サーバーの種類 Computer Networks: 15種類
ブライス・レオ
⚡ スマートサマリー
さまざまな種類のサーバーは、Webページの配信やメールのルーティングから、ファイルの保存やドメイン名の解決まで、特定のワークロードを処理することで、現代のネットワークを支えています。この概要では、各サーバーカテゴリの仕組み、使用するプロトコル、そして実際の環境における位置付けについて説明します。
サーバーとは？
サーバーとは、他のプログラムやデバイスに機能を提供するコンピュータのハードウェアまたはソフトウェアのことです。サーバーは、複数のクライアント間でデータやリソースを共有したり、クライアントのために計算を実行したりするなど、さまざまな機能（サービスと呼ばれることが多い）を提供します。1台のサーバーで複数のクライアントにサービスを提供でき、また1台のクライアントで複数のサーバーを同時に利用することも可能です。
サーバーは現代のコンピュータネットワークの基盤を形成します。ユーザーと、ウェブサイト、ファイル、データベース、アプリケーションといったユーザーが必要とするリソースとの間に位置します。トラフィック量の多いeコマースサイトのホスティング、企業メールのルーティング、テラバイト規模の構造化レコードの保存など、どのようなワークロードであっても、専用サーバーがその役割を担います。
サーバーが重要な理由とは？
サーバーは、リソースを一元化し、信頼性を向上させ、多くのユーザーに同時にサービスを提供できるようにするため、非常に重要です。サーバーがなければ、すべてのデバイスが独自のアプリケーション、データベース、ストレージをホストする必要があり、非効率的でセキュリティも困難になります。
- 回復： ファイルの損失は容易に発生します。サーバーは、停電やハードウェア障害が発生しても稼働し続けます。ピアツーピアネットワークのようにダウンタイムが避けられない場合とは異なり、サービスを中断することなく交換や修理を行うことができます。
- 生産性： 企業が拡大するにつれて、データの一元管理場所の必要性が明らかになります。サーバーを導入することで、ソフトウェアを一元管理し、IT業務を効率化できるため、各チーム間の時間短縮につながります。
- リモートワーク： サーバーは、分散したチームにデータを安全に保管する場所と、必要な情報への即時アクセスを提供します。管理者は、仮想プライベートネットワーク（VPN）またはセキュアシェル（SSH）セッションを介して、サーバーの問題をリモートで診断および修正することもできます。
- 安全性： チームが機密データを扱う場合、ネットワークセキュリティは非常に重要です。サーバーはセキュリティ層とファイアウォールを追加することで、脆弱なエンドポイントによる情報漏洩のリスクを低減します。
サーバーはどのように動作するのか？
サーバーは、さまざまな方法でクライアントをデータやサービスに接続します。企業に代わって大量の情報を保存し、ユーザーはパブリックネットワークまたはプライベートネットワーク経由でそれにアクセスします。サーバーは特定のポートで待機し、受信したリクエストを処理し、さまざまなソースから適切なファイルや応答を返します。また、サーバーはオペレーティングシステムと連携してクライアントの要件を理解し、ユーザーの入力に基づいて動作します。
ITチームは、ブラウザのクエリ処理やバックグラウンドジョブの実行など、追加の機能を担うソフトウェアを追加することで、サーバーの機能を強化します。サーバーはまた、ネットワークアクセスを許可する前に、ユーザー認証情報の確認、アクセス制御の実施、不審なアクティビティのログ記録を行うことで、防御側としての役割も果たします。
サーバーの主な構成要素は何ですか？
さまざまな種類のサーバーを検討する前に、サーバーの動作に必要な主要な構成要素を知っておくと役立ちます。
- マザーボード： サーバーのすべてのコンポーネントを統合する役割を担います。そのサイズによって、ストレージ容量やサーバーに接続できるハードドライブの数が決まります。
- 中央処理装置 (CPU): CPUはサーバーの頭脳であり、あらゆる処理を制御します。プロセッサの速度が速ければ速いほど、サーバーは同時リクエストをより効率的に処理できます。
- メモリ： サーバーのメモリ容量は、アクティブ使用時に保持できるデータ量を制限する。また、マザーボードとの互換性も動作に影響を与える。
- ハードドライブ： サーバーのハードディスクには、プログラムやユーザーファイルを含むすべてのデータが保存されます。大量のデータを保存するサーバーは、複数のハードディスクを使用することがよくあります。
- ネットワーク接続： サーバーは安定したネットワーク接続がなければ動作しません。ユーザーからのリクエストを受け付けて処理する能力は、ネットワークの強度に依存します。
- 電源： 多数のユーザーに対応するサーバーは、家庭用コンピューターよりも強力な電源を必要とします。サーバーの最低必要電力は約300ワットです。
さまざまな種類のサーバーとは何ですか?
基礎知識が明確になったところで、企業ネットワーク、ウェブネットワーク、ホームネットワークで一般的に使用されているサーバーの種類をいくつか紹介します。
ウェブサーバー
ウェブサーバーの主な機能は、ウェブサイトをホストすることです。ウェブサイトの配信を担うハイパーテキスト転送プロトコル（HTTP）を介してリクエストを受け付けます。ウェブブラウザはHTTPリクエストを送信することでサーバーとの通信を開始し、サーバーは要求されたページ、画像、またはスクリプトで応答します。ウェブサーバーはユーザーエージェントデータも受信して保存します。
一般的に、Web サーバーはグラフィカル ユーザー インターフェイスを実行しません。これによりメモリが解放され、サーバー アプリケーションとオペレーティングシステムに十分なリソースが確保されます。サーバーはコンテンツ配信システムとして機能し、標準的なインターネット ルールに従う限り、Linux などのさまざまなオペレーティングシステム上で動作します。 Windows サーバー、そしてBSD。
Mail サーバー
メールサーバーは、ネットワークを通じて電子メールメッセージを処理および配信します。電子メールクライアントから送信されたメッセージを受け取り、別のサーバーに転送するサービスです。さらに、 transmit家庭やオフィスにあるパソコンなどのエンドユーザーデバイスに電子メールを送信する。
Mail サーバーは通常、シンプル Mail 送信にはSMTP（Transfer Protocol）を、受信にはIMAP（Internet Message Access Protocol）またはPOP3（Post Office Protocol 3）を使用します。現在最も一般的な構成は、メールサーバーとウェブサーバーを組み合わせたもので、ユーザーはグラフィカルなウェブメールインターフェースを通してメッセージを閲覧します。 Mail サーバーは、大量のメール配信やスパムフィルタリングをサポートしているため、企業に人気があります。
DNSサーバー
ドメインネームシステム（DNS）サーバーの主な機能は、ドメイン名を対応するIPアドレスに変換することです。これにより、ユーザーは数値のIPアドレスを覚える必要がなくなり、企業は覚えやすいブランド名を登録できるようになります。ほとんどのユーザーは、インターネットサービスプロバイダが提供するDNSサーバーを利用しています。
いくつかの企業は無料のパブリックDNSリゾルバも提供している。オンラインでの匿名性を重視する人々は、しばしばこれらのセカンダリDNSプロバイダーを利用する。ping DNSサーバーは、ルートサーバーから個々のドメインの権威サーバーまで階層構造になっており、サーバーによって信頼性に差がある。
FTPサーバ
ファイル転送プロトコル（FTP）サーバーの唯一の機能は、ネットワークを介したユーザー間のファイル転送を容易にすることです。 FTPクライアントユーザーは、サーバーへのファイルのアップロードとダウンロードの権限を取得します。また、サーバーのコンテンツを閲覧し、アクセス権限のあるファイルを取得することもできます。
現代のシステムでは、FTPSやSFTPといったセキュリティの高い方式がよく用いられ、暗号化によって認証情報や転送中のデータを保護しています。一方、FTPサーバーは、ソフトウェアの配布、Webサイトの公開、パートナー間の大量データ交換などにおいて依然として広く利用されています。
データベースサーバ
データベースサーバーは、ネットワーク全体にさまざまなデータベースを保存および配布するために使用されます。 データベース は、テーブルに表示できる事前設定された特性を備えた構造化データ セットです。
データベースサーバーのクライアントには、会計アプリケーション、スプレッドシート、ビジネスインテリジェンスダッシュボード、その他大量の構造化データへのアクセスを必要とするあらゆるソフトウェアが含まれます。このタイプのサーバーを使用すれば、中央の場所から定期的に情報をバックアップし、災害復旧のためにレプリケーションを実行できます。
しかし、データベースサーバーはセキュリティ侵害を受けやすいため、強力な認証、保存データの暗号化、およびパッチ管理の実装が不可欠です。
代理サーバ
プロキシサーバーは、クライアントからのリソース要求を、それらをホストするサーバーに中継します。要求を送信する際、プロキシサーバーはユーザーに代わって動作し、リソースサーバーに対して元のIPアドレスを隠蔽します。
プロキシサーバー コンテンツフィルタリング、エラー訂正、認証、キャッシング、記録、監視など、多くの用途があります。これらは、信頼できる内部ネットワークと公共インターネットの境界に位置します。
ウェブプロキシサーバー
Webプロキシサーバーは、HTTPおよびHTTPSトラフィックを処理する特殊なプロキシです。異なるプロトコルが使用される場合もありますが、すべてのWebプロキシは同じ目的を果たします。クライアントからのリクエストを受け付け、分類し、処理します。一般的な用途としては、 Webプロキシサーバー 職場や学校で Web フィルターをバイパスすることです。
ウェブプロキシは、単一のIPアドレスを経由してトラフィックをルーティングすることで、ユーザーが制限されたウェブサイトにアクセスできるようにします。また、ユーザーのブラウザデータを収集し、後で分析するためにログに記録し、インターネットに転送します。ユーザーのトラフィックを集約することで、企業は個々のユーザーを保護し、送信アクティビティを監視し、受信データを評価することができます。
ファイルサーバー
ファイルサーバーは、ネットワーク上のファイルをドライブにマッピングできる、より高度なストレージハブです。ユーザーはコンピューターのファイルブラウザーを通してフォルダーを閲覧できます。最大の利点は、ユーザーが共有ファイルを中央の場所から送信およびダウンロードできることです。
管理者は、権限とアクセス制御リストを通じて、どのユーザーがどのファイルにアクセスできるかを制御します。 Windows Active Directory環境。
DHCPサーバー
DHCPサーバーは、動的ホスト構成プロトコル（DHCP）を使用して、クライアントのネットワーク構成を自動的に設定します。LAN上のデバイスにIPアドレス、サブネットマスク、デフォルトゲートウェイ、およびDNSサーバーアドレスを割り当てます。
DHCPサーバーを利用することで、IT管理者は各コンピュータに手動でIPアドレスやその他のネットワーク設定を割り当てる手間を省くことができます。また、重複アドレスによるエラーを減らし、新しいデバイスの導入も簡素化します。
プリントサーバ
プリントサーバーは、近くのコンピューターとリモート接続を確立し、複数のユーザーが印刷できるようにします。印刷ジョブをキューに入れ、アクセス制御を適用し、 tracレポート作成におけるksの使用法。
プリントサーバーを利用することで、企業は1台のプリンターを複数のワークグループで共有できます。一部のプリンターモデルにはサーバーが内蔵されており、職場に設置する際にネットワークに接続するだけで使用できます。
ファックスサーバー
ファックスサーバーは、ネットワークを利用して1台または複数台のファックス機を共有するシステムであり、ユーザーが物理的な機器まで足を運ぶ必要がなくなります。主な利用者は、法律事務所、病院、政府機関など、定期的にファックスを送受信する組織です。
最新のファックスサーバーは多くの場合、電子メールと連携しており、受信したファックスはメッセージの添付ファイルとして表示され、送信ファックスは通常の受信トレイから送信できる。
アプリケーション・サーバー
アプリケーションサーバーは、データベースサーバーとエンドユーザー間の橋渡し役を果たします。クライアントは、アプリケーションをローカルデバイスにインストールすることなく利用できます。アプリケーションサーバーは、多数のユーザー向けに大量のアプリケーションデータを同時に効率的にホストできるため、商用展開において最適な選択肢となっています。
一般的なアプリケーションサーバープラットフォームには以下が含まれます。 Java WildFlyやWebSphereなどのEEサーバー、およびInternet Information Services（IIS）上で動作する.NETベースのホスト。
カタログサーバー
カタログサーバーは trac広範囲なネットワークに分散された情報を含むコンテンツリストのk。広域ネットワークには、サーバーでホストされているファイル、Webベースのアプリケーション、ユーザー、およびコンピュータが含まれる場合があります。
ネットワーク上のデータを検索する必要があるアプリケーションはすべて、潜在的なクライアントとなり得ます。例えば、連絡先を検索するメールクライアント、ドキュメントをインデックス化する企業向け検索ツール、複数のファイル共有にまたがってファイルを探すユーザーなどが挙げられます。
通信サーバー
通信サーバーは、エンドポイントが他のエンドポイントを検出して接続するために必要な環境を構築します。音声、ビデオ、チャットのトラフィックにおけるシグナリング、プレゼンス、セッション設定を処理します。
ネットワークのアクセス性やセキュリティ設定によっては、これらのサーバーは位置情報を提供する場合があります。tracキング機能と通信エンドポイントのディレクトリ。統合通信プラットフォームなど Microsoft Teams, Cisco ユニファイドコミュニケーションマネージャーやオープンソースのSIPサーバーは、このカテゴリーに分類されます。
コンピューティング サーバー
コンピューティングサーバーは、中央処理装置（CPU）、グラフィックス処理装置（GPU）、ランダムアクセスメモリ（RAM）など、大量の処理能力をネットワーク上で集約する。
一般的な家庭用コンピュータよりも高い処理速度とメモリを必要とするアプリケーションであれば、これらのサーバーを利用することでメリットが得られます。代表的な例としては、科学シミュレーション、ビデオレンダリング、大規模言語モデルのトレーニングなどが挙げられます。
専用サーバー
専用サーバーは、1つの顧客向けに単一のプログラムまたはサービスをホストします。企業はインターネットまたはプライベートイントラネット経由で専用サーバーをレンタルします。ホスティングと管理は外部のサービスプロバイダーが行います。専用サーバーをレンタルすると、他のクライアントや企業とアクセスを共有することはありません。
専用サーバーは、トラフィック量の多いウェブプラットフォーム、決済システム、大規模データベースなど、高いパフォーマンス、予測可能なレイテンシ、および厳密な分離を必要とするワークロードに適しています。
共有サーバー
共有サーバーは、他のユーザーや企業とデータやプログラムを共有する場所です。通常、一定の帯域幅とストレージ容量と引き換えに、月額固定料金を支払います。割り当てられた容量を超過した場合は、追加料金が発生します。
共有ホスティングは最も低コストな選択肢であり、専用のリソースを必要としない小規模なウェブサイト、趣味のプロジェクト、初期段階のアプリケーションに適しています。
VPSサーバー
仮想プライベートサーバー（VPS）は、専用の物理サーバーと同等のパフォーマンスを実現します。物理ホスト内の独立した領域として、単一のエンドユーザーに割り当てられます。仮想サーバーを使用することで、リソースの再割り当てやワークロードの変化への対応が格段に容易になります。
VPSホスティングは、コストと機能の両面で共有ホスティングと専用ホスティングの中間に位置します。成長中のSaaS製品、eコマースストア、開発環境などにとって、一般的な出発点となります。
サーバーソフトウェアおよびベンダーの例
実際の導入事例では、オープンソースと商用のサーバーソフトウェアが混在して使用されています。
- ウェブサーバー: Apache HTTPサーバー、Nginx、 Microsoft IIS、LiteSpeed。
- Mail サーバー： Microsoft Exchange、Postfix、Sendmail、Zimbra。
- データベースサーバー: Oracle Database, Microsoft SQL Server, MySQL, PostgreSQL, MongoDB.
- DNSサーバー: バインド、 Microsoft DNS、PowerDNS、Unbound。
- FTPサーバー: vsftpd、ProFTPD、 FileZilla サーバー、Pure-FTPd。
- アプリケーションサーバー: Apache Tomcat、WildFly、 IBM WebSphere、GlassFish。
AIがサーバー管理をどのように変えているか
人工知能と機械学習は、サーバーの運用方法を大きく変えつつあります。AIツールは、数千台のサーバーにわたる各種指標を監視し、障害発生前に予測を行い、パッチ適用、キャパシティプランニング、ログ分析といった定型業務を自動化します。AI搭載のロードバランサーはワークロードをより効率的に分散するため、レイテンシが低減し、運用コストも削減されます。AIワークロード自体が増加するにつれ、専用のGPUサーバーや推論サーバーは、現代のデータセンターにおいて独自のカテゴリーとして確立されつつあります。
