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【初心者必見】これさえ見ればOK！サーバーの基本を図解でわかりやすく解説

2024.10.07

こんにちは。
先日友人に仕事内容を教えるも全然理解されず微妙な顔をされた株式会社ビヨンドのキタです。

昨今Webサービスを利用する上で必要不可欠となっているサーバーなのですが、
「なんだか難しそう」や「聞いてもよくわからない」と苦手意識を持っている人も多いのではないでしょうか。

今回は初心者の方でもしっかりと理解できるように、図を交えながらわかりやすく解説をしていこうと思います。

サーバーとは

サーバーとは、英語で「Server」となり、直訳すると「提供する側」という意味になっています。
クライアント（ユーザ）からのリクエストを受けて、対応するデータを提供するコンピューターのことを「サーバー」と呼びます。

サービスを利用する側は「クライアント」という風に呼ばれており、
クライアントからサーバーへ対して要求を送ることを「リクエスト」と呼びます。
また、リクエストを要求に応じたサーバーからクライアントへの返事のことを「レスポンス」と呼びます。

例えば、Googleなどの検索エンジンを利用してページタイトルをクリックすると、
Webサイトのデータを保管しているサーバーからリクエストされたテキストや画像などのページが提供されるかと思いますが、その形がクライアントサーバーモデルとなります。

つまり、サイト表示の裏側にはサーバーと呼ばれるコンピューターが存在しており、サーバーとの複雑なやり取りはブラウザが抽象化してくれているということです。

サーバーの仕組み

サーバーは、PCやスマートフォンと同じようにコンピュータなので、情報を処理したりデータを記録するための部品によって動く仕組みになっています。

サーバーを構成する主な部品としては、

マザーボード：電子機器で使用される最もメインとなる電子回路基板（パソコンの土台）
CPU：中央処理装置（パソコンの頭脳）
メモリー：主記憶装置（CPUの作業スペース）
ディスク（HDD・SSD）：データを保存する補助記憶装置
グラフィックカード：映像をパソコンの画面に出力するための部品
サウンドカード：パソコンに音声の出力を行う部品
電源

などで構成されています。

また、サーバー機にも

タワーサーバー：デスクトップパソコンのような高くて奥行きのあるサーバー（小規模システム・個人向け）
ラックサーバー：専用のラック（棚）に複数台をまとめて収納して使うサーバー（企業向け）
ブレードサーバー：細長い小型の筐体に差し込んで使うコンパクトなサーバー（中堅企業や大企業向け）

などたくさんの種類が存在します。

PCと同じく、どういう利用用途で使うかによってサーバーの種類やスペックが変わってくるという点を理解しておきましょう。

サーバーの種類

	物理サーバー	仮想サーバー
環境	１台のサーバーを使用	１台のサーバーの中に複数のサーバーを構築
コスト	△	◯
性能	◎	◯

サーバーの種類としては大きく分けて上記２つがあります。

主に2つの種類がありますが、それぞれのサーバーによって選択肢が異なるため、事前にサーバーの種類について理解しましょう。

物理サーバー

物理サーバーとは、「物理的に存在している１台のサーバー」のことを指します。

物理サーバーの中でも下記２つの分類があります。

自社サーバー（専用サーバー）
１台の物理サーバーを自社内で使うこと。OSやアプリケーションを自由に使える反面、費用が高くなるのがデメリット。
レンタルサーバー（共用サーバー）
１台の物理サーバーを複数名でシェアして使うこと。コストが抑えられる反面、自由な設定が難しい等のデメリットがある。

仮想サーバー

仮想サーバーとは、１台の物理サーバー上で複数のOSを動かし、複数の物理サーバーであるかのように動かす技術のことです。

１台のサーバーを効率よく使用できることや、運用コストを抑えられるというメリットがあるため最近では積極的に仮想サーバーが採用されています。

物理サーバーの中でも下記２つの分類があります。

VPS（仮想専用サーバー）
VPSは仮想上に自分専用のサーバーを使えるシステム。専用サーバーよりも費用が安く、レンタルサーバーよりも自由度が高いという特徴がある。
クラウド（IaaS）
複数台のサーバーを１つにまとめて仮想的に１台のサーバーを作る技術。VPSと同じく自分専用のサーバーを使える。
VPSと比較すると更に柔軟性が高く使える。

それぞれの特徴ごとに分けると以下のような表になります。

	自社サーバー	レンタルサーバー	VPS	クラウド
利用形態	専用	共用	専用	専用
料金形態	従量	定額	定額	従量
構築時の専門知識	必要	不要	必要	必要
カスタマイズ性	◬	×	〇	◎

特徴を理解して利用することで、運用や構築時にかかるコストを下げられる事もあるので用途に合わせて選んでみてください。

サーバーの役割

改めて、サーバーとはユーザの要求に応じて特定の機能やデータを提供するコンピュータと説明しましたが
ユーザからの要求は様々なので、用途に応じてサーバーの呼び名が変わります。

Webサイトを閲覧したい = Webサーバー

Webサーバーとは、クライアントのWebブラウザからのリクエストを受けてテキストや画像などのデータをクライアントのWebブラウザに送るサーバーのことです。
ホームページをWeb上で表示させるために必要になるため、サイト運営を行うのであれば必須になります。

メールを送受信したい = メールサーバー

メールサーバーとは、メールの送受信サービスを提供するサーバーです。
送信と受信で別々のサーバーが使われており、複数のサーバーが連携して動いています。

SMTPサーバー	メール配信を行う
POPサーバー	メールの受信を行う ※IMAPと違いメールがサーバーに保存されない
IMAPサーバー	メールの受信を行う ※POPと違いメールがサーバーに保存される
DNSサーバー	宛先の照合を行う

具体的には上記４つのサーバーがあり、それぞれが動いてメールが送受信されていますので、覚えておきましょう。

サイトに必要なデータを保管したい = データベースサーバー (DB)

データベースサーバーとは、データベースを管理・提供するサーバーです。
ユーザ情報や商品データ等のデータを一元管理しデータの保存や更新、バックアップ等も行うことが可能です。

というように様々な用途のサーバーが存在してます。

また、サーバー1台につき1つの役割を持たせることはもちろん、1台だけに複数の役割を持たせることも可能です。

複数台構成と単一構成（1台だけに複数の役割）の違い

※ロードバランサー＝アクセスを均等に割り振ってくれる (負荷分散装置)

それぞれ構成の大まかなメリットとデメリット

	複数台構成	単一構成
メリット	複数のサーバーで処理を分散できるため、アクセスの急増等に対応しやすく、サービスのパフォーマンスが向上する。 1台のサーバーが故障しても、他のサーバーが同じサービスを提供し続けられるため、ダウンタイムを最小限に抑えられる。	初期投資と運用コストが低く、費用が1台分で済む。構成が単純で、管理や運用が比較的簡単。特に小規模なプロジェクトのスタートアップに適している。
デメリット	台数が多い分ランニングコストが高い台数が多いので設定やメンテナンスが複雑になり、管理コストがかかる可能性がある。	サーバーにトラブルがあった場合、すべてのサービスが停止してしまうため、リスクが高い。サーバー全体をバックアップする必要があり、失敗時のリカバリーが難しい場合がある。アクセスが急増した場合に処理できない可能性がある。