サーバー=メールを受信する専用

この2つのサーバーの役割が異なるため順番に詳しく解説していきます。

SMTPサーバーの役割と機能

SMTPサーバーでは、他のサーバーへメールを送信、配送するための役割を担当します。

送信、配送の流れ

  • ユーザーがメールを作成して送信し、自分側のSMTPサーバが受け取る
  • 受け取った後にDNSサーバーへ依頼し配送先のメールアドレスを割り出す
  • 相手側のSMTPサーバー作成したメールを配送

上記一連の流れを担当するのが「SMTPサーバー」の役割です。

ちなみにサーバーは郵便システムで考えるとわかりやすいです。

郵便システムで例えると

  • まず郵便ポストへ手紙を送信
  • ポストから郵便局員が回収
  • 手紙の届け先の郵便局まで配送

 郵便システムで考えると、上記流れをSMTPサーバーが担当していることになります。

POP3サーバーの役割を機能

POP3サーバーでは、送信されたメールを受信するための役割を担当します。

受信までの流れ

  • SMTPサーバーから配送されたメールがPOP3サーバーに渡される。
  • 1つのメールアドレス毎にメールボックスがあり、送信先のメールボックスへ送信されたメールが保管される。
  • ユーザーがメールソフトからメールボックスへアクセスし、自分宛のメールを取ります。

 上記一連の流れを担当するのが「POP3サーバー」の役割です。

郵便システムで例えると

  • 郵便局に保管された手紙を宛先の住所のポストへ届ける
  • ポストを開けて手紙を受け取る

メール送信から受信まで全体の流れ

SMTPサーバーとPOP3サーバーの役割が理解できたところで全体の流れを理解しておきましょう!

メール送受信全体の流れ

  • メールを送信
  • 自分側のSMTPサーバーに届く
  • DNSサーバーにお問い合わせ、送信先IPアドレスを確認
  • 相手側のSMTPサーバーに届く
  • SMTPサーバーから送信先のPOP3サーバーへ配送
  • POP3サーバーに保管されたメールをユーザーがメールソフトからログインし確認する

IT業界ではよくメールサーバーを利用することが多いので覚えておきましょう!

代表的なサーバー②:Webサーバー

Webサーバーとは何か?

Webサーバーとは、Webページの情報を保管し、インターネット上で公開するためのサーバーです。

このWebサーバーがないとインターネットを利用することはできません!

インターネット上には約7億個のWebページが存在していると言われています。

この膨大なWebページの情報を保管しているサーバーがWebサーバーです。

また、アプリケーションサーバーやデータベースサーバーと呼ばれるインターネットには欠かせないサーバーと連携を行い情処理なども行います。

つまりWebサーバーは、Webページを管理しインターネットに必要なサーバーと連携を行うサーバー

Webページ閲覧するまでの流れ

まず、皆さんが普段から閲覧しているWebサイトはどのような流れで閲覧ができるようになるのかを見ていきましょう!

Webページ閲覧するまでの流れ

  • クライアント側のコンピュータからWebサーバーへ要求(リクエスト)
  • Webサーバーからページをレスポンス(応答)
  • ページの閲覧ができる

上記内容がwebページを閲覧するまでの一連の流れです。

Webの三層構造

 Web上では、Webサーバーの他に「アプリケーションサーバー、データベースサーバー」が利用されています。

Web上では欠かせない3つのサーバーを合わせて「Webの三層構造」と呼ぶ。

Webの三層構造は、各サーバー毎に役割を分けて複数の仕事を連携して処理していきます。

Webの三層構造で行う処理の流れ

  • 利用者がページのリクエストをWebサーバーへ送信
  • WebサーバーがAPサーバーへページ作成のリクエスト
  • APサーバーがDBサーバーへページに使うデータをリクエスト
  • DBサーバーがAPサーバーへページに使うデータをレスポンス
  • APサーバーがWebサーバーへ完成したページをレスポンス
  • Webサーバーが利用者へ閲覧したいページのレスポンス
  • 利用者がページを閲覧

動画やおしゃれなのHPは表示されるまでに少し時間がかかります。
なぜなら、処理する情報が多く各サーバーでデータ送受信をする回数が増えるから。

逆に、簡単なテキスト文字だけのHPの場合はアプリケーションサーバーがいらないためページの表示速度はすごく速いです。

つまりWebサーバーは、クライアントのリクエストに対して、各サーバーと連携し情報のやり取りを行うサーバー

例えば、俳優の阿部寛さんのHPはテキスト文字しかないため世界一表示速度の速いHPと言われています。
» 阿部寛のホームページ

Webの三層構造についてもっと詳しく知りたい方は以下記事をご覧ください。
» アプリケーションサーバーとは?APサーバー基礎知識〜種類まで解説
» DBサーバーとは何か?CRUD基本機能〜管理システム種類まで解説

代表的なサーバー③:DNSサーバー

DNSサーバーとは何か?

DNSサーバーとは、ドメイン名とIPアドレスの間で解釈機としての役割があるサーバーです。

DNSサーバーは、「DNSキャッシュサーバー」と「DNSルートサーバー」の2つで構成されています。

  • DNSキャッシュサーバー=データを一時的に保管するサーバー
  • DNSルートサーバー=DNSキャッシュサーバーとデータのやり取りをするサーバー

DNSサーバーは、主にWebサイトを閲覧するために必要となるサーバーです。

Webサイトを閲覧するまでの流れ

Webサイトを閲覧するとき、利用者がブラウザ上でWebサイトのドメイン名を入力して直接Webサイトを表示しているわけではないです。

Webサイトを閲覧するには、世界中の無数にあるDNSサーバーが連携して高速で情報処理を行うことでWebサイトが閲覧できます。

Webサイト閲覧までの流れ

  • 利用者がブラウザからhpps://〇〇〇〇.comを入力
  • DNSキャッシュサーバーへIPアドレスをリクエスト
  • DNSキャッシュサーバーからIPアドレスをルートサーバーへIPアドレスをリクエスト
  • ルートサーバーがDNSキャッシュサーバーへIPアドレスをレスポンス
  • DNSキャッシュサーバーから利用者へIPアドレスをレスポンス
  • 利用者からWebサーバーへWebサイトのページ内容を要求
  • Webサーバーから利用者へWebページをレスポンス

つまり、DNSサーバーがないとWebサイトの閲覧は不可能です。

インターネットを利用するためには、DNSサーバーって必要不可欠なんで覚えておきましょう。

代表的なサーバー④:仮想サーバー

仮想サーバーとは何か?

仮想サーバーとは、1台のサーバー上で複数のOSを動かし、複数のサーバーとして運用するサーバーです。

1台のサーバーで複数の仮想的なOSを動作させることを「サーバーの仮想化」と言います。

具体的には、従来のサーバーでは1台のサーバーに1つのOSやアプリケーションをインストールし、特定の役割を持たせるのが一般的でした。

しかし、サーバーを仮想化することで以下の様なことが可能となりました。

  • CPUやメモリなどを分割し複数のアプリケーションへ効率的に配分可能
  • 物理サーバーの設置スペースを削減の実現が可能

このように、サーバーの設置台数を減らせ、導入やリプレースのコストを抑えたい企業や、運用負担を軽減したい企業が積極的に導入しています。

また、物理サーバーを用意し1からOSのインストール作業等といったサーバー構築作業が必要なくなります。

そのため、既存の仮想サーバーを簡単にコピーやバックアップすることで、仮想のサーバーを作成することが可能となります。

災害や盗難などといった緊急時の対策としても優れていますね。

今回のまとめ&確認問題

【サーバーの基礎知識】2つの側面と形状3選〜代表的なサーバーの種類と役割まとめ

サーバーの基礎知識については上記内容で以上となります。

それではまず今回の内容をまとめていきましょう。

まとめ

  • サーバーは、ネット上でサービスや機能を提供するコンピューター
  • 役割側面のサーバーでは、クライアントと要求、応答を行うためのサーバー
  • 性能側面サーバーでは、サービスを提供するための性能を全て兼ね備えたサーバー
  • サーバーの形状は、ターワー型、ラック型、ブレード型の3つが代表的
  • メールサーバーは、SMTPサーバーとPOP3サーバーで構成されてる
  • webサーバーは、Webページを閲覧するために存在し、Webの三層構造で構成さてれる
  • DNSサーバーは、DNSキャッシュサーバーと連携し、ドメイン解釈機としての役割を担当
  • 仮想サーバーは、複数の仮想OSを1台のサーバーで動作させることが可能

今回の確認問題「アウトプット用」

確認問題

基礎知識の確認問題⑤

「次へ」で問題スタート!

①解説

【問題①】

クライアントサーバ環境に関する記述のうち、適切なものはどれか。

:クライアントとサーバのOSは,同一種類にする必要がある。
不正解×
:サーバはデータ処理要求を出し,クライアントはその要求を処理する。
不正解×
:サーバは,必要に応じて処理の一部を更に別のサーバに要求するためのクライアント機能をもつことがある。
不正解×
:クライアント要求(リクエスト)とサーバーが応答(レスポンス)のできる環境が必要である。
正解○

【解説】

サービスを提供するには、クライアントからの要求(リクエスト)に対して、サーバーが応答(レスポンス)を返す流れで機能やサービスの提供が可能となっています。

このような要求と応答ができる環境をクラインアントサーバー環境(クラサバ環境)と言います。

つまり答えは」となる。

②解説

【問題②】

メールサーバに届いた電子メールをメールソフトで受け取るために使用されるプロトコルはどれか。

:DNS
不正解×
:HTTP
不正解×
:POP3
正解○
:SMTP
不正解×

【解説】

メールサーバーは、SMTPサーバーとPOP3サーバーでメールの送受信を行なっています。

  • SMTPサーバー=メールの送信や配送専用
  • POP3サーバー=メールを受信する専用

メール送受信の流れ

  • メールを送信
  • 自分側のSMTPサーバーに届く
  • DNSサーバーにお問い合わせ、送信先IPアドレスを確認
  • 相手側のSMTPサーバーに届く
  • SMTPサーバーから送信先のPOP3サーバーへ配送
  • POP3サーバーに保管されたメールをユーザーがメールソフトからログインし確認する

つまり答えは「」となる。

③解説

【問題③】

TCP/IPネットワークでDNSサーバが果たす役割はどれか。

:PCなどからのIPアドレス付与の要求に対し,サーバに登録してあるIPアドレスの中から使用されていないIPアドレスを割り当てる。
不正解× DHCPです
:サーバのIPアドレスを意識せず、プログラムの名前を指定するだけでサーバのプログラムの呼出しを可能にする。
不正解× RPCです。
:社内のプライベートIPアドレスをグローバルEPアドレスに変換し、インターネットヘのアクセスを可能にする。
不正解× NATやIPマスカレードです。
:ドメイン名やホスト名などとIPアドレスを対応付ける。
正解◯

【解説】

DNSサーバーとは、ドメイン名とIPアドレスの間で解釈機としての役割があるサーバーです。ドメインとIPアドレスは紐づけられています。

  • IPアドレス=コンピュータが理解しやすい
  • ドメイン=人間が理解しやすい

例えば当サイトICT革命の場合

  • 当サイトIPアドレス:1619510487 3600 600 86400 3600
  • 当サイトドメイン:ictkakumei.com

のようにドメイン名でコンピューターの識別が簡単にできるようにしています。DNSの機能を提供するサーバーがDNSサーバーである。

つまり答えは「」となる。

最後まで読んでいただきありがとうございました!

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また、質問や問い合わせに関しては、コメント欄かお問い合わせフォームを活用ください。

それではまたお会いしましょう。

黄島 成

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