情報システム管理 情報システム管理
1 . サーバ入門
水野嘉明
目次
1. ネットワーク
ネットワークとは
2. サーバ
サーバのハードウェアとソフトウェ ア
3. サーバの構築
サーバ構築の手順
2
1 . ネットワーク
1 .1 LAN
1 .2 インターネット 1 .3 イントラネット
3
1 1 . . ネットワーク ネットワーク
ネットワークとは、
コンピュータやその他の機器(例 えばプリンタ)を複数接続して、情報の共有や管理を行うもの
機器を単体で利用するよりも、有 効に動作させることが可能となる4
1 1 . . 1 1 LAN LAN
LAN (Local Area Network)
限定された地域のネットワーク(例えば会社の中など)
構築や管理の単位⇔
WAN (Wide Area Network
: 広 域通信網)5
LAN
6
1 1 . . 1 1 LAN LAN
会社、学校な
ど
1 1 . . 2 インターネット 2 インターネット
いろいろな組織の
LAN
を相互に接 続した、世界規模のネットワーク
LAN
同士が1対1で接続されている 訳ではなく、クモの巣状になってい る
バケツリレー式の通信 通信プロトコルに
IP を採用
7
LAN
LAN
LAN
クライアン ト
サーバ
8
1 1 . . 2 インターネット 2 インターネット
LAN
LAN
LAN
インターネットの歴史
1957 米国防総省内に高等研究計画局 (ARPA) が編成される
( 1961 ベルリンの壁、 1963 キューバ 危機)
1964 パケット交換網についての論文発表
1969 ARPANET 誕生
1974 TCP 、 IP の発表
1976 Ethernet 発表
9
1 1 . . 2 インターネット 2 インターネット
1983 ARPANET に TCP/IP 採用
1984 NSFNET (全米科学財団ネットワー ク) が ARPANET と接続
1984 日 JUNET 開始 (階層型ドメイン名)
1989 商業用の電子メールが使用可
1990 ARPANET プロジェクト終了
1992 URL 、 HTML 、 HTTP などが誕生 WWW の始まり
10
1 1 . . 2 インターネット 2 インターネット
1 1 . . 2 インターネット 2 インターネット
1992
日本最初のウェブサイト( 文部省高エネルギー加速器研究機 構
)
1994 Netscape Navigator
登場 1996 Netscape
とMicrosoft
とのブ ラウザ 戦争 1998
ドメインネームの管理を民営化11
インターネットとの接続
個人や一般企業は、プロバイダ を通 じてインターネットと接続する
日本の主なプロバイダBIGLOBE (NEC ビッグローブ )
OCN ( NTT コミュニケーションズ)
Yahoo! BB (ソフトバンク BB )
@nifty (ニフティ ) その他多数
12
1 1 . . 2 インターネット 2 インターネット
1 1 . . 3 イントラネット 3 イントラネット (intranet)
(intranet)
イントラネット
とは
インターネットの技術を、企業な どの組織内LAN
に応用したもの TCP/IP
を使用
インターネットで使われるものと 同じソフトウェアを使用する13
2 . サーバ
2 . 1 サーバの条件
2 . 2 サーバ用ハードウェア 2 . 3 H/W 選定時のポイント 2 . 4 サーバ用OS
2 . 5 UNIX 2 . 6 Linux
14
2 2 . . サーバ サーバ
サーバ
= サービスを提供するコンピュータ
サービスを提供される側は クライアント という
クライアントとサーバの役割が明確 に分かれている場合クライアント・サーバ型 という ⇔ ピア・ツー・ピア型
15
クライアント・サーバ型ネットワーク
ネット ワーク
クライアン ト
ファイルサー バ
プリントサー バ
クライアントは、ネット ワークを通じてサーバを利
用する 16
2 2 . . サーバ サーバ
2 2 . . 1 サーバの条件 1 サーバの条件
17
2 2 . . 2 サーバ用ハードウェア 2 サーバ用ハードウェア
24時間運転することが多い
信頼性 /可用性が必要
⇒ サーバ専用機 が多い
停電、故障などの対策
多重化、バックアップ
無停電電源装置( UPS) の使用
予備部品、予備機の用意
18
サーバ用ハードウェアには
サーバ専用機
ワークステーション
(WS)
PC
アーキテクチャ(x86)
のサーバ機普通の
PC
の転用19
2 2 . . 2 サーバ用ハードウェア 2 サーバ用ハードウェア
ワークステーション(WS)
RISC CPU を使用
SPARC 、 PowerPC 、 Itanium ( IA64)
高価だが信頼性が高い
PC
アーキテクチャ(x86)
のサーバ機やや安価、交換部品が豊富
普通のPC
の転用安価、交換部品が豊富
20
2 2 . . 2 サーバ用ハードウェア 2 サーバ用ハードウェア
サーバ専用機は
信頼性、可用性が高い
UPS (無停電電源装置)
冗長冷却装置
信頼性の高い構成要素
エラー訂正機能付メモリ、
RAID
、 安定志向設計のマザーボード等
バックアップ機器 21
2 2 . . 2 サーバ用ハードウェア 2 サーバ用ハードウェア
高性能
マルチプロセッサ
大容量メモリ、大容量ディスク
複数のネットワークアダプタ
一般 PC とは必要な要素が異なる
高機能ビデオ、サウンドは不要
CD-ROM 、モニタ、キーボー
ドなどを付けないこともある
222 2 . . 2 サーバ用ハードウェア 2 サーバ用ハードウェア
2 2 . . 3 3 H/W H/W 選定時のポイント 選定時のポイント
考慮すべきポイント
処理能力(性能)
信頼性と運用方法
拡張性
データの保護の必要性
費用 (イニシャル/ランニング)トレードオ
フ
23 処理能力(性能)
研究室・部門レベルの軽い負荷 ⇒PC
で十分
大学・企業の全体レベル(中位)⇒ サーバ用 PC または WS
データセンタクラスの重い負荷⇒
WS ×クラスタ(多重化)24
2 2 . . 3 3 H/W H/W 選定時のポイント 選定時のポイント
必要な信頼性と運用方法
少々の停止は可能 ⇒ PC でよい
予備部品を用意しておく
可能な限り無停止
⇒ サーバ用 PC または WS ×
クラスタ(多重化)
25
2 2 . . 3 3 H/W H/W 選定時のポイント 選定時のポイント
拡張性
必要な処理量は、月日の経過と共 に増大する
たいていは、予測を上回るペース拡張性を考慮しておく
CPU 、メモリ、ディスク、ク
ラスタなど
262 2 . . 3 3 H/W H/W 選定時のポイント 選定時のポイント
データの保護の必要性
データの重要度にしたがって、保 護のための対策をとる
ディスクの多重化( RAID)
DB のレプリケーション
バックアップ
27
2 2 . . 3 3 H/W H/W 選定時のポイント 選定時のポイント
2 2 . . 4 サーバ用OS 4 サーバ用OS
サーバ用
OS
の条件
信頼性
セキュリティ
アカウントコントロール利用者と権限の設定・制御
同時アクセス一つの情報に対し複数のアクセス
28
サーバ用 OS の選び方
信頼性 (安定性)
高負荷時にどの程度のサービス を継続できるか
–
メモリ不足時–
ディスクのオーバフロー時–
リクエストを処理しきれない時
OS が停止してはならない
データが壊れてはならない
292 2 . . 4 サーバ用OS 4 サーバ用OS
セキュリティ (機密性)セキュリティに問題があると、周囲 のネットワークにある他マシンにも迷 惑
セキュリティを保つ機能が十分か
セキュリティホールが多くないか
パッチはすぐに提供されるか
設定やパッチ適用は容易か
2 2 . . 4 サーバ用OS 4 サーバ用OS
30
その他
メンテナンスの容易さ、操作性
OS のスケ-ラビリティ
OS 自体の安定性
☆昔の
Windows
は、数日でリ ブート しなければならなかった31
2 2 . . 4 サーバ用OS 4 サーバ用OS
サーバ用
OS
の種類 UNIX
一般的に、負荷に対し安定している
セキュリティも優れている
元々ネットワークサーバ志向
Windows
GUI が充実
クライアント( Windows 機)との親 和性
メインフレーム専用OS
322 2 . . 4 サーバ用OS 4 サーバ用OS
2 2 . . 5 5 UNIX UNIX
UNIX
の歴史 1960
年代後半AT&T
ベル研で開発 (Ken
Thompson
) 1973
C 言語で記述(
Dennis M. Ritchie
) 1974 California
大学Berkeley
校(UCB)
にてBSD
の開発始まる(Thompson
)33
1977
営利機関へのライセンス開始
1984 4.2BSD (TCP/IP
をサポート⇒ インターネットの発展に寄与)
1988 OSF
(ベンダ系)、UI
(ATT
系) 発足
1989 SystemV R4
(AT&T
)
1991 Linux
の開発開始(
Linus Torvalds
)34
2 2 . . 5 5 UNIX UNIX
1993 Windows NT
(Microsoft
) 1993 OSF
とUI
統合 1994 X/Open
コンソーシアム 1996
新OSF
とX/Open
コンソーシ アムがThe Open Group
に(
UNIX
の商標を管理)35
2 2 . . 5 5 UNIX UNIX
http://www.orixrentec.co.jp/itsite/Platform/unix.html (2008) より
各種商用
UNIX
HP-UNIX (HP)
Tru64 UNIX
(DEC→ Compaq→ HP)
AIX (IBM)
UnixWare (
ノベル→SCO)
MacOS Ⅹ (Apple)
Windows NT (Microsoft)
372 2 . . 5 5 UNIX UNIX
フリーな
UNIX
BSD
(カルフォルニア大バークレイ校)Berkeley Software Distribution
初期インターネットの開発基盤
FreeBSD 、 NetBSD 、 OpenBSD 、 DragonFly BSD
OpenSolaris
(Sun Microsystems)
元( Solaris )は商用であった 38
2 2 . . 5 5 UNIX UNIX
Linus Torvalds
が Linux開発を 開始 A.Tanenbaum
のMinix
(教育用のサンプルOS)が元
オープンソースで開発GPL に基づき無償配布
多くのCPU
で使えるx86系、 IA64 、 Sparc 、 MIPS 、
組み込み系、その他 WS 等 39
2 2 . . 6 6 Linux Linux
Linux の特徴
オープンソース
無償で配布
開発・改良のスピードが速い
構造がシンプル
安定性が高い
軽い (必要とするリソースが少な い)
ネットワークとの親和性が高い
402 2 . . 6 6 Linux Linux
ディストリビューション
Kernel だけでは動かない
アプリケーションには、
多くのバリエーション
どれとどれを組み合わせるか?
– Kernel と アプリケーション等 を組み合わせて配布
= ディストリビューション
412 2 . . 6 6 Linux Linux
ディストリビューションの内容
Kernel
Linux 本体
User Land
シェルと基本コマンド類
X Window ベースの GUI 環境
42
2 2 . . 6 6 Linux Linux
デスクトップ用アプリブラウザ、メーラー、オフィスソ フト、メディアプレイヤー
etc.
サーバ用ソフト
WWW
、DNS
、データ ベースetc.
インストーラ、ブートローダなど43
2 2 . . 6 6 Linux Linux
ディストリビューションの種類
RedHat
系RedHat Enterprise Linux 、 Fedora
、Vine Linux 、 CentOS 、・・
パッケージ管理システムは RPM
Debian
系Debian GNU/Linux 、 Ubuntu 、・・
パッケージ管理システムは DEB
Slackware
系、その他44
2 2 . . 6 6 Linux Linux
3 3 . . サーバの構築 サーバの構築
3 .1 用途の検討
3 .2 ネットワーク構成の検討 3 .3 ソフトウェアの検討
3 .4 ハードウェアの準備 3 .5 ディスク構成の検討 3 . 6 メディアの準備
3 . 7 インストール
45
3 3 . . 1 用途の検討 1 用途の検討
用途を明確にする
メールサーバ、Web
サーバ、ファ イルサーバ、DNS
サーバ、etc.
インターネット用サーバかイント ラネット用か
利用者として、誰を想定している のか46
用途により、
インストールするソフトウェア
(パッケージ)が異なる
ハードウェアやネットワーク構 成が異なる
GUI を使用するか、コマンドラ インのみとするか
日本語を入れるか
3 3 . . 1 用途の検討 1 用途の検討
47
3 3 . . 2 ネットワーク構成の検 2 ネットワーク構成の検 討 討
用途などにより、ネットワーク構 成を考える
どこに、どのように繋ぐのか?
ルータ や ファイアウォール の配 置
DMZ (DeMilitalized Zone: 非 武装地帯 ) の設置
48
ルータを介し てインターネッ
トへファイアウォー ル
サーバ
構成の例
DM Z
49
組織内の
LAN
ネットワークの構成が定まったら、
次の項目を確認する
IP
アドレス
ネットマスク DNS
サーバ
デフォルトゲートウェイ
ホスト名(ドメイン名)ネットワークについては、後日説明 する
3 3 . . 2 ネットワーク構成の検 2 ネットワーク構成の検 討 討
50
3 3 . 3 ソフトウェアの検討
OSの選択
フリー か 商用か
サポートの必要性は?
各ディストリビューションの特徴は?
例・Fedoraは新しいソフトを積 極 的に採用、 Debian は 安定指向
・ Solaris は商用に、 BSD は教育・
研究機関に向く など
51
3 3 . 3 ソフトウェアの検討
アプリケーションの選択
用途により、導入するアプリの種類 は決まる
候補が複数の時、選択のポイントは どのような機能が利用できるか
どの程度使われているか
更新はされているか、頻度は
設定の容易さは
52
H/W 選定時のポイント (再掲)
処理能力 (性能)
信頼性と運用方法
拡張性
データの保護の必要性
費用
3 3 . . 4 ハードウェアの準備 4 ハードウェアの準備
53
ネットワークに必要な機器
NIC (用途により、増設が必要)
ケーブルカテゴリ5、5e、6
クロス / ストレート
スイッチングハブ、ルータ3 3 . . 4 ハードウェアの準備 4 ハードウェアの準備
54
回線の準備
接続方法 (プロバイダ)
ドメイン名、グローバルIPアドレ ス(用途、ネットワーク構成による)3 3 . . 4 ハードウェアの準備 4 ハードウェアの準備
55
その他のハードウェア要素
UPS (無停電電源装置)
バックアップ装置
キーボード、モニタ
光学ドライブ ( CD/DVD ) など
3 3 . . 4 ハードウェアの準備 4 ハードウェアの準備
56
サーバの設置場所にも注意する
室温、湿度、ほこりなど
タバコの煙は論外
セキュリティ
災害対策(転倒防止、防火等)
3 3 . . 4 ハードウェアの準備 4 ハードウェアの準備
57
3 3 . . 5 ディスク構成 5 ディスク構成
ディスク構成
どれほどのディスクを用意するか
ディスクをどのように分割し、ディ レクトリ構成をどのようにするか 仮想PC環境にインストール
最近注目されている 例:VMware
58
パーティション
ディスクは、 パーティション と呼ばれる領域に分割される
3 3 . . 5 ディスク構成 5 ディスク構成
59
★ パーティションについては、
後日
パーティションを分割する理由
ファイルシステムが壊れた場合の 被害範囲を限定(例: /boot )
ディスク使用量の制限(例: SPAM でメールシステムがパン ク)
他OS
とのデュアルブート(ファイルシステムが異なる)
3 3 . . 5 ディスク構成 5 ディスク構成
60
仮想
PC
環境一つの
PC
で複数のOS
を同時に使うハードウェア ホストOS 仮想マシンモニタ
( VMware, VirtualPC 等)
ゲストOS ゲストO S
アプリ アプリ
アプリ
1台のPC
3 3 . . 5 ディスク構成 5 ディスク構成
61
ホストOS上に仮想PCを作成し、別のOS(ゲストOS)を動かす
1 台の
PC
で複数の(異なる種類 の)OS
を動かすことができる各ゲスト
OS
が独立して動作する ので、安全で安定である3 3 . . 5 ディスク構成 5 ディスク構成
62
VirtualPC
Microsoft製。無償 ホストOSは Windows のみ
VM ware
有償のものとフリーのものがあ り、機能が少々異なる
3 3 . . 5 ディスク構成 5 ディスク構成
63
Xen
オープンソース(無償)
多くの
Linux で標準
Parallels
有償。ホスト
OS
にIntel Mac
も 可3 3 . . 5 ディスク構成 5 ディスク構成
64
3 3 . . 6 メディアの準備 6 メディアの準備
インストール方法
DVD
/CD-ROM
ネットワークインストーラが必要
CD-ROM から
ディスク /リムーバブルメディアから
PXE ネットワークブート用サーバから
65
インストール用
DVD/CD
の用意
書籍類の付録
買う ( 5 ~20$
程度) DVD/CD
イメージ(ISO
イメージ)をダウンロードし、
DVD-R
等に焼く3 3 . . 6 メディアの準備 6 メディアの準備
66
ISO
イメージファイルのダウンロード
KNOPPIX
http://www.rcis.aist.go.jp
/project/knoppix/
Fedora
http://fedoraproject.org/ja/
FreeBSD
http://www.freebsd.org/ja/
3 3 . . 6 メディアの準備 6 メディアの準備
67
ISO イメージファイルを焼ける 書き込みソフトを使用し
て、 DVD/CD を作成する
3 3 . . 6 メディアの準備 6 メディアの準備
ディレクトリやファイルを格納し たディスク全体(ファイルシステ ム)のイメージ。
DVD/CD
から ブートするために必要( 注) ISO イ メージ
68
3 . 7 インストール
インストーラを起動し、その指示 通りに操作すれば OK
インストールの手順は、 OS によ り異なる
同じ OS でも、バージョンによ り異なることがある
大体の流れは、同じ
69
3 . 7 インストール
インストール手順の例
DVD(CD) からブートし、イン ストーラを起動
言語、キーボードの選択
ハードディスクの検証・初期化
ネットワークの設定
タイムゾーンの設定
70
root パスワードの設定
パーティションを設定
インストールするパッケージを 選択
インストール実行
Linux の起動と初期設定
3 . 7 インストール
71
3 . 7 インストール
ソースファイルをコンパイルして
、インストールする場合もある
何らかのカスタマイズを行う
72
次回の予定
ユーザ、グループ管理
ユーザ、グループとは
ユーザ、グループの登録・管理
73