# インフラエンジニアとは？
ITエンジニアと一口に言ってもたくさんの種類があります。

システムエンジニア（SE）、プログラマー、Webエンジニア、AIエンジニアなどエンジニアにも様々な種類がありますがその中でも、本日はインフラエンジニアとは何かについて共有します。

インフラエンジニアについて調べてみると「やめとけ」、「きつい」などのネガティブなワードが出てきますが実際はどうなっているのかを調査しまとめた結果について

インフラエンジニアがどんな職業なのかについて何か学びになればと思います。

### 目次

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1. そもそもインフラエンジニアって？
    1. インフラとは
    2. インフラエンジニアの種類
2. インフラエンジニアの必要知識
3. インフラエンジニアに役立つ資格
4. 未経験からインフラエンジニアになるには？
    1. インフラエンジニアに転職するには？
5. インフラエンジニアに向いている人は？
6. インフラエンジニアの平均年収
7. インフラエンジニアの将来性

### 内容

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## 1. そもそもインフラエンジニアって？

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### インフラって何？

「インフラ」は「**インフラストラクチャー**」の略語で、日本語で言うと「基盤」という意味です。私たちの生活で例えると「電気・ガス・水道」などの生活基盤は生活インフラに該当します。

ITの分野においては、施設、サーバーなどのハードウェア設備、ネットワークを構築するためのインターネットなどが「インフラ」に当たります。

### インフラエンジニアの種類

インフラエンジニアは大きく分けて「ネットワークエンジニア」「サーバーエンジニア」などの種類に分けられます。ネットワークエンジニアとサーバーエンジニアの総称をインフラエンジニアと呼ぶこともあります。

ネットワークエンジニアは、ネットワークの構築・運用・保守が主な仕事で、コンピュータなどの端末同士を接続し、ネットワーク環境の構築などを行います。ルータやスイッチなどの物理的なネットワーク機器に触れる機会が多いといった特徴があげられます。

サーバーエンジニアは、サーバーの構築・運用・保守が主な仕事ですが、ネットワークエンジニアの業務領域の一部に特化した職種であるともいえます。（サーバーとは、インターネット上で他のコンピュータなどの端末に情報やサービスを提供するコンピュータのことです。）

サーバー機器をラックに固定するラッキングや、他の機器と接続するためにケーブルで配線を行ったりと言った物理的な作業も発生します。運用においては、24時間365日サーバーを稼働させなければならないため、何か障害が発生したときは休日や深夜問わず対応しなければならないため比較的きついと言われる分野の職種であるといえます。

## 2. インフラエンジニアの必要知識・スキル

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インフラエンジニアに求められる知識やスキルは多岐に渡ります。

- **インフラ設計スキル**
    
    設計はインフラ構築において最初の段階で行う大事な過程にあたり、開発するシステムに最適なサーバーの選択やネットワーク構成を導き出す必要があるので、インフラに関する幅の広い知識や、以下に列挙する専門分野の詳細な知識が必要となります。
    
- **セキュリティ**
    
    近年はハッカーなどの攻撃者がオンライン上の顧客データなどを盗み悪用するといった事例も多くあります。大切なデータを盗まれ悪用されたとなると顧客との信用を失うという最悪の事態になってしまいます。
    
    そういった観点からも、インフラ設計を行う際はセキュリティリスクへの対策が非常に重要となるため、セキュリティに関する知識を身に着けることは必須といえます。
    
- **サーバー**
    
    サーバーにはサーバーOSが搭載されています。サーバーの運用や保守などの業務を行う必要があるため、扱うサーバーのOSにより違いはありますが、Linux・Unix・Windowsの知識やサーバーへの深い知識が必要となります。
    
- **ネットワーク**
    
    ネットワークの構築などの業務を行ったり、負荷分散（ネットワークの負荷がなるべく均等になるように処理を分散して割り当てること）を考えた設計を行う必要があるので、ネットワークに関する深い知識が必要となります。ネットワークは、専門用語も多いため、まずは基礎的な知識を固めるのが良いでしょう。
    
- **プログラミング**
    
    シェルスクリプトやPowerShellなどのプログラムを使用し、サーバーなどの構築を行うため、Linuxのシェルの知識があると仕事の幅が広がります。
    
- **クラウド**
    
    従来はオンプレミスといわれる自社で物理的にサーバーを運用するスタイルが当たり前でしたが、近年は、クラウド上で論理的にサーバーを構築するといったスタイルが主流となってきており、既存のシステムをオンプレミスからクラウドへの移行する、もしくは、クラウド上で開発する前提でシステムを構築することも多いため、Amazon Web Services(AWS)やMicrosoft Azure, Google Cloud Platformなどの各クラウドの知識を求められる機会は増えていきます。
    

## 3. インフラエンジニアに役立つ資格

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必須というわけではありませんが、インフラ系の資格を通して実務に役立つ基礎知識が習得できます。転職の際やキャリアパスの一環として取得しておくと自身のスキルの証明になります。

- 基本情報技術者試験
    
    基本情報技術者試験は、エンジニアを目指す上での登竜門のような国家資格です。合格率は平均25％となっており、少し難しい試験と言えます。資格取得に向けて学習を進めることで、サーバーやネットワーク、セキュリティにおいての基礎知識を手広く身に着けることができます。
    
- 応用情報技術者
    
    応用技術者試験は、基本情報技術者試験の上位資格となっており、高度IT人材としてのレベルアップを図ることができます。合格率は平均して20%前半で、難しい試験と言えます。
    
- LinuC
    
    LinuCとは、Linuxに関する日本独自の民間資格で、NPO法人LPI-Japanが認定を行っています。Linuxサーバーの構築と運用に関する知識が求められ、学習を進めることでOSの技術者としてのスキルを磨くことができます。インフラエンジニアの中ではサーバー系の資格に当たります。LinuCは三つのレベルに分けられており、未経験の場合はまずはLinuC-1の取得を目指すと良いでしょう。LinuC-3を取得できるとスペシャリストとして認定され今後の活躍が見込まれます。
    
- **LPIC**
    
    LPICとは、LPIというNPO法人が主催する資格試験のことを指します。
    LPICを取得することにより、
    
    **自身のLinuxに関するスキル**を証明することができます。
    この試験はLinuxに関する試験の中でも国際的に標準となる資格です。つまり、LPICという資格は日本国内だけではなく**海外でも自身のスキルを証明**するものとしても通用します。
    
- **ネットワークスペシャリスト**
    
    ネットワークスペシャリストは、ネットワークの技術や構築から運用といった深い知識が得られる資格です。設計やセキュリティなどの網羅的な知識が問われます。位置付けとしては応用情報技術者試験よりも上位の資格となっております。合格率は12%〜15%と非常に難しい試験となっております。
    
- データベーススペシャリスト
    
    データベーススペシャリストは、データベースの企画・要件定義・開発・運用・保守などの総合的な知識が問われる資格です。こちらの試験もネットワークスペシャリストと同様に応用情報技術者試験よりも上位の資格となっており、受験者は実務経験のあるインフラエンジニアが多くを占めているにもかかわらず、合格率は10%と低く、非常に難しい試験であると言えます。
    
- **AWS認定**
    
    AWS認定資格はAmazonが提供しているクラウドの専門知識が問われる資格です。基礎コース、アソシエイト、プロフェッショナルの三段階に分かれています。未経験の場合はまずは基礎コースの、AWSクラウドプラティショナーの取得を目指すと良いでしょう。またAWS認定資格は世界共通の資格で、知名度も高いため転職にも役立ちます。
    
- **CCNA**
    
    シスコ技術者認定（CCNA）は、ネットワーク機器の業界大手であるCisco社によって認定される資格です。試験においてはCisco社の製品やネットワークに関する基礎知識が必要となります。
    

## 4. 未経験からインフラエンジニアになるには？

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インフラエンジニアに限らずIT業界は人手が問題となっているため、未経験歓迎の企業なども多いのが現状です。採用の可能性が上がるので、未経験者は独学やスクールで知識をつける、明確な志望動機を準備した上で求人に応募してみましょう。

業務は保守や運用の業務からスタートするため学ぶ時間も確保できます。WebエンジニアやSEなどのプログラマーはプログラミング言語をある程度扱えないと仕事になりませんが、インフラエンジニアの場合は業務から学ぶことができます。

デメリットとしては、未経験から始めた場合給料が少なく、勉強量が多いなどの点が挙げられますがこれは他のエンジニア業に就いたとしても共通して言えることです。慣れるまではきついですが、資格を取得するなど前向きに頑張れば給料も上がっていきますし、フリーランスになれるほどの実力を付ければ良いだけの話ですので金銭面はさほど問題ではありません。

以上のことから未経験でもインフラエンジニアになるチャンスは十二分にあると言えます。

## 5. インフラエンジニアに向いている人は？

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- 機械が好きな人
インフラエンジニアの業務には機械の操作も含まれるため、機械を触るのが好きな人が向いていると言えます。自分で機器を設置したり、配線作業を行うことも多いです。
- 縁の下の力持ちタイプ
    
    インフラエンジニアの仕事は、縁の下の力持ちのようにサービスの裏側で活躍します。地道なコツコツとした作業に忍耐強く取り組んでいける人が向いています。
    
- 細かい部分に気づける人
    
    インフラ領域は、細かいミスで正常に動作しなくなったり障害が発生したりするので、事前にしっかりとした準備ができたり、些細な点を大事にできる人が向いていると言えるでしょう。
    
- コミュニケーション能力が高い人
    
    インフラエンジニアは、インフラ構築時は顧客の要件を正確に聞き取り、障害が発生した場合は状況を正確に説明できるスキルが求められます。普段の業務もチームで行うため、メンバー間で円滑なコミュニケーションが取れると良いでしょう。
    

逆に向いていないのは、業務において大雑把であったり夜勤や急な障害対応をなるべく避けたいという方は悪いですが、向いてないと言わざるをえないでしょう。

## 6. インフラエンジニアの平均年収

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転職サイトdodaの[平均年収ランキング](https://doda.jp/guide/heikin/syokusyu/)によると、インフラエンジニアの平均年収は435万です。男性で平均455万、女性で361万です。以下は年代別の比較表です。

| 年代別 | 年収 |
| --- | --- |
| 20代 | 370万 |
| 30代 | 506万 |
| 40代 | 614万 |

[年代ごとの平均年収データ](https://doda.jp/guide/heikin/age/)によると、20代の平均年収は341万、30代で437万、40代で502万となり、平均値から見てもインフラエンジニアの平均年収は高くなっています。プログラマの平均年収は400万となっており、そちらと比較した場合でも、インフラエンジニアの年収は55万も高いことがわかります。

上記のデータはあくまで平均的なデータです。インフラエンジニアは実力主義のため、常にスキルアップを意識し勉強を続け、資格取得することで年収を大幅アップさせることも可能です。例えばCiscoのCCIEというネットワーク系の高難易度の資格を保有しているインフラエンジニアの年収は750万だと言われています。

## 7. インフラエンジニアの将来性

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IT化が推進されている現代で、インフラエンジニアの需要は今後も高まっていくでしょう。

クラウドが普及したことで、従来のオンプレミスでの構築からクラウドサービスへの移行が進んでいます。クラウドを扱うためにも基礎となるネットワークやサーバーの知識が不可欠です。

移行していくからといってインフラエンジニアの仕事がなくなるわけではありません。

最近では「ハイブリットクラウド」といってオンプレミスとクラウドを組み合わせて、自社内で抱えたい大事なものはオンプレミスで対応し、クラウドに預けるものはクラウドで構築するといった技術もあります。このの手法はそれぞれのメリットデメリットをうまく補い合うことが可能です。

### まとめ

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以下は、インフラエンジニアについてまとめた結果です。

インフラエンジニアは、ITの基盤を支える縁の下の力持ちの大切な仕事です。未経験からでも基礎を十分に固めれば目指せる職種で、他のエンジニア職と比較した場合でも年収は高めです。人手不足やクラウドの需要が高まっていくことからインフラエンジニアの採用市場は青天井と言えます。将来性も高い仕事です。

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インフラエンジニアについて調べてみるとネガティブなワードが出てきますが実際はどうなっているのか気になりませんか？気になるインフラエンジニアのあれこれを紹介しておりますので、どんな職業なのかぜひ参考にしてみてくださいね

インフラエンジニアとは？

# インフラエンジニアの仕事内容について解説
インフラエンジニアの仕事内容について書いております。

インフラエンジニアがどういった業務に携わっているのかについて何か学びになればと思います。

### 目次

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- インフラエンジニアとは (復習)
- インフラ基盤を構築する必要性
- インフラエンジニアの仕事の流れ
- インフラエンジニアのキャリアパス

### 内容

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### インフラエンジニアとは

**インフラエンジニア**とは、主に**サーバー**というコンピュータや**ネットワーク機器**などを適切に設計・配置して**インフラ基盤**を構築し、それらが正常に動くよう管理していく仕事のことを指します。

例えばTwitterやLINEなど、私たちが普段当たり前のように利用しているアプリケーションも、先に説明したインフラ基盤がインフラエンジニアによって適切に管理されているおかげです。つまり、インフラエンジニアは様々なITに関わるサービスを提供する上で一番の基盤を築き、それを守る縁の下の力持ちのような存在と言えます。

インフラエンジニアに関する詳しい説明は、下記リンクの記事を参考にしてください。

[インフラエンジニアとは](https://www.notion.so/cf21bb6d2f534e14870fd60eaa0a8e1b)

### インフラ基盤を構築する必要性

なぜインフラエンジニアはインフラ基盤を作るのでしょうか。そもそもインフラ基盤はどのような用途に使用されているのでしょうか。この問いを理解することで、インフラエンジニアという仕事の意義と大切さについて理解することができます。

まず、インフラ基盤は主に以下の用途で使用されます。

・企業内の情報システム

・アプリケーションやシステムなどのサービス提供

・人工知能や統計分析

また、昨今では**DX化**が進んできており、ますます**デジタルデータ**という存在の大切さが顕著になっています。デジタルデータは主に企業や団体の管理するサーバーに保管されます。デジタルデータやそれを保管するサーバーを適切に管理し、うまく活用するにはきちんとしたインフラ基盤が必要となります。つまり、インフラ基盤を適切に管理するための人材が求められているわけです。以上の理由からインフラエンジニアはインフラ基盤を作り管理することが大切な仕事となっています。

### インフラエンジニアの仕事の流れ

インフラエンジニアがインフラ基盤を頼まれた場合には、以下の手順で仕事を進めていきます。

1. **設計**
2. **構築**
3. **運用・保守**

まず、**設計**工程ではインフラ基盤をどのように使うのかを定義します。この作業を**要件定義**と言います。要件定義はインフラ基盤が欲しいクライアント側(顧客)と何度も打ち合わせを重ねることで、クライアント側の望みを正確に言語化します。この作業には技術的な作業はあまり関係しませんが、先に説明した全工程の中で一番大事なものとなります。というのも、要件定義の段階でクライアント側の要望を間違って解釈してしまった場合、そのまま構築を始めてしまうと進捗が進めば進むほど、人件費などの関係上後戻りが難しくなります。

要件定義が終わったあとは、実際に**設計書**を作成します。具体的には、どのようなネットワーク機器や技術が必要なのかといった技術的な話も含まれます。設計書は要件定義で決めた内容を参考にして行います。

次に、**構築**工程ではインフラ基盤を実際に組み立てます。この作業を**環境構築**と言います。環境構築は設計書をもとに、実際にネットワーク機器の設置からサーバーの設定、ソフトウェアの導入などを行います。インフラ基盤の構築自体はこの作業で終わりで、あとは正常にインフラ基盤が動くかどうか**テスト**作業に入り、成功したら無事クライアント側に引き渡されます。

最後に、**運用・保守**工程では構築したインフラ基盤が維持できるよう管理します。インフラエンジニアの仕事は、インフラ基盤を構築して終わりではありません。構築したインフラ基盤は必ずしも永久にきちんと動くとは限りません。必ず不具合や障害などのトラブルが発生します。ですが、インフラ基盤が止まってしまったら、クライアント側が行いたい作業や提供したいサービスが正常に機能しなくなってしまいます。そこから出てしまう損失は、場合によっては非常に大きなものとなってしまう可能性もあります。したがって、インフラエンジニアがインフラ基盤を定期的に管理し、インフラ基盤の状態を監視する必要があります。それが運用・保守工程で行う作業です。

### インフラエンジニアのキャリアパス

現在、日本国内でIT人材は不足していると言われています。そのため、インフラエンジニアは仕事の経験がない業界未経験の人でも積極的に採用している企業が多いです。また、業界未経験の場合は研修期間を設けられ、平均で約2~3ヶ月企業の研修を受けてから実際に働くケースがほとんどです。

しかし、**未経験から良いキャリアを積むにはそれなりの期間と能力**を要します。したがって、きつい仕事をこなしつつ、**自分でも学習を重ねる**ほどのマインドを持った人がインフラエンジニアに向いていると言えます。逆に、与えられた仕事だけをこなすのに精一杯で自分で学習を積み重ねることのできない人は「やめとけ」と言われてしまうほどこの業界には適していないことになります。インフラエンジニアになるならば、それなりの覚悟を持つことをお勧めします。

インフラエンジニアには**上流工程**と**下流工程**というものが存在します。上流工程と下流工程は、先ほど説明したインフラエンジニアが働く工程を大まかに2つに区切ったものです。インフラエンジニアの仕事は設計から始まり、構築、運用・保守と決まった流れで進んでいきます。それを**川の流れ**のイメージで表し、言語化したものが上流(工程)と下流(工程)です。

まず、**下流工程**は主に**構築**や**運用・保守**を担当するエンジニアのことを指します。業界未経験の場合は下流工程の中でも最も下に位置する運用・保守を担当することになります。運用・保守で実務経験をして実績を積みつつ、自分でも学習を進めることで構築工程を任されるようになります。

次に、**上流工程**は主に設計の担当するエンジニアのことを指します。インフラエンジニアとしての経験量が多いと任されることが多くなる工程です。上流工程は直接クライアント側(顧客)とコミュニケーションを取る機会が増えるため、技術的な能力だけではなくヒアリング能力やコミュニケーション能力も必要とされます。そのため、上流工程に属するエンジニアは下流工程よりも単価がかなり高くなります。

インフラエンジニアとしての経験を積んだら、上流工程の他にも**プロジェクトマネージャー**という役職を目指すこともできます。プロジェクトマネージャーはインフラ基盤を作るといったひとつのプロジェクト全体を統括し、全体を上手く進めていくようサポートします。上流工程はあくまで設計工程などを担当するのに対し、プロジェクトマネージャーは上流工程だけではなく、下流工程も視野に入れて行動する必要があります。

### まとめ

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以下は、インフラエンジニアの仕事についてまとめた結果です。

- DX化が進む今、それを支えるインフラ基盤を作ることのできる人材が必要とされている。
- インフラエンジニアの仕事の流れは**設計**、**構築**、**運用**・**保守**であり、それらは**上流工程**と**下流工程**という言葉で分けられている。
- 業界未経験の人は運用・保守から携わることになり、**仕事をこなしつつ自分でも学習**を進めて実績を積むことで、より上の構築や設計などのキャリアが目指せる。

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こちらはEnvaderの記事になります。

インフラエンジニアの仕事内容について解説

# インフラエンジニアに必要な資格（LinuC）
本日は、**LinuC**という自身のLinux能力を証明できる資格について共有します。

LinuCについて何か学びになればと思います。

## LinuCとは
[LinuC](https://linuc.org/)とは、LPI-JapanというNPO法人が主催する資格試験のことを指します。

LinuCを取得することにより、**自身のLinuxに関するスキル**を証明することができます。この試験はLinuxに関する試験の中でも国際的に標準となる資格です。つまり、LinuCという資格は日本国内だけではなく**海外でも自身のスキルを証明**するものとしても通用します。

## LinuCの難易度と出題範囲
LinuCの資格は**LinuCレベル1**, **LinuCレベル2**, **LinuCレベル3**といった3段階のレベルが用意されており、それぞれのレベルで出題内容や難易度が異なります。数字が増えていくにつれてレベルが上がります。

### LinuCレベル1
- 101は、[こちら](https://linuc.org/linuc1/range/101.html)参照
- 102は、[こちら](https://linuc.org/linuc1/range/102.html)参照

### LinuCレベル2
- 201は、[こちら](https://linuc.org/linuc2/range/201.html)参照
- 202は、[こちら](https://linuc.org/linuc2/range/202.html)参照

### LinuCレベル3
- 300は、[こちら](https://linuc.org/linuc3/300.html)参照
- 303は、[こちら](https://linuc.org/linuc3/303.html)参照
- 304は、[こちら](https://linuc.org/linuc3/304.html)参照


## LinuCの料金
LinuCには、レベル1・レベル2・レベル3があり、試験料金は以下のようになっております。

| 試験内容 | 料金 |
| --- | --- |
| LinuCレベル１（101試験／102試験） | 各16,500円（税込） |
| LinuCレベル２（201試験／202試験） | 各16,500円（税込） |
| LinuCレベル３（300試験／303試験／304試験） | 各16,500円（税込） |

LinuCの試験内容・料金について解説しました。

インフラエンジニアに必要な資格（LinuCについて）

# インフラエンジニアに必要な資格（AWS）
Amazon Web Services 認定資格について共有します。

Amazon Web Services (以下: AWS)とは、通販サイトとして有名なAmazonが提供しているクラウドサービスのことです。

クラウドやAWS認定資格について何か学びになればと思います。

### 目次

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- クラウドとは
- AWSとは
- AWSの認定資格

### 内容

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### クラウドとは

そもそも**クラウド**とは、外部からサーバーといったコンピュータ資源などを借りることで、それらを自分で用意することなく使用することができるものです。クラウドという言葉の由来には、自分の使っているものがどこにあるのか、どういう形をしているのかがまるで雲のようにハッキリと分からないことにあります。クラウドを使うことによる主な利点は以下の2つです。

1.　コンピュータなどを自分で購入する必要がなく、それを配置する場所も必要ないこと。

2.　必要な時に、必要なだけ使うことができる。

まず、1つ目の利点について説明します。

企業がシステムやアプリケーションなどのサービスを提供する場合、従来は自分でコンピュータを購入してそれをどこかに置く必要がありました。そのような用途で使われるコンピュータを**サーバー**と言います。また、サーバーを配置するために存在している施設を**データセンター**と言います。データセンターには人間の身長と同じくらいのコンピュータが何台も置かれています。

これらを動かすためには多くの電気を消費します。また、それらを置くために存在するデータセンターを維持するためには、土地代や改装費などの維持費もかかります。つまり、自分でデータセンターを構えて大量のサーバーを維持するには、莫大なお金がかかります。

そこで、**クラウドサービス**というものが登場します。クラウドを使うことで、外部の企業が用意しているコンピュータ資源を借りて、そこでシステムやアプリケーションなどのサービスを提供することができます。つまり、コンピュータ資源を借りるということは、自分でコンピュータを用意する必要がなく、それを配置するデータセンターなどの施設も必要ないということです。

次に、2つ目の利点について説明します。

クラウドのほとんどは**従量課金制**で使用料金が発生します。従量課金制とは、使った分だけお金が発生する仕組みのことです。また、コンピュータ資源などを使わなくなった場合には手数料などのお金がかかることなく、簡単に利用を止めることができます。つまり、必要な時に、必要なだけコンピュータ資源を借りることができます。

以上2つの利点から、クラウドを使うことによりコンピュータ資源の購入費用や維持費用を削減することができ、更にコンピュータ資源の使用量を増やしたり減らしたりしたい場合、すぐにそれを実行できます。したがって、クラウドサービスは現在、様々な企業や団体に使用されています。

### AWSとは

Amazon Web Services (AWS)とは、通販サイトとして有名なAmazonが提供しているクラウドサービスのことです。AWSには現在200を超える種類のサービスが存在しており、サーバーだけではなく管理不要のデータベースやアプリケーションを動かす基盤など、様々な用途に応じて最適なサービスを使うことができます。通常なら普段から定期的に管理が必要とされるサーバーやデータベースといったコンピュータ資源も、AWSの**サーバレス**や**マネージドサービス**を使えば管理の一部または全てをやる必要がなくなります。

マネージドサービスの例を1つ挙げます。例えば**リレーショナルデータベース**という、データを保管するために使用するサーバーがあります。そのサーバーでは定期的に管理者の手によって維持するためのメンテナンス作業をする必要がありました。しかし、**RDS**というリレーショナルデータベースのマネージドサービスを使うことにより、本来必要だったメンテナンス作業を自動化することができます。

これらのサービスを組み合わせることにより、効率的にアプリケーションなどのサービスを提供できるようになります。しかし、多くの種類が存在するサービスを適切に組み合わせて使用するには、それなりの知識と経験が必要となります。

### AWSの認定資格

AWSのサービスを適切に組み合わせて利用するには、AWSに関する知識と経験が必要となります。そしてそのようなスキルはクラウドを利用する企業において必要とされるものです。そこで、**AWS認定資格**を取得すれば、AWSのスキルを証明することができます。

AWSには全部で**11種類**の認定資格が用意されています。

認定資格の難易度は全部で4種類に分かれています。

| 難易度 | 必要な能力 |
| --- | --- |
| 基礎コース | AWSを用いた経験が6ヶ月ほどを想定。
基本的な使い方の理解が必要。 |
| アソシエイト | AWSを用いた実務経験が1年レベル。
問題解決能力が必要。 |
| プロフェッショナル | AWSを用いた実務経験が2年レベル。
設計・運用・トラブルシューティングと言った包括的な経験と知識が必要。 |
| 専門知識 | 各専門分野に関する実務経験。
専門分野に関する深い知識と経験が必要。 |

認定資格のうちアソシエイトとプロフェッショナルレベルでは、設計に関するアーキテクト分野、開発者に必要な能力に関するデベロッパー分野、管理者に必要な運用分野の3つに分類されます。また、専門知識レベルでは全部で5つの分野が用意されています。

| 難易度 | 資格名 | 分野 |
| --- | --- | --- |
| 基礎コース | Cloud Practitionaer | AWSの基礎全体 |
| アソシエイト | Solutions Architect Associate | アーキテクト |
|  | Developer Associate | デベロッパー |
|  | SysOps Administrator Associate | 運用 |
| プロフェッショナル | Solutions Architect Professional | アーキテクト |
|  | DevOps Engineer Profesional | デベロッパー・運用 |
| 専門知識 | Advanced networking | ネットワーク |
|  | Data Analytics | データ分析 |
|  | Database | データベース |
|  | Machine Learning | 機械学習 |
|  | Security | セキュリティ |

それぞれの資格の詳しい試験範囲は、下記AWS公式サイトの各試験の詳細から試験ガイドをご覧ください。

[すべての AWS 認定試験を見る | AWS クラウドのスキルを確認する](https://aws.amazon.com/jp/certification/exams/?nc2=sb_ce_exm)

### まとめ

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以下は、クラウドとAWSについてまとめた結果です。

- クラウドを使用することによる利点は2つある。
    
    1.　コンピュータなどを自分で購入する必要がなく、それを配置する場所も必要ないこと。
    
    2.　必要な時に、必要なだけ使うことができる。
    
- Amazon Web Services(AWS)というクラウドサービスでは200種類以上のサービスを提供しており、それらを上手く組み合わせることで効率的に自分のアプリケーションなどのサービスを提供することが可能になる。
- AWSを自分で考えて適切に使う能力が求められており、それを証明できるのがAWS認定資格である。

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インフラエンジニアに必要な資格（awsについて）

# インフラエンジニアに必要な資格（CCNA）
本日は、**CCNA**と言う**自身のネットワークスキルを証明**できる資格試験について共有します。

CCNAについて何か学びになればと思います。

### 目次

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- CCNAとは
- CCNAの難易度と出題範囲

### 内容

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### CCNAとは

CCNAとは、**シスコ**という企業が主催する資格試験のことを指します。

CCNAを取得することにより、自身の**ネットワークに関するスキル**を証明することができます。

この資格試験はネットワークやセキュリティに関する知識だけではなく、シスコが開発したルーターなどのネットワーク機器の使い方に関する問題も出題されます。CCNAは**ネットワークエンジニア**や**インフラエンジニア**を目指す方にとっては登竜門と言われる資格ですが、難易度は決して簡単ではなく出題範囲も広いので、取得するには多くの学習時間を要します。

### CCNAの難易度と出題範囲

CCNAの試験で出題される範囲は他の試験よりも広く、試験時間も120分と長く設定されています。そのためCCNAはネットワークエンジニア・インフラエンジニアの登竜門と呼ばれるのにも関わらず難易度は高いです。CCNAが出しているCCNA試験v1.0(200-301)という資料によると、CCNAの大まかな範囲と全体におけるそれぞれの出題割合は以下の通りとなっています。

| 出題範囲 | 割合 | 大まかな内容 |
| --- | --- | --- |
| ネットワークの基礎 | 20% | ネットワーク機器の種類と特徴, ネットワーク設計, TCPとUDPなど |
| ネットワークアクセス | 20% | シスコのネットワーク機器の設定方法など |
| IPコネクティビティ | 25% | ルーティングテーブルの特徴, 設定方法など |
| IPサービス | 10% | NAT, DNS, DHCPなどのプロトコル |
| セキュリティの基礎 | 15% | 脅威, 脆弱性などの定義, 対策方法, セキュリティに関する設定など |
| 自動化とプログラマビリティ | 10% | ネットワーク管理の自動化, REST API, JSONなど |

参考: [https://www.cisco.com/c/dam/global/ja_jp/training-events/training-certifications/exam-topics/200-301-CCNA.pdf](https://www.cisco.com/c/dam/global/ja_jp/training-events/training-certifications/exam-topics/200-301-CCNA.pdf)

CCNAの出題範囲はネットワークの分野に限らず、セキュリティ分野や、JSON, REST APIなどのシステム開発に関わるプロトコルなどかなり広い範囲となっていることがわかります。

また、問題の出題形式は以下の通りとなっています。

| 出題形式 | 内容 |
| --- | --- |
| 1つ選択 | 複数選択肢の中から1つを選択する。 |
| 複数選択 | 複数選択肢の中から複数を選択する。 |
| ドラッグ&ドロップで分類分け | ドラッグ&ドロップで項目を動かし、それぞれを適切な場所に置いて分ける。 |
| 穴埋め | 空白箇所を記述して穴埋めする。 |
| 長文読解 | 長文から内容を理解し、設問に答える。 |
| ルータなどのシュミレーション問題 | まるで実機のような仮想の環境で、実際にルータの設定などを行う。 |

このように、問題の出題形式にも様々な種類が存在します。中には長文読解やルータなどのシュミレーション問題など、ただ知識を答えるのではなく実際の環境や文脈を通して状況を理解し、回答する問題が存在します。つまり、単純に答えを丸暗記するような付け焼き刃では合格するのは難しいと言えます。

### 対策

CCNAは出題範囲が広く、かつ出題形式も様々な種類があることから難易度が高い試験です。しかし、CCNAはあくまでネットワークに関する基礎能力を求める試験ですので、専門的な知識まではまでは求められません。つまり、CCNAに合格するには基礎を徹底的に叩き込むことが大事になります。

特に最初はネットワーク自体の基礎を理解することから始めることをお勧めします。
現在では、ネットワークの基礎を学ぶには以下のように様々な方法があります。

- 書籍を読む。
- CCNA対策のオンライン教材を使う。
- RareTECHなどのITスクールで講義を受ける。

このように様々な方法がありますが、まずは書籍から読むことでネットワーク全体の基礎を把握することが大切です。書籍は3000円以内で購入することができるので、金銭面で躊躇している人にとっても取り組みやすいものと言えます。以下にお勧めの書籍をリスト形式で挙げるので、興味のある方は是非調べてみてください。

- [ネットワークがよくわかる教科書](https://www.amazon.co.jp/%E3%83%8D%E3%83%83%E3%83%88%E3%83%AF%E3%83%BC%E3%82%AF%E3%81%8C%E3%82%88%E3%81%8F%E3%82%8F%E3%81%8B%E3%82%8B%E6%95%99%E7%A7%91%E6%9B%B8-%E7%A6%8F%E6%B0%B8-%E5%8B%87%E4%BA%8C-ebook/dp/B07HHR6FPV/ref=sr_1_1?__mk_ja_JP=%E3%82%AB%E3%82%BF%E3%82%AB%E3%83%8A&crid=2FHUW9ZR0Z2Y&keywords=%E3%83%8D%E3%83%83%E3%83%88%E3%83%AF%E3%83%BC%E3%82%AF%E3%81%8C%E3%82%88%E3%81%8F%E3%82%8F%E3%81%8B%E3%82%8B&qid=1643614510&sprefix=%E3%83%8D%E3%83%83%E3%83%88%E3%83%AF%E3%83%BC%E3%82%AF%E3%81%8C%E3%82%88%E3%81%8F%E3%82%8F%E3%81%8B%E3%82%8B%2Caps%2C180&sr=8-1)
- [マスタリングTCP/IP 入門編](https://www.amazon.co.jp/%E3%83%9E%E3%82%B9%E3%82%BF%E3%83%AA%E3%83%B3%E3%82%B0TCP-IP-%E5%85%A5%E9%96%80%E7%B7%A8%EF%BC%88%E7%AC%AC6%E7%89%88%EF%BC%89-%E4%BA%95%E4%B8%8A%E7%9B%B4%E4%B9%9F-ebook/dp/B0827QNDNT/ref=sr_1_1?crid=C59ONAWKVBU3&keywords=%E3%83%9E%E3%82%B9%E3%82%BF%E3%83%AA%E3%83%B3%E3%82%B0tcp%2Fip+%E5%85%A5%E9%96%80%E7%B7%A8&qid=1643614524&sprefix=%E3%83%9E%E3%82%B9%E3%82%BF%E3%83%AA%E3%83%B3%E3%82%B0%2Caps%2C190&sr=8-1)
- [図解入門TCP/IP 仕組み・動作が見てわかる](https://www.amazon.co.jp/%E5%9B%B3%E8%A7%A3%E5%85%A5%E9%96%80TCP-IP-%E4%BB%95%E7%B5%84%E3%81%BF%E3%83%BB%E5%8B%95%E4%BD%9C%E3%81%8C%E8%A6%8B%E3%81%A6%E3%82%8F%E3%81%8B%E3%82%8B-%E3%81%BF%E3%82%84%E3%81%9F-%E3%81%B2%E3%82%8D%E3%81%97/dp/4815604975/ref=sr_1_1?crid=3BSB3U0HLDKY9&keywords=%E5%9B%B3%E8%A7%A3%E5%85%A5%E9%96%80+tcp%2Fip&qid=1643614545&sprefix=%E5%9B%B3%E8%A7%A3%E5%85%A5%E9%96%80%2Caps%2C203&sr=8-1)

また、CCNAに限らず言えることではありますが、試験対策はインプットだけに集中するのはあまり良いことではありません。定期的に問題集などを解くことによって、アウトプットも行うようにするとより良い効率で学習を進めることができます。

### まとめ

---

以下は、CCNAについてまとめた結果です。

- CCNAを取得することにより、自身の**ネットワークに関するスキル**を証明することができる。
- 出題範囲はかなり広く、問題形式も様々なことから難易度は難しいと言える。
- 範囲の広さに屈せず、ネットワークの基礎から勉強を始めることが大事である。
- インプットだけではなく、アウトプットも定期的に行うことが合格への鍵である。

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インフラエンジニアに必要な資格（CCNAについて）

# Linuxのディストリビューショ ンについて（Ubuntu, CentOS）
Linuxディストリビューションにはさまざまな種類が存在します。

そこで本日はLinuxディストリビューションの中でもよく使用されているUbuntuとCentOSについて紹介します。また、そもそもLinuxディストリビューションとは何かについても共有します。

Ubuntu, CentOSはどのような特徴を持つLinuxディストリビューションなのか、Linuxディストリビューションについて何か学びになればと思います。

### 目次

---

- Linuxとは
- Linuxディストリビューションとは
- Debian系・Red Hat系・Slackware系の特徴
- おすすめのディストリビューション

### 内容

---

### Linuxとは

Linuxは、本来Linux系OSの核であるLinuxカーネルを指す言葉です 。カーネルとはOSの中核を担うプログラムであり、ハードウェアの資源理やソフトウェアとハードウェアを繋ぐ役割を担います。  例えば、Google Chromeを利用する際ソフトウ ェア単体で動作させることはできません。CPUで処理を実行し、またメモリ上で必要なデータを展開するというようにハードウェアも一緒に動作させる必要があります。

そのよ うな場合は、Google Chromeが直接ハードウェアに対して直接命令を出しているのでしょうか？結論としてはNoです。なぜなら、ハードウェアの利用はGoogle Chromeだけでなくsafariなど他のソフトウェアも利用するため、ソフトウェア自身がハードウェアに対して直接命令を行うと他のソフトウェアのハードウェア使用状況などにも注意しながら命令するといった手間がかかってしまいそれはとても大変です。

そこでカーネルがソフトウェアとハードウェアの橋渡しとなることでカーネがソフトウェアの利用に合わせてハードウェアに命令を出すことができ、これによりソフトウェアは直接ハードウェアに対して命令をしなくてもすむようになります。

### Linuxディストリビューションとは

カーネルはOS(コンピュータを制御するソフトウェア)の核である一方でカーネル単体ではOSを動作させることは出来ません。OSを動かすためにはカーネル以外にもさまざまなソフトウェアが必 要になります。そして、Linuxカーネルとその他のソフトウェアを組み合わせたものがLinuxディストリビューションであり広い意味でのLinuxになります。

Linuxディストリビューションは大きく分けてDebian系、Red Hat系、Slackware系の三つが存在します。そして、これら三つの系統からさらに派生版が生まれており、三つの系統以外にも独立した系統のディストリビュションも存在しています。

### Debian系・Red Hat系・Slackware系の特徴

- Debian系
    - PCやLinuxに慣れていない人も扱いやすい
    - Linuxディストリビューションの中で大きなシェアを持っている
    - シングルボードコンピュータであるRaspberry Piで使用されているディストリビューションもDebian系
    - 代表的なディストリビューション
        - Ubuntu
        - Linux Mint
- Red Hat系
    - Red Hat社によって開発されたディストリビューションが元となっている
    - RPM というパッケージ管理ツールを使用する
    - 企業向けに有償サポートを行うディストリビューションとしてRHEL(Red Hat Enterprise Linux)がある
    - 代表的なディストリビューション
        - CentOS
        - RHEL
- Slackware系
    - Linuxディストリビューションの中でも歴史が長いディストリビューションの一つ
    - GUIでの設定 がほぼ不可のため難しい
    - 昔はDebian系、Red Hat系に並ぶ人気なディストリビューションだったが最近のシェア率としては低下傾向にある
    - 代表的なディストリビュ ーション
        - Puppy Linux

**Tips**

LinuxディストリビューションはWindowsと比較して処理が軽量であると言われることが多々ありますが、今まで説明してきた通 りLinuxディストリビューションにはさまざまな種類があるため、Linuxディストリビューションだからといって一概に軽量であるとは言い切れません。逆にLinuxディストリビュー ションの中にはWindowsよりも処理が軽量のものも存在するため探してみるのも良いですね。また、Linuxディストリビューションの操作に慣れてきてCUIで操作できるようになれば 、処理が重いGUIベースのLinuxディストリビューションを使用しないですむようになります。

### おすすめのディストリビューション

私がお勧めするLinuxディストリビュ ーションはUbuntuとCentOSです。

それぞれのおすすめポイントについて紹介していきます。

- Ubuntu
    - Linuxディストリビューションのシェアランキングで約35%の一位であるため、情報を入手しやすい
    [https://w3techs.com/technologies/history_details/os-linux](https://w3techs.com/technologies/history_details/os-linux)
    - マウスで操作が完結するように作られているため初心者でも操作しやすい
    - 日本語に対応している
    - DVDもしくはUSBを使用することでインストールしなくても起動することができる
    - 開発が活発であるため問題が発生してもすぐに修正される
- CentOS
    - 使用している企業が多いため実務に生かすことができる
    - 有償であるRHELとほぼ同じ機能や安定性であるディストリビューションを無償で使用できる
    - サポート期間がとても長い (CentOS7については10年)

### まとめ

---

Linuxディストリビューションにはさまざまな種類が存在していますが、根幹の技術はどのLinuxディストリビューションも同じなので、まずは一つのLinuxディストリビューションを使い倒すことで技術をマスターしてください。そうすることで、どのLinuxディストリビューションにも対応できる希少価値の高いエンジニアになることができます。

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Linuxのディストリビューションについて（ubuntu, centos）

# 【わかりやすく解説】認証と認可の違いとは？セキュリティの考え方

こちらの記事では、「認証と認可」について解説します。

認証（Authentication）と認可（Authorization）は、似ているようで意味は全く異なります。近年では、「Auth」という単語だけで「認証」を意味することもあり、「認証」と「認可」を同じような意味で捉えているケースも見受けられます。

こちらの記事を通して、認証と認可の違いについてしっかり学習しましょう。

## 認証と認可
認証とは、**誰であるかを確認すること**。
認可とは、**とある特定の条件に対して、リソースアクセスの権限を与えること**。
そして、認証は**サーバ**で行い、認可は**アプリケーション**(サービス)で行います。

両者は似たような言葉でもあるため、**認証をAuthN**、**認可をAuthZ**として区別する事が提唱されています。[引用: IT用語辞典](https://e-words.jp/w/%E8%AA%8D%E5%8F%AF.html#:~:text=%E8%8B%B1%E8%AA%9E%E3%81%A7%E3%82%82%20%E2%80%9Cauthentication%E2%80%9D%20%E3%81%A8%20%E2%80%9Cauthorization%E2%80%9D%20%E3%81%AF%E6%97%A5%E5%B8%B8%E8%AA%9E%E5%BD%99%E3%81%A8%E3%81%97%E3%81%A6%E3%81%AF%E6%84%8F%E5%91%B3%E3%82%82%E7%B6%B4%E3%82%8A%E3%82%82%E4%BC%BC%E3%81%A6%E3%81%8A%E3%82%8A%E3%80%81%E6%97%A5%E6%9C%AC%E8%AA%9E%E3%81%AE%E5%A0%B4%E5%90%88%E3%81%A8%E4%BA%8B%E6%83%85%E3%81%AF%E8%BF%91%E3%81%84%E3%80%82%E3%81%95%E3%82%89%E3%81%AB%E3%80%81%E6%96%B9%E5%BC%8F%E5%90%8D%E3%82%84%E8%A3%BD%E5%93%81%E5%90%8D%E3%81%AB%E4%BD%BF%E7%94%A8%E3%81%99%E3%82%8B%E9%9A%9B%E3%81%AA%E3%81%A9%E3%81%AB%E3%80%81%E3%81%A9%E3%81%A1%E3%82%89%E3%82%82%20%E2%80%9Cauth%E2%80%9D%20%E3%81%A8%E7%95%A5%E3%81%95%E3%82%8C%E3%82%8B%E3%81%93%E3%81%A8%E3%81%8C%E3%81%82%E3%82%8B%E3%81%9F%E3%82%81%E3%80%81%E4%BD%99%E8%A8%88%E3%81%AB%E6%B7%B7%E5%90%8C%E3%81%97%E3%82%84%E3%81%99%E3%81%84%E3%81%A8%E3%81%84%E3%81%86%E4%BA%8B%E6%83%85%E3%81%8C%E3%81%82%E3%82%8A%E3%80%81%E8%BF%91%E5%B9%B4%E3%81%A7%E3%81%AF%E8%AA%8D%E8%A8%BC%E3%82%92%20%E2%80%9Cauthn%E2%80%9D%20%E3%80%81%E8%AA%8D%E5%8F%AF%E3%82%92%20%E2%80%9Cauthz%E2%80%9D%20%E3%81%A8%E3%81%97%E3%81%A6%E5%88%A5%E3%81%AE%E7%95%A5%E5%8F%B7%E3%82%92%E7%94%A8%E3%81%84%E3%82%8B%E3%81%93%E3%81%A8%E3%81%8C%E6%8F%90%E5%94%B1%E3%81%95%E3%82%8C%E3%81%A6%E3%81%84%E3%82%8B%E3%80%82)

![認証・認可.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/%E8%AA%8D%E8%A8%BC%E3%83%BB%E8%AA%8D%E5%8F%AF.png)

## 認証とは

認証とは、**誰であるかを確認すること**を意味します。
誰であるかの確認は、**知識情報**、**生体情報**、**所持情報**の3つの情報から確認します。

1. 知識情報（What You Know）：
あなたは何を知っていますか？という、**本人しか知り得ない情報のこと**です。パスワードや秘密の質問などが知識情報に該当します。
2. 生体情報（What You Are）：あなたは誰ですか？という、**本人の特徴を示すこと**です。顔や指紋などが生体情報に該当します。
3. 所持情報（What You Have）：あなたは何を持っていますか？という、**対象者が持っているもののこと**です。携帯電話やICカードなどが所持情報に該当します。

### 認証プロセス
認証は、ユーザがアプリケーションに**ログインする時**に行われます。

ユーザは、ログインする際にIDやパスワードなどをフォームに入力したり、顔認証などを使ってログインを試みます。この時に使用された情報はサーバに送られます。そして「**サーバ**」は、**送られた情報がサーバに保存してある情報と一致するかをチェックします**。このチェック作業が認証です。

ログイン時に用いる情報(知識情報、生体情報、所持情報)を2つ以上組み合わせて使用することを、「**多要素認証**」（MFA: Multi-Factor Authentication）と呼びます。

認証を正しく行う事は「**アクセス制御**」とも呼ばれ、**対象者を正しく認証し、その対象者以外はアプリケーションにアクセスさせない機能のこと**を指します。

## 認可とは

認可とは、「**とある特定の条件に対して、リソースアクセスの権限を与えること**」と説明しました。

認可は認証とは違い、想像しにくいと思いますので、身近な所から例を挙げて理解していきます。認可を身近な例から挙げると、「鍵の発行」や「切符の発行」などが認可に当たります。

- 車の鍵が発行されました。車の鍵を持っていると**車に乗る事ができます**。
- 電車で切符を買いました。この切符を持っていれば**電車に乗る事ができます**。

車の鍵が発行されたことや電車の切符を買ったことで、**車に乗る条件や、電車に乗る条件を満たした**ことになります。この時、本人であるかどうかは関係ありません。認可を理解する上で重要なことは、**自分が誰であるかという考えを切り離して考えること**です。

### Web開発における認可とは

Web開発における認可を考える時も、まず、**相手が誰であるかという考えをを切り離して考える事**が重要です。

1つのアプリケーションを企業が使うことを例に挙げて考えます。

一般社員に企業内の全てのファイルやデータにアクセス出来る必要はありませんし、アクセス出来るようにすべきではありません。しかし、人事部であれば全社員の情報を見れる必要がありますし、社長であれば全てのファイルやデータを見れる必要があります。

このようにアプリケーションを使用する人に応じて、**情報にアクセス出来る権限を設定すること**が、Web開発における認可の考え方です。

## 認証・認可が分かれていた場合

認証と認可は別々でも成り立つのでしょうか？認証だけ・認可だけを実装したアプリケーションを想定して考えます。

### 認証だけの場合

基本的に**認証だけで良いパターンはありません**。認可がないということは、ログインした全てのユーザが全ての権限を持っているということになります。

つまり、**なりすまし**や**ハッキング**が往々にして行われてしまう事態になります。

### 認可だけの場合

**認可だけで機能するアプリケーションはあります**。ログイン機能を必要とせず、アプリケーションを使用する全員に対して同じ権限で良い場合です。インターネット上で使えるツールなどが該当します。

## 認証と認可の組み合わせ

認証と認可の組み合わせのパターンは2つです。
「**認証に基づく認可**」と「**認可に基づく認証**」です。

### 認証に基づく認可

認証に基づく認可を分かりやすく説明できる例が、「運転免許証」です。

運転免許証には、**個人情報と写真により「本人であること」を証明し、その上で「その人に対して運転をする権限」を与えています**。この事が、多くの人が認証と認可を同一のように認識してしまう大きな要因です。

この運転免許証は、切符のように誰かに渡しても受け取った人に運転が許されることはありません。なぜなら、**認可(運転する権限)が、認証に基づいている(免許証を持っている本人にのみ許可する)から**です。

Web開発に置き換えると、**ログイン時点でそのユーザが行える権限が紐付いている状態**が、認証に基づく認可になります。

### 認可に基づく認証

認可に基づく認証は、理解するのがかなり難しいパターンですので、なるべく分かりやすく説明していきます。

山田さんは忘れ物をしたが、手を離せないので、鈴木さんに**自分の家に忘れ物を取りに行ってもらうために自分の家の鍵を渡しました**。山田家からすると、「この人は、山田家の家のドアを開ける鍵を持っているから、山田さんである。」と認識します。家の鍵を開ける事ができ、無事忘れ物を持って来ることができました。

上記のように、**認証(山田家の家の鍵を開ける事)してもらうために、相手に認可(自分の家の鍵)を渡す**こと。これが、認可に基づく認証です。

現実世界であれば渡した鍵を返してもらえれば大事に至ることはありません。しかしコンピュータの世界では、こういった認証してもらうために使用したトークンやデータのコピーを相手に渡したままにするケースもあります。

そういったケースを利用した仕組みが**OAuth**です。OAuthは、あるサービスから別のサービスへ認可を渡すためのプロトコルのことです。言葉は馴染みがないかもしれませんが、SNSやWebサービスを日常的に使用する私たちにとって、**実は身近に存在しています**。

何かのサービスにログインしようとした際に、「別のアカウントでサインイン」というのを見た事があると思います。これがOAuthの利用例です。

OAuthの仕組みは便利である反面、個人情報やデータが残り続けるという懸念点があり、**セキュリティ面では良くない**という事が分かると思います。

## まとめ

認証と認可は言葉似ていますが、全く異なる概念だという事が理解できたでしょうか。両者は異なる概念だからこそ、アプリケーションの適切なセキュリティ対策を行う上では、どちらか一方だけ強化すれば良いという事でなく、どちらも強化することが必要です。

ユーザの情報を安全に守る事はもちろんですが、アプリケーションを適切に運用するためにも、認証と認可に対する認識を身に着け、アプリケーションの開発・管理をしていきましょう。

認証（Authentication）と認可（Authorization）の違いを丁寧に解説しました。

【わかりやすく解説】認証と認可の違いとは？セキュリティの考え方

# Redisとは？

こちらの記事では、Redisについて解説します。

Redisは、データベースの一種です。データベースの種類はいくつかに分類することができ、その中でもRedisは、NoSQLの仲間です。一般的によく知られているMySQLやPostgreSQLなどのRDBと何が違うのか、メリット、デメリットを解説していきます。

本題のRedisの話に入る前に、RDBとNoSQLの違いについておさらいします。

## RDBとは？

RDBは、「**R**elational **D**ata**B**ase」の略で、データベースの一種です。関係データベースとも呼ばれます。RDBはデータをExcelのような行と列で構成する表で管理し、それを複数持つことで必要なデータを組み合わせ、複雑なデータを扱うことができます。

RDBはMySQLやPostgreSQLなどのRDBMS(**R**elational **D**ata**B**ase **M**anagement **S**ystem)によって管理されています。

### 代表的なRDBMS

- MySQL
- PostgreSQL
- Oracle Database
- SQL Server
- DB2

![RDBとは](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/RDB.png)

### RDBのメリット

- SQLにより複雑な操作が可能
    
    SQLとは、RDBMSを操作するための言語です。RDBMSは、MySQL・PostgreSQL・SQL Serverなどいくつかの種類があります。それぞれのRDBMSでSQLの記述方法は若干異なる部分はありますが、基本的な部分は同じなため、全てのRDBMSはこのSQLによって操作が可能です。
    
    また、上図のように同一の形式のデータをテーブルという単位で管理し、テーブル同士を結合することでより複雑なデータの取得が可能となります。
    
- ACID特性によるデータの安全性
    
    RDBMSは、ACID特性に基づいて設計されており、データ処理の一貫性等が保証されています。ここでいう一貫性とは、処理が正しく実行されればその結果が表示され、処理が正しく実行されなければ前の状態が表示される性質のことです。
    
    AさんがATMから、Bさんの口座に現金を1000円振り込む例を考えてみます。
    
    AさんがATMからBさんの口座に現金を振り込む処理の最中に停電や、システムの障害が発生したとします。この場合、全ての処理が完了していないので1000円は処理をする前のAさんの口座に残った状態が表示されます。仮に障害が発生した時点でBさんの口座への入金処理が完了していれば、Bさんの口座に1000円がプラスされます。
    

### RDBのデメリット

- 処理速度が遅い
    
    RDBのメリットで複雑な処理が可能と説明しましたが、これはデータ取得時に内部で複雑な処理をすることで実現しています。しかし、複雑な処理をするには時間もかかってしまうため、データ量が増えれば増えるほど処理速度が遅くなります。
    
- 分散管理時にデータの書き込みができない
    
    負荷分散やレスポンスを早めるために、RDBを複数台(A、B)にしたとします。データの読み込みは、AとBで同じデータを持っているため可能です。
    
    一方で、書き込みですが、RDBのメリットはデータ処理の一貫性が保証されていると説明しました。一貫性が保証されているということは、AとBで常に同じデータを持っている必要があります。そのためAにデータの書き込みをするとBにも同じ書き込みをする処理が必要になります。これでは非常にコストがかかってしまうため、RDBは分散管理には不向きです。


    

### RDBが適している分野

データを表形式で格納するため、以下のような分野に適しています。

- 社内データの管理用データベース
- 顧客情報の管理データベース
- 生産管理システムのような複雑な情報を扱うもの

## NoSQLとは？

NoSQLは「**N**ot **O**nly **SQL**」の略で、RDBのような関係データベース以外のデータベースを指します。RDBと異なり、テーブルやテーブルが持つ属性(名前、年齢、部署など)を定義せずにデータを格納することができます。そのため、データアクセスにSQLは使用しません。

RDB が持つ「大容量データを取り扱う際の処理速度が低下する」という課題を解決する新しいデータベースです。

### NoSQLの種類

- キーバリュー型
    
    キーバリュー型はデータを識別する一意のキーと、キーに対応するバリューで構成されます。バリューに関しては、データごとに異なっても問題ありません。キーとバリューだけの構造のため、処理が高速で容量も少なくなります。ただし、複雑な検索には適していません。
    
    ![キーバリュー型](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/key-value.png)
    
- カラム指向型
    
    カラム指向型は、キーバリュー型にカラム(列)の概念を持たせたモデルです。キーが複数のカラムを保持しており、随時追加可能です。
    
    列でデータを扱うため、データの集計や、条件を満たす列を検索するといった操作が容易にできます。
    
    ![カラム指向型](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/column-oriented.png)
    
- ドキュメント指向型
    
    キーとJSONやXMLのドキュメント形式のデータを組み合わせた構成です。ドキュメントを埋め込めるため、１レコード内に複雑な階層関係を含めることができます。そのため、キーバリュー型よりも複雑なクエリが可能です。
    
    ![ドキュメント指向型](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/document-oriented.png)
    

### NoSQLのメリット

- 処理が高速
    
    NoSQLが必要とされる理由の一つとして、RDBの低速な処理が上げられます。RDBはデータ同士が関連しているためデータが増えれば増えるほど、処理が低速になります。一方NoSQLはデータ同士の関連はなく、非常にシンプルであるため処理を高速に行うことができます。
    
- スケールアウトしやすい
    
    スケールアウトとは、システムを動作させるために、サーバーの台数を増やし処理能力を高めることです。RDBの場合、データの一貫性が必要になるためスケールアウトは不向きですが、NoSQLではデータの一貫性を気にする必要はないためスケールアウトに適しています。
    

### NoSQLのデメリット

- データの一貫性を保つことができない
    
    NoSQLのメリットの一つとして、スケールアウトに適していると説明しました。これは言い換えるとNoSQLはデータの一貫性を保つことができないため実現できます。
    
- 複雑な処理に弱い
    
    単純なデータを高速で登録、読み込みは得意ですが、複雑な処理には不向きです。
    

### NoSQLが適している分野

NoSQLは大量のデータを高速に扱うのが得意なため、以下のような分野に適しています。

- 大量のデータを処理するIoTのシステム
- SNSの分析

## Redisとは

Redisとは、NoSQLのキーバリュー型の一つで、メモリ上でデータを管理するインメモリデータべースです。

### インメモリデータベースとは

インメモリデータベースとは、データをハードディスクなどに保存するデータベースと異なり、メモリ上でデータを管理するデータベースのことです。

メモリはハードディスクに比べ処理速度が非常に高速なため、インメモリデータベースは一般的なデータベースに比べ、データの読み書きを高速に処理できるメリットがあります。

メモリ上でデータを管理するデメリットも勿論あります。メモリはハードディスクに比べ容量が非常に小さいため、大きなデータを扱う場合、他の処理に使用するメモリの容量が小さくなります。またメモリは揮発性なため、なんらかの障害で給電が途切れると保存しているデータが全て消失してしまいます。

![Untitled](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/rdb-read.png)

![インメモリー](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/inmemory.png)

### Redisの特徴

- 複数のデータ型に対応
    
    一般的にキーバリュー型では、キーに対して文字列値を関連づけてデータを保存しています。それに対して、Redisではキーに対して以下のような複数のデータ型の値を保持することができます。これにより、各言語で取得したデータをそのまま使用することができます。
    
    Strings(文字列型)
    
    Lists(リスト型)
    
    Sets(セット型)
    
    Hashes(ハッシュ型)
    
    Sorted sets(ソート済セット型)
    
    etc…
    
- 不整合が生じない
    
    Redisはアトミックな性質を持つデータベースです。
    
    これはトランザクション処理のように複数の操作を一連の流れで実行する場合、処理の途中で障害が発生した際は処理を実行する前の状態に戻ります。一連の処理が全て完了するか、全く実行されないことが保証されています。
    
- データの永続化
    
    メモリ上でデータ管理するインメモリデータベースのデメリットとして、給電がストップすると全てのデータが消失するとすでに説明しました。Redisではこの欠点を補うための仕組みがあります。
    

### Redisのデータ永続化

Redisにはデータを永続化するオプションが提供されています。これによりコンピュータを停止したとしても、起動時にデータを復元することができます。

- RDB
    
    RDBでは指定した間隔でデータのスナップショットを保存します。RDBは、バックアップファイルがコンパクトであるというメリットはありますが、一定間隔のスナップショットでの保存のため、一部データが消失する可能性があります。そのため、データの消失が許されない場合には不向きです。
    
- AOF
    
    サーバーが受け付けた全ての書き込みコマンドを保存します。デフォルトでは秒単位で、データをファイルに保存します。これは、RDBを使用するよりもデータの消失を少なくします。そのため、データの消失を極力無くしたい場合に使用されます。
    
    ただし、実行速度が低下するデメリットもあります。
    

### レプリケーション

Redisには負荷分散や耐障害性を目的とした機能が提供されています。これをレプリケーションと呼び、Redisではマスタースレーブレプリケーションが採用されています。

マスターは読み書きの機能を持つメインのサーバーで、読み込み専用のスレーブサーバーにマスターのデータをコピーします。これにより、参照先が分散されるため負荷分散を実現できます。マスターは複数のスレイブを持つことができ、万が一マスターに障害が発生した場合は、スレイブの内の一つがマスターとなることで、システムを継続することができます。

![レプリケーション](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/replication.png)

## Redis クラスター

Redisはメモリ上でデータを管理するインメモリデータベースのため、容量が少ないというデメリットがあります。このデメリットを解決するために、サーバーを複数台用意し、これらをまとめて一つのデータベースと見なすことで解決しています。

データを複数台に分散させて管理することをシャーディングと呼び、Redisクラスターはシャーディングを管理します。Redisクラスターは複数のノードで構成され、各ノードはslotという識別子が付与されたデータを分散させて保持します。

例えばノード1、ノード2、ノード3があり、ノード1は0-5000、ノード2は5001-10000、ノード3は10001-15000のスロットを保持しているとします。

ユーザーが、5002番のスロットのデータが欲しいと命令すると、3つのノードの内のどれかに命令が行き、仮に命令を受けたノードが5002番のデータを保持していなければ、ノード間でやり取りがされ最終的に5002番のデータを持つノードからデータが返されるという仕組みです。

![クラスター](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/redis-cluster.png)

## まとめ

以下は、Redisについてまとめた結果です。

- Redisとはキーバリュー型のNoSQLで、インメモリデータベースです。
- 特徴としては、複数のデータ型に対応、不整合が生じないなど、一般的なNoSQLの弱い部分を補う機能が提供されています。
- レプリケーションやRedisクラスターなどの機能が提供されていることも魅力の一つです。

Redisについて、初心者でもわかりやすいように解説しました。

Redisとは？

# Kali Linuxとは
Linuxディストリビューションには様々な種類が存在します。

その中でもサイバーセキュリティに特化したKali Linuxについて解説します。Kali Linuxについて学ぶことで、セキュリティに興味を持つきっかけになればと思います。

## Kali Linuxとは

Kali Linuxは、「カーリーリナックス」と呼び、DebianベースのオープンソースLinuxディストリビューションの一つです。サイバーセキュリティに特化したLinuxで、ペネトレーションテスト、コンピュータフォレンジック、リバースエンジニアリングなどのセキュリティに関する数多くのツールがサポートされています。

Kali Linuxを使いセキュリティチェックをすることで、自社サイトの脆弱性を把握することができます。ただしKali Linuxはセルフセキュリティチェックするには非常に便利ですが、他社サイトに使用するとサイバー攻撃とみなされ違法行為になる可能性があるため、使い方には注意が必要です。

## Kali Linuxの特徴

- サイバーセキュリティに関する多くのツールを使うことができる
    
    Kali Linuxでは600を超えるツールを使用することができます。
    
- 幅広いデバイスに対応
    
    Kali Linuxは幅広いデバイスをサポートしています。様々なハードウェア上で動作し、多くのUSBやワイヤレスデバイスとの互換性があります。
    

## 代表的なツール

以下は、代表的なツールです。これら以外にも様々なツールがサポートされているので、目的に応じて[Kali Linux公式ドキュメント](https://www.kali.org/get-kali/)を確認してください。

![kali linuxのツール](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/kali-tools.png)

### ポートスキャン

ポートスキャンとは、対象となるIPアドレスの各ポートの稼働状況を調査する手法です。各ポートへ通信し、応答内容から解放されているポートや稼働中のサービスの情報を確認することができます。

### ペネトレーションテスト

ペネトレーションテストは、侵入テストのことです。実際に対象のシステムに対して、攻撃者が実行するような手法を用いて侵入します。システムのセキュリティ耐性や、攻撃を受けた際のリスクを把握するために行われます。

### DoS攻撃

対象となるWEBサイトやサーバーに対して、大量のアクセスを送る攻撃です。アクセスが集中することにより、対象のWEBサイトへのアクセス困難、サーバーをダウンさせるなど、対象物が正常に動作しないようにすることが目的で行われます。

### SQLインジェクション

SQLインジェクションはWEBアプリケーションの脆弱性を利用して、データベースを不正に操作する攻撃のことです。WEBアプリケーションの検索ボックスや入力フォームなどに、不正なSQL文を記入することで実行されます。

これによってデータベースに登録された情報の改ざんや漏洩の被害を受けます。

### デジタルフォレンジック

デジタルフォレンジックとは、サイバー攻撃を受けた機器のデータを解析、分析することです。再発防止、被害の原因特定、訴訟の準備などの目的で行われます。

## Kali Linuxのインストール方法

Kali Linuxは以下の方法でインストールすることができます。

1. PCへ直接Kali ISOのインストール
2. 仮想環境(VirtualBox、VMware)へKali ISOのインストール
3. コンテナ(Docker)へのインストール
4. クラウド(Amazon AWS、Microsoft Azure)を利用したインストール
5. USBへのKali ISOのダウンロード

今回は上記の内のDockerとAWSへのインストールについて解説します。

## Dockerへのインストール

### Kali Linuxコンテナの作成

以下のコマンドでKali Linuxのイメージをpullすることができます。

```bash
$ docker pull kalilinux/kali-rolling
```

取得したイメージからコンテナ作成

```bash
$ docker run -itd kalilinux/kali-rolling
```

上記コマンドでKali Linuxのコンテナを作成することができました。現状では、まだツールのインストールはされていません。ツールをインストールするためにコンテナの中に入ります。

```bash
$ docker exec -it <コンテナID> bash
```

ツールのインストールの前に、以下のコマンドを実行しておきましょう。

```bash
# apt update
```

あとは目的に応じて、必要なツールをインストールするだけです。Kali LinuxではNmap、Metasploit Frameworkなど個々でツールをインストールすることも可能ですが、メタパッケージと呼ばれる目的に応じたツールをパッケージ化したものも提供されています。

これにより個々に`apt install git`とインストールする必要はなく、`apt install <メタパッケージ名>`で複数のパッケージや依存関係のあるライブラリなどをまとめてインストールすることができます。

**主なメタパッケージ**

- **kali-linux-headless**
    
    gitやvimなどの基本的な機能を主にインストールするパッケージです。公式でも推奨されているため、インストールしておくことをお勧めします。
    
- **kali-tools-passwords**
    
    kali Linuxが提供する全てのパスワードクラッキングツールをインストールすることができます。
    
- **kali-tools-database**
    
    データベースのセキュリティチェックに関するツールをインストールすることができます。sqlmapなどが含まれています。
    
- **kali-tools-top10**
    
    kali Linuxが提供するツールの中で、重要とされる10個のツールをインストールすることができます。aircrack-ng、sqlmap、wiresharkなどが含まれています。
    

### メタパッケージのインストール

それでは、kali-linux-headlessを作成したコンテナにインストールします。以下のコマンドを実行します。

```bash
# apt -y install kali-linux-headless　　  
```

上記コマンドを入力後、数分間でインストールが完了します。ここまでで基本的なKali Linuxの設定は完了しました。必要に応じて、ツールやメタパッケージをインストールして下さい。

## AWSへのインストール

AWSのEC2へのKali Linuxのインストールについて解説します。通常のEC2インスタンス作成の手順と基本的には同じように進めていきますが、AMIの選択の部分が通常とは異なります。今回はKali LinuxのEC2へのインストールの解説のため、VPC、サブネットなどの作成、設定は割愛します。またAWSでのKali Linuxの使用は若干の料金が発生することにも注意してください。

### EC2の作成

EC2の以下の画面に進み、**インスタンスの作成**をクリックします。

![kali Linuxのインストール-1](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/kali-ec2-1.png)

「インスタンスを起動ページ」のアプリケーションおよびosイメージの検索欄にKali Linuxと入力します。

![kali Linuxのインストール-2](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/kali-ec2-2.png)

Kali Linuxを選択します。

![kali Linuxのインストール-3](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/kali-ec2-3.png)

続行をクリックします。

![kali Linuxのインストール-4](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/kali-ec2-4.png)

以下のようにAMIが反映されます。あとは通常通りEC2の作成を行ってください。

![kali Linuxのインストール-5](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/kali-ec2-5.png)

最終的に以下のように表示されると、Kaliインスタンスの作成完了です。

![kali Linuxのインストール-6](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/kali-ec2-6.png)

### インスタンスへのSSH接続

Kaliインスタンスへの接続は通常のEC2インスタンスへの接続と若干異なるので注意が必要です。通常EC2インスタンスに接続する際、`ssh -i <キーペア> ec2-user@<パブリックIPアドレス>`と入力しますが、これではKaliインスタンスに接続することはできません。ユーザー名をec2-userからkaliに変更するとKaliインスタンスに接続することができます。

```jsx
ssh -i <キーペア> kali@<パブリックIPアドレス>
```

以下のように表示されると、接続成功です。

```jsx
┏━(Message from Kali developers)
┃
┃ This is a cloud installation of Kali Linux. Learn more about
┃ the specificities of the various cloud images:
┃ ⇒ https://www.kali.org/docs/troubleshooting/common-cloud-setup/
┃
┗━(Run: “touch ~/.hushlogin” to hide this message)
┌──(kali㉿kali)-[~]
└─$
```

AWSを使用したKaliインスタンスには、Dockerと異なり多くのツールが既にインストールされています。ただし、インストールされていないツールもあるため使用する際には目的のツールがインストールされているか確認する必要があります。

## Nmapを使ってポートスキャン

DockerとAWSのEC2へのKali Linuxのインストールが完了しました。ここでは、DockerにインストールしたKali LinuxでNmapを使用して、簡単なポートスキャンを実行します。冒頭でも説明しましたが、Nmapでポートスキャンする対象は必ず、自身の管理下にあるIPアドレスに対して行ってください。

### Nmapのインストール

DockerへのKali Linuxのインストールの項目で、初期設定としてインストールしたkali-linux-headlessの中にNmapも含まれています。kali-linux-headlessのインストールをせずに、Nmapを単体でインストールしたい場合は以下のコマンドを実行してください。

```jsx
# apt install nmap
```

### Nmapの実行

実際にKaliコンテナからホストPC(127.0.0.1)に対してポートスキャンしてみましょう。

通常Nmapのコマンドは、`nmap <対象のIPアドレス>`でポートスキャンを実行します。コンテナの中からホストPCへのポートスキャンの際に、nmap 127.0.0.1とするとホストPCではなくコンテナ自身を指してしまうため今回は以下のコマンドを実行します。これでホストPCに対してポートスキャンを行うことができます。

```jsx
# nmap host.docker.internal
```

### 実行結果

以下のような実行結果を得ることができました。使用されているポートとサービスの一覧が表示され、PostgreSQLなどのサービスが動いていることがわかります。今回は、簡単なポートスキャンだけですが、Kali Linuxに含まれているツールを使用することで様々なセキュリティチェックを行うことができます。

```jsx
Starting Nmap 7.93 ( https://nmap.org ) at 2022-10-19 09:34 UTC
Nmap scan report for host.docker.internal (192.168.65.2)
Host is up (0.00069s latency).
Not shown: 993 closed tcp ports (reset)
PORT      STATE SERVICE
88/tcp    open  kerberos-sec
5432/tcp  open  postgresql
5555/tcp  open  freeciv
5900/tcp  open  vnc
8000/tcp  open  http-alt
49152/tcp open  unknown
49161/tcp open  unknown
```

## まとめ

- Kali Linuxは「カーリーリナックス」と呼び、サイバーセキュリティに特化したDebianベースのLinuxディストリビューションです。
- 600以上のツールと、目的ごとにツールをまとめてインストールできるメタパッケージが提供されています。
- ツールの使用は、自身の管理下にあるサイトやサーバーに対して行ってください。他社サイトに使用するとサイバー攻撃とみなされ違法行為になる可能性があります。

こちらでは、Kali Linuxとそのインストール方法について解説します。

Kali Linux とは？

# 【初心者解説】ホワイトハッカーとは？仕事内容や資格を解説

こちらの記事では、ホワイトハッカーについて解説します。

「ハッカー」という言葉を聞くと不正アクセスや、サイバー攻撃を行うような悪意を持って犯罪行為を行う人を想像する方も多いでしょう。しかし「ハッカー」と呼ばれる人達の全てが犯罪者なわけではありません。

ここでは「ホワイトハッカー」の仕事や、役割などを詳しく説明していきます。

## ハッカーの定義

そもそも本来のハッカーの定義として、コンピューターやネットワークに卓越した知見を持つ人物のことを指しており、そこに善意や悪意というものは定義されていませんでした。

しかし、攻撃を行うハッカーがニュースなどで話題になるうちに「ハッカー＝犯罪者」という認識が定着してしまいました。

ハッカーは大きく分けて二種類に分類されます。

卓越した知見を犯罪や自分の利益のために利用する「ブラックハットハッカー」と、サイバー犯罪への対処など、高度な知識や高い技術を善良な目的のために利用する「ホワイトハットハッカー」の二種類です。

日本ではホワイトハッカー、ブラックハッカーと省略して呼ばれる事が多いですが、英語圏では「Black Hat（ブラックハット）」や「White Hat（ホワイトハット）」などと省略されています。

余談ですが、「ハッキング」という言葉も一般的にはデータの改ざんや情報の窃取などの犯罪行為を指す言葉として捉えられがちですが、本来の意味はプログラムやシステムを構築・解析する行為を指します。

## ホワイトハッカーの仕事は？

ホワイトハッカーはどんな仕事をしているのか？気になる方も多いと思います。実際にホワイトハッカーはどんな仕事をしているのでしょうか。

- ブラックハッカーが行うサイバー攻撃などへの対処
- 攻撃に備え、事前にセキュリティを高めるなどの予防対策
    - 脆弱性診断（セキュリティ診断）
    - 監視・診断
    - セキュリティ設計
    - 疑似侵入テスト（ぺネストレーションテスト）
    - 保守・運用　など

「ホワイトハッカー」という職業は求人などではあまり見かけませんが、「セキュリティエンジニア」という職業でホワイトハッカーと同様の求人を見かけます。

ホワイトハッカーは防衛のスペシャリストであり、モラルや法令の知識なども必要になる職業です。

## ホワイトハッカーの年収は？

平成29年に経済産業省が開示したデータによると、ホワイトハッカーが含まれるIT技術スペシャリストの平均年収は約758万円です。

【参考】[経済産業省「IT関連産業の給与等に関する実態調査結果」](https://warp.da.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/11623215/www.meti.go.jp/press/2017/08/20170821001/20170821001-1.pdf)
SEやプログラマの平均年収が568万円なので、約200万円ほど平均年収が高いことが分かります。

ただし日本はアメリカに比べるとITエンジニアの年収が約半分ほどであり、ホワイトハッカーの年収も日本よりアメリカの方が高いことが推測されます。

## ホワイトハッカーに資格はある？

ホワイトハッカーになるための必須資格というものはありません。ただし、ITやセキュリティの資格を有していれば、一定の能力を証明出来るため就職や転職に有利になります。

- 情報セキュリティスペシャリスト
- CEH（認定ホワイトハッカー）
- 情報処理安全確保支援士
- CISSP（セキュリティプロフェッショナル認定資格）　など

## ホワイトハッカーの有名人

かつて世界で活躍したホワイトハッカーの有名人（一部）をご紹介します。

- Stephen Gary Wozniak（スティーブン（ステファン）・ゲイリー・ウォズニアック）
    
    Appleの創設者の一人であるSteven Paul Jobs（スティーブ・ポール・ジョブズ）の友人であり、Apple社を創業するきっかけとなる「Apple l（アップルワン）」をほぼ一人で作成したとされる人物。「ウォズの魔法使い」と呼ばれる。
    
- John Thomas Draper（ジョン・トーマス・ドレーパー）
    
    世界初のクラッキング（不正侵入）を行なったとされる人物。空軍に入隊していた頃、地元の電話局の交換機にアクセスし部隊の仲間が無料で家に電話をかけられるようにしていた。
    
- Timothy "Tim" John Berners-Lee（ティモシー・"ティム"・ジョン・バーナーズ＝リー）
    
    イギリスの計算機科学者で、World Wide Web（WWW）を考案した一人。URLやHTTP、HTMLの最初の設計をした人物でもある。
    

## どうすればホワイトハッカーになれる？

まずは、ITに関係する様々な知識を深めることが**必須**です。

ホワイトハッカーはセキュリティの知識だけでなく、IT全般の幅広い知識とスキル、IT関連の法律の知識などが求められます。また必須ではありませんが、情報量の多さや最新の情報の取得が必要であることを考えると、英語力は求められる事が多いと言えます。

## まとめ

今回はホワイトハッカーについて紹介しました。

ホワイトハッカーは高い技術と知識を持ち、ブラックハッカーのような悪質な行為を行うハッカーと敵対する、いわばヒーローのような存在です。

ホワイトハッカーになるまでの道のりはとても険しいものですし、仕事も簡単に務まるものではありませんが、とても大きなやりがいを感じられる魅力的な職業です。

この記事を読んで少しでもハッカーに興味を持った方には、ぜひ善意のホワイトハッカーになってほしいと願います。

こちらの記事では、ホワイトハッカーになるための資格や年収について解説します。

【初心者解説】ホワイトハッカーとは？仕事内容や資格を解説

こちらの記事では、XSS（クロスサイトスクリプティング）の仕組みや対策について解説します。

XSSの仕組みと対策について

# 可用性とは

こちらの記事では、「可用性」について解説します。

可用性は、「**システムが安定的に稼働し続けられる能力**」のことを指します。どんなに信頼性の高いシステムにも**絶対に落ちない**というシステムは存在しません。安定的にシステムを稼働するためにも、万が一障害などが発生した場合のことを考慮しておかなければなりません。

2018年に日本政府が公開した[政府情報システムにおけるクラウドサービスの利用に係る基本方針](https://cio.go.jp/sites/default/files/uploads/documents/cloud_%20policy.pdf)に可用性が取り上げられるなど、年々重要視されている「可用性」について分かりやすく説明していきます。

## 可用性の概要

可用性は、**Availability**（アベイラビリティー）の訳語です。可用性は、「可用性が高い、低い」という表現の仕方します。可用性が高い事を指して、**高可用性**（HA: **H**igh **A**vailability）と表す用語も使われています。

また、可用性は稼働率（%）で表す事ができます。例えば、あるシステムが10時間稼働した時に、「実稼働が6時間・稼働停止時間が4時間」だったとしたら、稼働率は60％と表す事ができます。

### システムの評価指標

**可用性はシステムやソフトウェアの品質を評価する際の評価指標の1つです**。システムの評価指標には可用性と似た用語も存在しており、同じような意味で捉えているケースも見受けられますので、一度整理しておきましょう。

| 評価指標の用語 | 評価指標の訳語 | 用語の説明 |
| --- | --- | --- |
| Reliability | 信頼性 | 故障しにくいこと |
| Availability | 可用性 | 使える時に使えること |
| Serviceability | 保守性 | すぐに復旧できること |
| Integrity | 完全性 | 破壊・改竄無く正確であること |
| Security | 機密性 | 不正アクセスされないこと |

システムの評価指標には**RAS**、および**RASIS**と呼ばれるものがあります。上述した表の、上から3つの評価指標の頭文字を並べたものがRASで、上から5つ全てを並べたものがRASISです。特に**RASの信頼性、可用性、保守性はシステムの評価指標で最重要視されています**ので、この3つを混同しないようにしましょう。

初めてRASをシステムの評価指標に導入したのは[IBM](https://ja.wikipedia.org/wiki/IBM)という世界最大規模のIT企業です。IBMは1970年6月に大型コンピュータの「System/370シリーズ」を発表し、この機種において新たなRASの考え方を採用し、商品としての新たな価値を訴えました。

その後、RASにISの要素を追加する形でシステムの評価指標が拡張されました。そのため、RASの3つの要素の重要度が一番高くなっており、RASISは日本独自で広まった用語であると考えられています。（参照: [IT用語辞典 RASIS](https://e-words.jp/w/RASIS.html#:~:text=%E3%80%8Crasis%E3%80%8D%E3%81%AF%E6%97%A5%E6%9C%AC%E8%AA%9E%E4%BB%A5%E5%A4%96%E3%81%AE%E8%B3%87%E6%96%99%E3%81%AB%E3%81%AF%E8%A8%98%E8%BC%89%E3%81%8B%E3%82%99%E6%A5%B5%E3%82%81%E3%81%A6%E4%B9%8F%E3%81%97%E3%81%8F%E3%80%81%E6%AC%A7%E7%B1%B3%E5%9C%8F%E3%81%A6%E3%82%99%E3%81%AF%E3%81%9D%E3%81%AE%E5%BE%8C%E3%82%82(%E7%8F%BE%E5%9C%A8%E3%82%82)%E5%B0%82%E3%82%89ras%E3%81%AE%E7%94%A8%E8%AA%9E%E3%81%8B%E3%82%99%E7%94%A8%E3%81%84%E3%82%89%E3%82%8C%E3%81%A6%E3%81%8A%E3%82%8A%E3%80%81rasis%E3%81%AF%E6%97%A5%E6%9C%AC%E3%81%A6%E3%82%99%E7%8B%AC%E8%87%AA%E3%81%AB%E6%8B%A1%E5%BC%B5%E3%81%95%E3%82%8C%E3%81%A6%E5%BA%83%E3%81%BE%E3%81%A3%E3%81%9F%E7%94%A8%E8%AA%9E%E3%81%A6%E3%82%99%E3%81%82%E3%82%8B%E3%81%A8%E8%80%83%E3%81%88%E3%82%89%E3%82%8C%E3%82%8B%E3%80%82)）

### 障害からの復旧

障害はいつ起こるか分かりません。だからこそ障害が起きた後のこと、つまり復旧に関して考える必要があります。障害復旧においてはRPO、RTOという概念があります。

![RPO・RTO.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/availability-RPORTO.png)

- RPO（**R**ecovery **P**oint **O**bjective）

RPOは「目標復旧時点」という意味で、**障害が発生した際にシステムを過去のどの地点まで復元するかを定めた目標値のこと**です。

RPOを小さく（短く）すればするほど、障害時に喪失するデータを少なくすることができます。例えば、RPOを10秒とすると障害発生の10秒前までのデータを復旧できることを意味し、RPOを1日とすると障害発生の1日前までのデータを復旧できることを意味します。

前者は秒単位の頻度でバックアップを取得し続ける必要があるという事を意味し、これだけの高頻度でバックアップを行うことによるコストは大変大きくなってしまうでしょう。

対して後者は、バックアップの頻度は1日1回で良いことになり、バックアップにかかるコストは小さく出来ますが、障害発生時から最大で過去24時間分のデータを喪失する可能性があるということでもあります。

リアルタイムに更新され続けるデータと、1日1回しか更新されないデータとでは求められるPROは異なってきます。アプリケーションのデータ更新頻度やバックアップにかかるコストの双方を考慮してRPOを決定する必要があります。

- RTO（**R**ecovery **T**ime **O**bjective）

RTOは「目標復旧時間」という意味で、**システムの復旧までにかかる時間の目標値のこと**です。RTOを小さく（短く）すればするほど、システムを短時間で復旧できることを意味します。しかし、RTOを小さくするためには単純にデータのバックアップを取得しておくだけでなく、システム全体を冗長化して待機しておくなどのダウンタイムを短くするための別の工夫も必要となります。

RPOとRTOをどこまで小さくするべきかは、対象システムの経過時間による影響を考慮して、慎重に決定する必要があります。どちらの数値も小さいに越した事はありませんがコストを度外視して最小値を目指すのではなく、それぞれのビジネス規模に合わせた最適値を検討する必要があります。

### 可用性はどうやって高めるのか

システムの運用において可用性を高める方法は以下の2点です。

- より可用性の高いシステムへリプレイスすること
- 同じシステムを障害発生時の予備として別途用意しておくこと

前者の場合、耐障害性システムなどの導入を行い高可用性を求めるほどに大きな投資が必要になります。また、リプレイス自体の手間や現在使用している資産（システム）が無駄になってしまうなどの問題があります。

後者は**冗長化**と呼ばれ、可用性を高める方法としてよく使われます。冗長化の例としては、まず運用システムとは別に待機システムを用意し、両者を同期しておきます。もし障害が発生した場合に切り替えるだけで100％に近い高可用性を実現できます。（切り替えにともなうダウンタイムを考慮しない場合）つまり、あらゆるシステムにおいて障害が発生する可能性がある以上、冗長化で高可用性を担保するアプローチは基本中の基本と言って良いでしょう。

## サーバの可用性

Webサーバはアクセス状況の変化の影響を受けやすく、複雑なプログラムが動作する事からトラブルが発生しやすいです。また、インターネットに直接接続されているため攻撃のターゲットとなりやすい、といった性質もあります。サービスの可用性を高めるためには、まずはサービス提供の土台となるサーバの冗長化が必要です。サーバの可用性を以下の3つに分けて説明していきます。

- **オンプレミス**の可用性
- **仮想サーバ**の可用性
- **クラウドサービス**の可用性

### オンプレミスの可用性

- サーバが物理である点

まずはこの点から考えなくてはいけません。サーバがハードウェアである以上、故障は避けることができません。なので故障が発生する前提で故障時にもサービス全体に影響しないようにシステム設計をすることが物理サーバでの可用性を高くする基本となります。そのためには止まってしまうとサービスが利用できなくなる「SPoF（**S**ingle **P**oint **O**f **F**ailure: 単一障害点）」を無くす、あるいは少なくすることが重要になります。

- ハードウェアや回線などの予備を用意する

上記と同様の観点からではありますが、オンプレミスでは、物理的に存在するハードウェアや回線を冗長化して障害時に切り替えるという運用を行います。予備のハードウェアや回線を用意しておき、障害発生時に正常な回線に経路を切り替えることで障害による影響を最小限に抑えられます。

サーバを切り替える方法には、以下の3種類の方法があります。

- 障害時に運用系から待機系に自動的に切り替える「**ホットスタンバイ**」
- 待機系サーバは停止状態で用意しておき、障害発生時に待機系を起動してから切り替える「**コールドスタンバイ**」
- 常に複数台稼働させておき、**ロードバランサー**を用いて分散処理させる方法

ロードバランサーは、ロード（負荷）、バランサー（平衡・バランスを取るもの）といった意味があり、**負荷分散装置**のことを指します。主にWebシステムに対してかかる負荷を複数のサーバへ分散させて、処理バランスを調整するために用いられます。

複数のサーバを用意することで仮に1つのサーバがダウンしても残ったサーバでサービスの継続が可能です。この冗長化を実現するためには、複数のサーバそれぞれに対する負荷やサーバダウンに対応して処理を効率的にバランスよく割り振る必要があります。その役割を担えるのがロードバランサーであり、ロードバランサーを導入することで安定したサービス提供を維持することができます。

![オンプレミス.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/availability-%E3%82%AA%E3%83%B3%E3%83%95%E3%82%9A%E3%83%AC%E3%83%9F%E3%82%B9.png)

### 仮想サーバの可用性

仮想サーバは、1台の物理サーバ上で複数のOSを動かすことで、仮想的に複数のサーバとして運用する方法です。使用する基盤はあくまでも物理サーバなので、仮想サーバを動かす物理サーバに対しての冗長化はオンプレミスと同じです。

オンプレミスとの違いとして、仮想サーバを起動させる物理サーバ自体を遠隔地かつ複数拠点に置くことが可能という点です。そうすることで災害時や事故でひとつの地点に深刻なハードウェア障害が起きた時にも安心です。仮想サーバごと別のハードウェアに移行し、マイグレーションを行うことですぐに業務を再開することができます。ですので仮想サーバで運用することは、国の定める事業継続計画（BCP）の対策にも有効と言えます。

![仮想サーバ.jpeg](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/availability-%E4%BB%AE%E6%83%B3%E3%82%B5%E3%83%BC%E3%83%8F%E3%82%99.jpeg)

### クラウドサービスの可用性

クラウドサービスは、導入時の初期費用を抑えられることもあり、手軽に導入することが可能です。そのため、開発者の利用や企業のシステムをオンプレミスからクラウドへ移行するなどで利用されることは少なくありません。

クラウドベンダーを利用する利点は、インフラストラクチャー（システム基盤）部分をクラウドベンダー側で管理・提供してくれるので、ユーザはそれ以外に注力できるという点です。しかし、ユーザが可用性に対して気にしなくていいという話ではありません。

- クラウドの提供する3種類のサービス形態

クラウドベンダーはサービスを利用する利用者のニーズに合わせて**IaaS**、**PaaS**、**SaaS**という3つのサービスモデルを提供しています。代表的なサービス（ここではAWSのサービスを取り上げる）や、可用性の確保の難易度の違いを以下に挙げます。ユーザは利用するサービスモデルによって、可用性に対する対策範囲が変わりますで注意が必要です。

|  | IaaS | PaaS | SaaS |
| --- | --- | --- | --- |
| 正式名称 | Infrastructure as a Service | Platform as a Service | Software as a Service |
| 読み方 | アイアース | イアース | パース | サース |
| 提供するサービス | ハードウェア | インフラ | ソフトウェア一式 | 各種サービス |
| 自由度 | 高い | 低い | 無し |
| 代表的なサービス（AWSの一例） | EC2 | Lambda |  AWS自体 |
| 可用性の確保の難易度 | 難しい | 普通 | 優しい |

## まとめ

今回は「可用性」について解説しました。

可用性は普段はなかなか耳にするもの機会がないかもしれませんが、サービス提供の根幹を支える大切な概念です。どんなに素晴らしいサービスがあっても、利用者が利用したい時に使えなかったらその価値を提供することができません。

安定したサービスを提供するためにも可用性をしっかり理解し、サービスの開発を行っていきましょう。

可用性について解説しました。システムにおける可用性とは一体何なのか？初心者でもわかるように解説しております。

【わかりやすく解説】可用性とは？

# 【基本から解説】NATの仕組みとは？

よくネットワークの説明の際に利用される言葉で「NAT」という言葉があります。

NATとはどういうものなのか、ここではその特徴や種類について詳しく説明していきます。

## NATとは？

NATとは、「**N**etwork **A**ddress **T**ranslation（ネットワーク アドレス トランスレーション）」の略で、一般的にはグローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスを変換する技術を指します。

NATの背景の1つとして、「IP枯渇」があります。「IP枯渇」という言葉を聞いたことがある方も多いかと思いますが、実はIPアドレスというものは作られた当初から少なくなるとの懸念がありました。

IPアドレスの詳しい説明はここでは割愛しますが、IPアドレスは最大で約43億個しかなく、世界中のネットワークを考えると多くはない数字です。

それを解消するために、インターネット（外部）と通信ができる「グローバルIPアドレス」と、あるネットワーク内（例えば社内など）でのみ通信ができる「プライベートIPアドレス」が作られました。

しかし、グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスは、そのまま通信することが出来ません。そこでグローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスを相互に変換する技術である、**NAT**が誕生しました。

NATはNATテーブルと呼ばれるものを持っていて、一度変換したIPアドレスの変換前と変換後を自身のテーブルに記録します。これにより、戻ってきたパケットを記録したIPアドレスに返却することが出来るのです。

NATは２種類に分けることが出来ます。Source NATとDestination NATの２種類です。

## Source NATとは？

![Envader記事用　素材集 (1).png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/nat-destination.png)

別名「SNAT」（送信NAT）と呼ばれるものであり、プライベートネットワークから外部へ通信を行うためのIPアドレス変換の技術のことを指します。静的NATと呼ばれることもあります。

## Destination NATとは？

![Envader記事用　素材集 (3).png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/nat-source.png)

別名「DNAT」（宛先NAT）と呼ばれるものであり、SNATとは逆に外部からプライベートネットワークへ通信を行うためのIPアドレス変換の技術のことを指します。動的NATと呼ばれることもあります。

## IPv6ではNATがない？

IPアドレスはIPv4とIPv6に分けられます。

IPv6はIPv4の枯渇が懸念されていた当初から構想されていましたが、開発や普及に時間がかかるため短期的な対策としてIPv4をそのまま使える技術であるNATが利用されました。

IPv4が最大約43億個だったのに対し、IPv6は2の128乗個で約340澗（かん）個という想像もつかないような数字です。（ちなみに約340澗は340兆の1兆倍の1兆倍です）

IPv6ではインターネットへの通信にもLAN内の通信にも、共通の「グローバルユニキャストアドレス」と呼ばれるものを使います。ですので、基本的にはIPv6ではNATの技術を使用しないのです。

## SIPとNATの関係性

SIPは「Session Initiation Protocol（セッション イニシエーション プロトコル）」の略で、音声や映像などをネットワーク上でリアルタイムに通信させるプロトコルです。よくVoIPなどに使われている技術なのですが、実はSIPとNATは相性が悪いことで有名です。

SIPはデータのやり取りにSDP「Session Description Protocol（セッション ディスクリプション プロトコル）」を使っています。SDPはIPアドレス情報などをメッセージ・ボディに含めて送信していますが、対してNATはパケットのIPヘッダのみを変換するのでSDP情報の中身までは変換されないのです。そのためNAT環境下でSIPを利用すると、「着信が出来ない」「自分の声は相手に届いているが、相手の声が聞こえない」などの問題が発生します。

現状では、「NAT越え」と呼ばれる技術や「RTP」と呼ばれる技術を使用した中継装置をインターネット上に設置するなどの対応を組み合わせ、SIPとNATの問題を回避しています。

## NAPT（PAT）とは？

NATとよく似た言葉で、NAPT「Network Address Port Translation（ネットワーク アドレス ポート トランスレーション）」と呼ばれる技術があります。

別名、PATやIPマスカレードなどとも呼ばれます。PATはシスコ用語（CISCO製品で利用している用語）で、一般的にはNAPTと呼ばれています。

NATと同じくグローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスを変換する技術ですが、NATは1対1で変換するので、もし100台のパソコンがあった場合は100個のグローバルIPアドレスが必要になります。この問題を解決するための技術がNAPTです。

NAPTではIPアドレスの他にポート番号も動的変換します。IPアドレスが同じでもそれぞれ送信元ポート番号が異なるので、100台のパソコンの通信をそれぞれ識別することが出来るのです。

## まとめ

今回はNATについて紹介しました。

私達が普段何も考えずにインターネットに接続したりWebページを閲覧出来ているのは、こうした様々な技術の恩恵を受けているからであるということがご理解いただけたのではないかと思います。

ネットワークは奥が深いものですが、エンジニアにはなくてはならない知識です。この記事で少しでもネットワークに興味を持っていただけたなら、是非もっと深い知見を持ったエンジニアを目指してほしいと思います。

NATについて初心者でもわかりやすいように解説しました。

【基本から解説】NATの仕組みとは？

Pythonのクラスについて説明しました。

初心者でもわかるPython「クラス」入門

# 【徹底解説】非機能要件とは何かについて完全に理解する

こちらの記事では、非機能要件について解説します。非機能要件を知ることで、システムアーキテクトとしてのスキルを身につけましょう。

## 要件とは

非機能要件の解説前に、まずは**要件**とは何かについて解説します。

ITシステム開発における要件とは、実際に実現する事です。要件は、**要求**を基に定義します。

次に、ITシステム開発における要求とは、システムの買い手・利用者の「こういうことがしたい」という希望です。

ITシステム開発では様々な制約があります。金銭的な制約もあれば、納期の制約もあります。出てきた要求を全て実現できれば良いですが、制約によってはそれが無理なケースも多いです。

そのため要求を洗い出したら、そのあとは制約を踏まえて「実際に実現する事」を決める＝要件を決める必要があります。

要求・要件は、ビジネスレベル・業務レベル・システムレベルに分かれてそれぞれ定義されます。

ビジネスレベルでは、事業としての要求・要件を定義します。例えば売上や投資利益率を改善する等です。**ビジネス要求**を定義したら、制約を踏まえて**ビジネス要件**を定義します。

業務レベルでは、ユーザーの行動レベルでの要求・要件を定義します。これは上記で定めたビジネス要件を達成するための要求・要件でなければなりません。例えば、売上の停滞理由は営業の客先訪問率の低さにあるが、営業は事務業務のとある箇所に時間を取られすぎて客先訪問に集中できないためその業務を効率化する等です。**業務要求**を定義したら、制約を踏まえて**業務要件**を定義します。

システムレベルでは、システムとして何をするかの要求・要件を定義します。これは上記で定めた業務要件を達成するための要求・要件でなければなりません。例えば、業務のとある箇所を改善するためにシステムでこういう機能を実現する等です。**システム要求**を定義したら、制約を踏まえて**システム要件**を定義します。

非機能要件は、システム要件の一種です。

また、ここから先は単に「要求」「要件」と書いた場合、それぞれ「システム要求」「システム要件」を意味します。

## 非機能要件とは

要件は、**機能要件**と**非機能要件**に分かれます（要求もまた、**機能要求**と**非機能要求**に分けられます）。

機能要件とは、機能の要件です。今回解説する非機能要件とは、機能以外の要件です。

機能とは、ユーザーが実際に操作するものです。具体的に言えば、画面やCUI等のクライアントから実行可能な入出力操作です。

例えば「ユーザーは商品を注文できる」「ユーザーはディレクトリ移動を実行できる」等です。これらはユーザーの行為をサポートするため開発のコアな部分ですが、システムの要件としてはこれらを実現するだけでは不十分です。システムはそれ以外にも業務に耐えうる速度やセキュリティ等を備えなければなりませんが、これらが非機能要件に当たります。機能要件と非機能要件の違いは、「機能か、機能以外か」です。

## 非機能要件の実現方法

非機能要件の多くは、システムのインフラによって実現されます。

注意して欲しいのは、「多くは」であって「全て」ではないという点です。アプリケーションレベルで担保する非機能要件もあります。例えばセキュリティという非機能要件のためのサニタイズという処理がありますが、これはソースコードによって実現されます。

## インフラエンジニアにとっての非機能要件

インフラはITシステムが動く大前提であると同時に、非機能要件の実現手段でもあります。

そのためインフラエンジニアは、最終的には個々のインフラ技術への習熟のみならず、非機能要件の実現のためにインフラ技術を設計できるようになる事が求められます。

学習初期段階から非機能要件を理解することで、何のためにインフラを設計するのかを押さえることができます。

## 非機能要求の一覧

前述した通り、要件は要求を基に定義されます。そのため非機能要求の全体像がわかれば、非機能要件の全体像もわかります。

非機能要求を一覧化してくれている資料として、IPA（**I**nformation-technology **P**romotion **A**gency, Japanの略。日本のソフトウェア分野における競争力の総合的な強化を図る独立行政法人）の**非機能要求グレード**があります。（参照先：[システム構築の上流工程強化（非機能要求グレード）](https://www.notion.so/b23c9f86ed2746c7b8572a671042fd8f)）

非機能要求グレードに準拠すれば非機能要求には大別6種類あり、これらは非機能要求グレードでは**大項目**と呼ばれます。これらは更に**中項目**、**小項目**、**メトリクス**（小項目の達成指標）とブレイクダウンされ詳細に定義されます。

この記事では大項目にスコープを絞って解説することで、まず全体像をつかむことを目指します。

### 可用性

可用性とは、システムが安定的に稼働し続けられる能力です。

システムはトラブルによりダウンするケースがありますが、それが頻発するとユーザーは困ります。そのため可用性という指標を設け、それを保証する必要があります。

可用性についてはEnvaderに別途解説記事があるため、詳細はそちらをご参照ください。（参照先：[【わかりやすく解説】可用性とは？](https://envader.plus/article/14)）

### 性能・拡張性

まずは性能と拡張性を各自解説します。

性能とは、サービス提供におけるリソース利用の効率性です。簡単に言えば、ITシステムのスピードです。

拡張性とは、リソース増強の容易性です。リソースとは、具体的に言えばハードウェアです。システム構築後しばらくすると、ユーザー数や保持データ量が増加することで、当初のリソースでは目標の性能を達成できなくなることがあります。後々この問題を解決するためには、あらかじめリソースを増強しやすくしておく必要があります。

非機能要求グレードにおける性能・拡張性は、字面に存在する上記の2概念を主軸としながらも、これらに影響を与える前提条件・予備条件が含まれる概念です。

これらが実用に耐えないものであれば、toCシステムであればユーザーの離脱を招くでしょうし、toBの業務システムであれば期限までに業務が終了しない可能性が出てしまいます。

### 運用・保守性

まずは運用と保守性を各自解説します。

運用とは、システムが日々問題なく動くようにすることです。つまりトラブルの監視・予防です。

保守とは、システムに問題が起きた時に対応することです。つまりトラブルの解決です。

非機能要求グレードにおける運用・保守性は、字面に存在する上記の2概念をどう行っていくかを主軸としながらも、それを容易にする運用環境やサポート体制や管理方針が含まれる概念です。

システムはリリース後も想定外の事象がほぼ必ず起きるものであるため、この要求・要件を定めておかなければ安定してサービスを提供することが難しくなります。

### 移行性

移行性は、現行システム資産の新システムへの移行方針です。

現行システム＝現在使用しているシステムを新たなシステムへ置き換えるには、様々なことを決めておく必要があります。移行対象はもちろん、実行時期や方式等です。

移行は検討すべきことが多く、なおかつ各システムにより具体的にやらなければならないことがかなり違うため、入念に検討しなければ新システムを想定通り稼働させることは難しくなります。

### セキュリティ

セキュリティとは、構築対象システムの安全性です。

安全性保障のためにやらなければならないことは多岐に渡り、リスク分析や診断に始まり、アクセス制限やデータの秘匿や不正追跡・監視等を行うことになります。

適切なセキュリティ対策が講じられていない場合、システムの破壊や情報の流出等が生じて社会的・経済的損失が発生し得ます。

### システム環境・エコロジー

まずはシステム環境とエコロジーを各自解説します。

システム環境とは、実務的な制約条件です。システムに関する法令や、利用者数や拠点数、ハードウェアの制約事項等です。

エコロジーとは、自然・労働環境についての制約条件です。例えば自然環境の制約とはCO2排出量やエネルギー消費効率等で、労働環境であれば機器の発する騒音です。

これらの対応に失敗していると、国の規制に対応できず稼動が法的に許容されなかったり、近隣労働者の騒音被害に発展し得ます。

## 専門家の責務としての暗黙の要件

契約の仕方にもよりますが、システム開発プロジェクトのゴールは、要件定義で定めた要件を達成することです。それゆえお客様が発注したシステムを外部の人間＝受注者が開発する場合は、受注者の責務の一つは開発したシステムが要件を達成できているか否かにあります。逆に言えば、要件としてないものは受注者は対応しなくともよいのが基本です。要件はお客様が出す注文内容である以上はお客様が基本的に責任を持つということです。

しかし、一定レベルの要件については、仮にそれが要件定義段階で要件として挙がっていなくとも受注者は専門家としての暗黙の責務として対応しておく必要があり得ます。

SQLインジェクションというシステム攻撃手法があります。画面等のインターフェイスにSQL文を入力して利用することで、画面を介して任意のSQL文を実行しDBのデータの取得や改ざんを行う手法です。このSQLインジェクション対策は、セキュリティという非機能要件への対応ということになるでしょうが、これが要件とされておらず対策されていなかったために攻撃を受けたケースにおいて、受注者側の責任とする判決が下されたことがあります。この裁判についてはセキュリティ専門家として著名な徳丸氏のブログ記事で詳細に論じられています。（参照先：[SQLインジェクション対策もれの責任を開発会社に問う判決](https://blog.tokumaru.org/2015/01/sql.html)）

どこまでが専門家としての暗黙の責務であるのかというのは明確な線引きがないのが現状だと思われますが、上記判決の根拠として、経産省・IPAが当該脆弱性についての警告を発していたことを採用しているのが一つの基準点となると思われます。専門家であるならばこれらの公的な情報はチェックし対策していることは当然という見解でしょう。

この事件はセキュリティに限られた話であり、セキュリティ問題による損害は他の要件よりも深刻なものになる可能性が高いため、他の要件についても同じように過失が認められるとは一概には言えません。しかし、お客様は基本的にはシステムのプロではない以上、機能要件はもちろん、目に見えない部分である非機能要件についてはなおさら受注者がシステムの専門家としてリードしていかなくては実現されないことの方が多くなってしまいがちです。

専門家として、非機能要求・要件の全体像を押さえ、お客様に提案し、システムの総合的な品質を保証できることを目指しましょう。

こちらでは、非機能用件について解説します。

【徹底解説】非機能要件とは何かについて完全に理解する

# 【初心者入門】Python list（配列）の基本操作について

この記事ではPythonの**リスト**（list）について解説します。

リストの入門編として「リストとは何か」と、「リストの基本的な操作方法」について説明していきます。

## リスト（list）とは

リストはPythonのデータ型の一つで、**配列**と呼ばれ、`[]`を使用します。`[]`の中に格納した値を「**要素**」と呼び、それぞれに「**インデックス**」と呼ばれる番号を付与します。インデックスは、**先頭が0から始まる**点に注意しましょう。

Pythonでは、以下のように宣言します。

```python
sample_list = ["A", "B", "C", "D", "E"]
```

この時、要素とインデックスの関係は以下のようになります。
| index | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 or -1 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 要素 | a | b | c | d | e |

## リストの宣言と初期化

リストは、「空の配列の宣言」と「配列の初期化」の2つにより作成できます。

```python
# listの宣言と空のlistを作成
sample_list = []

# listの宣言と要素を追加
sample_list = ["A", "B", "C", "D", "E"]
```

## listの操作について

Pythonでは、list型の変数に対して、様々なメソッドを用意しています。基本的なメソッドについて表にまとめました。
| 操作メソッド | 詳細 |
| --- | --- |
| append() | リストの末尾に要素を一つ追加する |
| insert() | 指定した位置に要素を挿入する |
| clear() | リストの中の要素を全て削除する |
| remove() | 要素を指定し、その要素を削除する |
| pop() | インデックス指定に対応した要素を削除する |
| index() | 要素指定に対応したインデックスを検索する |
| len() | リストの中の要素を数える |
| extend() | 複数のリスト一つに結合する |
| sort() | リストの中の要素を整列させる |

また、上記の基本的なメソッド以外に今回紹介する演算子なども表にまとめました。
| 演算子など | 詳細 |
| --- | --- |
| + | 複数のリストを一つに結合する演算子 |
| in | 要素があるかを検索する演算子 |
| del | リストの中の要素を削除するdel文 |
| join() | 文字列を結合するstr型のメソッド |
| sorted() | リストの中の要素を整列させる組み込み関数 |


## リストの基本操作

ここから、上で紹介したメソッドなどを実際にコーディングして、その動作を確認していきます。

### 要素の取得

- インデックス指定

リストに対してインデックスを指定すると、指定したインデックスに対応した**要素を取得**することができます。

```python
sample_list = ["A", "B", "C", "D", "E"]

# ①index0を指定
print(sample_list[0])
# 出力結果: A

# ②どちらもリストの末尾を指定している
print(sample_list[4])
print(sample_list[-1])
# 出力結果: E

# ③存在しないindexを指定
print(sample_list[6])
# 出力結果:　IndexError: list index out of range
```

③のように、存在しないインデックスを指定するとエラーになります。詳しくは下の図を参考にしてください。

![インデックス指定.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/python-list-index.png)

- スライス

スライスは、`:`（コロン）の前後にインデックスを指定することで行います。リストに対してスライスを行うと、スライスで指定した範囲の**要素の入った配列**が取得できます。

```python
sample_list = ["A", "B", "C", "D", "E"]

# ①index0~4の1個前まで
print(sample_list[0:4])
# 出力結果: ['A', 'B', 'C', 'D']

# ②index-1~全て
print(sample_list[-1:])
# 出力結果: ['E']

# ③index2~6の1個前まで
print(sample_list[2:6])
# 出力結果: ['C', 'D', 'E']

# ④index5~全て
print(sample_list[5:])
# 出力結果: []
```

①の、インデックスを`:`より後に指定した時の範囲は**指定したインデックスの1個前**までとなる、という点に注意してください。

②のように、スライスの際のインデックスをどちらか省略することができます。

また、③と④のように存在しないインデックスを指定してスライスを行うと、**エラーにはなりませんがその際の動作が特殊**です。詳しくは下の図を参考にしてください。

![スライス指定.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/python-list-slice.png)

### 要素の追加

- append()

`append()`は**末尾に要素を追加**します。

```python
sample_list = ["A", "B", "C"]

# ①
sample_list.append("D")
print(sample_list)
# 出力結果: ['A', 'B', 'C', 'D']

# ②
sample_list.append(["E", "F"])
print(sample_list)
# 出力結果: ['A', 'B', 'C', 'D', ['E', 'F']]

# ③
sample_list.append("100")
print(sample_list)
# 出力結果: ['A', 'B', 'C', 'D', ['E', 'F'], '100']
```

②では配列を追加しました。`append()`では配列も一つの要素とみなされ、配列同士が結合されることはありません。

③ではint型の`100`を追加しました。**リストは異なるデータ型の要素を格納できます。**

- insert()

`insert()`は**指定した位置**に要素を挿入します。第1引数にインデックス、第2引数に要素を指定します。

```python
sample_list = ["A", "B", "C"]

# ①index1を指定してい"X"を挿入
sample_list.insert(1, "X")
print(sample_list)
# 出力結果: ['A', 'X', 'B', 'C']

# ②リストの末を指定して"Y"を挿入
sample_list.insert(-1, "Y")
print(sample_list)
# 出力結果: ['A', 'X', 'B', 'Y', 'C']

# ③存在しないindexを指定して、"Z"を挿入
sample_list.insert(5, "Z")
print(sample_list)
# 出力結果: ['A', 'X', 'B', 'Y', 'C', 'Z']
```

①と②の実行結果を見てください。`insert()`で指定したインデックスより後の要素は後ろにずれる形になります。

③のように存在しないインデックスを指定した場合、元々あったリストの要素の末尾に追加されます。

### 要素の削除

- clear()

`clear()`を使用するとリストの中の要素を**全て**削除します。メソッドの実行後は空の配列が残ります。

```python
sample_list = ["A", "B", "C", "D", "E"]

sample_list.clear()
print(sample_list)
# 出力結果: []
```

- remove()

`remove()`は**要素を指定**し、その要素を削除します。

```python
sample_list = ["A", "B", "B", "D", "E"]

# ①
sample_list.remove("A")
print(sample_list)
# 出力結果: ['B', 'C', 'D', 'E']

# ②
sample_list.remove("B")
print(sample_list)
# 出力結果: ['B', 'D', 'E']

# ③存在しない要素を指定する
sample_list.remove("Z")
print(sample_list)
# 出力結果: ValueError: list.remove(x): x not in list
```

②では要素が二つある`B`を指定しましたが、出力結果にまだ`B`が存在しています。`remove()`は最初にマッチした要素だけ削除します。

③のように存在しない要素を指定するとエラーになります。

- pop()

`pop()`は**インデックスを指定**し、指定したインデックスに対応した要素を削除します。引数を省略した場合はリストの**末尾を削除**します。

```python
sample_list = ["A", "B", "C", "D", "E"]

# ①index0を指定
print(sample_list.pop(0))
print(sample_list)
# 出力結果:
# A
# ['B', 'C', 'D', 'E']

# ②引数を省略
sample_list.pop()
print(sample_list)
# 出力結果: ['B', 'C', 'D']

# ③存在しないindexを指定
sample_list.pop(4)
# 出力結果: IndexError: pop index out of range
```

①の最初の`print()`では、`pop()`を使用した際に`A`と出力されました。`pop()`には**削除する際にその要素を返す**という特徴があります。

②の実行結果を見ると、リストの末尾にあった`E`が削除されています。つまり、`pop()`の**引数を省略するとリストの末尾を削除**します。

③のように存在しないインデックスを指定するとエラーになります。

- del

`del`は**del文**と呼ばれ、インデックスを指定して要素を削除することができます。インデックス指定は`pop()`でも出来ますが、`del`は実行時に削除した要素を返しません。また、スライスで**複数の要素を削除**することや、**リスト自体を削除**することもできます。

```python
sample_list = ["A", "B", "C", "D", "E"]

# ①index0を指定
del sample_list[0]
print(sample_list)
# 出力結果: ['B', 'C', 'D', 'E']

# ②index1~-1の1個前まで
del sample_list[1:-1]
print(sample_list)
# 出力結果: ['B', 'E']

# ③リスト自体を削除
del sample_list
print(sample_list)
# 出力結果: NameError: name 'sample_list' is not defined
```

②ではスライスで指定した範囲の複数の要素を削除しました。

③では、`sample_list`自体を削除しました。そのため、リストを出力しようとしても「そのリストがない」というエラーが出ます。

### 検索方法

- in

`in`はリストの中に指定した**要素があるかを検索する演算子**です。検索後の結果は`True`または`False`で返されます。

```python
sample_list = ["A", "B", "C", "D", "E"]

# ①要素Aを検索
print("A" in sample_list)
# 出力結果: True

# ②存在しない要素Xを検索
print("X" in sample_list)
# 出力結果: False
```

①は指定した要素が存在するため、Trueと返されます。

②では存在しない要素を指定したため、Falseとなります。

- index()

`index()`は要素を指定し、その要素があるかを検索します。返されるのはその**要素のインデックス**です。

```python
sample_list = ["A", "B", "C", "D", "E"]

# ①要素Eを指定
print(sample_list.index("E"))
# 出力結果: 4

# ②存在しない要素Xを指定
print(sample_list.index("X"))
# 出力結果: ValueError: 'X' is not in list
```

①は指定した要素に対応したインデックスが返されます。

②では存在しない要素を指定したため、エラーとなります。

### カウント

- len()

`len()`は引数にリストを指定するとリストの中の**要素数を数える**ことができます。リストの中の要素が何であるかは関係なく、例えば「リスト内の配列」は一つの要素と数えられます。

```python
sample_list1 = ["A", "B", "C", "D", "E"]
sample_list2 = [100, 2000, True, ["X", "Y"]]

# ①
print(len(sample_list1))
# 出力結果: 5

# ②
print(len(sample_list2))
# 出力結果: 4
```

## リストの応用操作

ここからリストの応用操作に移ります。リストの基本操作ではリストの中のインデックスや要素に対して操作しましたが、応用操作ではリスト自体を操作していきます。

### 結合

- extend()

`extend()`は**リストに文字列を結合**、または**リスト同士の結合**を行うことができます。

```python
sample_list1 = ["A", "B"]
sample_list2 = ["E", "F"]

# ①
sample_list1.extend("CD")
print(sample_list1)
# 出力結果: ['A', 'B', 'C', 'D']

# ②
sample_list1.extend(sample_list2)
print(sample_list1)
# 出力結果: ['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F']

# ③
sample_list3 = sample_list1.extend(sample_list2)
print(sample_list3)
# 出力結果: None
```

①ではリストに文字列を結合しました。出力結果を見て分かるように、`CD`の要素が一つずつ格納されました。

②ではリスト同士の結合を行いました。結合元の`sample_list1`に対して`extend()`を使用することで、`sample_list1`の末尾に`sample_list2`の要素が結合されました。

③ではリスト同士の結合結果を、新しいリスト変数`sample_list3`に格納しました。`sample_list3`の中身を見ると`None`となっています。`extend()`では**結合結果を他のリスト変数に格納することができません**。

- +

`+`は結合を行う演算子です。結合を行える範囲が`extend()`とは異なりますので以下を見てください。

```python
sample_list1 = ["A", "B"]
sample_list2 = ["E", "F"]

# ①
sample_list1 + "CD"
print(sample_list1)
# 実行結果: TypeError: can only concatenate list (not "str") to list

# ②
sample_list1 + sample_list2
print(sample_list1)
print(sample_list2)
# 出力結果: ['A', 'B']
# 出力結果: ['E', 'F']

# ③
sample_list3 = sample_list1 + sample_list2
print(sample_list3)
# 出力結果: ['A', 'B', 'E', 'F']
```

①ではリストに文字列を結合しようとしましたが、エラーになりました。（上記のコードを試す際は①の処理をコメントアウトしてください）

②ではリスト同士を結合しましたが、それぞれのリストに変化はありません。リスト同士の結合を行うためには、③のように**新しいリスト変数に格納する**必要があります。

- join()

`join()`はリストの**文字列の要素を連結**することができます。

`"".join(sample_list)`のように空の文字列を指定すると、`abcde`と要素が返されます。空の文字列ではなく、`,`（カンマ）区切りで返したい場合は`","`と指定すると`a,b,c,d,e`と返されます。

例えば、`sample_list = ["a", "b", "c", 4, 5]`のように**文字列以外の要素が入っている場合**に`join`を使用するとエラーになります。`sample_list`を`["a", "b", "c", "4", "5"]`のように全て文字列にしてから`join`を使用すると結合できます。

### 分割

- スライス

前述したスライスを使用すると、**リストの要素を分割**することができます。

```python
sample_list = ["A", "B", "C", "D", "E"]

# ①index2~全て
print(sample_list[2:])
print(sample_list)
# 出力結果:
# ['C', 'D', 'E']
# ['A', 'B', 'C', 'D', 'E']

# ②index2~全て
new_sample_list = sample_list[2:]
print(new_sample_list)
# 出力結果: ['C', 'D', 'E']
```

①を見て分かると思いますが、スライスで分割した後に分割元の`sample_list`の中身が変わるわけではありません。分割した結果を次の処理に使いたい場合は、②のように**分割した結果を新しいリスト変数に格納する**必要があります。

### 整列

`sort()`と`sorted()`を使用するとリスト内の要素を**昇順、または降順で並び替える**ことができます。まずは双方の基本的な動作を確認してみましょう。

- sort()

```python
sample_list = ["E", "D", "C", "B", "A"]

# ①昇順に整列
sample_list.sort()
print(sample_list)
# 出力結果: ['A', 'B', 'C', 'D', 'E']

# ②降順に整列
sample_list.sort(reverse=True)
print(sample_list)
# 出力結果: ['E', 'D', 'C', 'B', 'A']

# ③昇順に整列した結果を新しいリスト変数に格納する
new_sample_list = sample_list.sort()
print(new_sample_list)
# 出力結果: []
```

- sorted()

```python
sample_list = ["E", "D", "C", "B", "A"]

# ①昇順に整列
sorted(sample_list)
print(sample_list)
# 出力結果: ['A', 'B', 'C', 'D', 'E']

# ②降順に整列
sorted(sample_list, reverse=True)
print(sample_list)
# 出力結果: ['E', 'D', 'C', 'B', 'A']

# ③昇順に整列した結果を新しいリスト変数に格納する
new_sample_list = sorted(sample_list)
print(new_sample_list)
# 出力結果: ['A', 'B', 'C', 'D', 'E']
```

`sort()`はリストに対して`sort()`を実行すると、リスト内の要素が昇順に整列します。降順は引数に`reverse=True`を指定することで行います。

`sorted()`は関数なので、引数に整列対象のリストを渡します。そのまま実行するとリスト内の要素が昇順に整列します。降順は第2引数に`reverse=True`を指定することで行います。

上で動作確認をした`sort()`と`sorted()`それぞれの③の実行結果が異なっています。これは、`sort()`の処理がリストを一度変更する**破壊的処理**であり、`sorted()`の処理がリストを変更しない**非破壊処理**であるためです。詳しくは下の図を参考にしてください。

![sort, sorted.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/python-list-sort.png)

## まとめ

今回はリストとその操作について解説しました。

Pythonで扱われる値をまとめるデータ型の中でも特に多く使用されます。「条件分岐」や「繰り返し」などの発展的な用途に活かせるように、リスト操作の基本的な部分はしっかりと押さえておきましょう。

こちらの記事では、Pythonのlist（配列）の使い方について解説します。

【初心者入門】Python list（配列）の基本操作について

# 【初心者入門】JavaのList（配列）について

こちらの記事ではJavaにおける「List」の概念と、その基本的な使い方について解説します。

一言で言うと、Listとは、”**順序付けられた”、”可変長”のデータの集まり**を表現するためのインターフェースです。Listを使用することで、**複数のデータを一括で管理する**ことができます。

## Listの概念

Javaには、「Collection」インターフェースという、**複数の要素の集合**という抽象的な概念があります。ListはCollectionの集合体という要素を継承して、**順序付け**の概念を足したものです。各要素に0,1,2,…の**インデックス**を割り当てて管理を行います。

また、Listには**可変長**という特徴もあり、後から要素を足していくことができます。

Listもまだインターフェースという抽象化された概念なので、Listを使う際には、**クラス**として実装する必要があります。Listの実装クラスの例には、

- ArrayList
- LinkedList

などが存在します。

![Envader記事用　素材集.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/java-list-1.png)

## Listの実装クラス

Listを実装したクラスにもそれぞれ特徴があり、用途に合わせた選択が必要です。

### ArrayList

Listを実装する際によく使われるクラスです。要素が連続して格納されており、インデックスを指定して、**i番目の要素を取り出す**といった操作が可能です。各要素が連続的に格納されている都合上、インデックスを指定しての**要素の取り出しは早い**ですが、要素の**挿入や削除は比較的遅い**です。

![Envader記事用　素材集 (6).png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/java-list-2.png)

### LinkedList

それぞれの要素が前の要素と次の要素の情報を持っていて、先頭の要素から順番にたどっていくことで、各要素へアクセスします。順番にたどる都合上、**要素の取り出しは遅く**、**要素の挿入や削除は早いです。**

![Envader記事用　素材集 (7).png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/java-list-3.png)

以降の例ではArrayListを使用します。

## Listの基本的な使い方

### 初期化

空のリストを作成をする基本構文は以下のようになります。

```java
List<データ型名> オブジェクト名 = new ArrayList<データ型名>();
```

List、ArrayListはjava.utilパッケージに含まれているので、ここから**インポート**して使用します。

以降のサンプルでは、以下の記述で空のリストを作成し、処理を記述しています。

```java
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
// ListとArrayListをインポート

public class Main { 
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list1 = new ArrayList<String>();
         // 空のリスト(list1)を作成

　　　　　/*
　　　　　処理記述
　　　　　*/
　　　　
    }
}
```

## Listで使用できるメソッド

Listでは多くのメソッドを利用することができます。一例を紹介します。

### 要素の追加

- add()
    
    要素を追加します。インデックスを指定して、特定の位置に挿入することも可能です。
    

```java
List<String> list1 = new ArrayList<>();
list1.add("A");
list1.add("B");
list1.add("C");
list1.add(1,"a");// インデックス1の位置に"a"を挿入
list1.add(null); // null値の追加も可能

System.out.println(list1);

/* 出力結果
[A, a, B, C, null]

```

- addAll()
    
    1つのリストに別のリストの要素すべてを追加します。（リストの結合）
    

```java
List<String> list1 = new ArrayList<>();
list1.add("A");
list1.add("B");
list1.add("C");
System.out.println("list1:"+list1);// list1を出力

List<String> list2 = new ArrayList<>();
list2.add("あ");
list2.add("い");
list2.add("う");
System.out.println("list2:"+list2);// list2を出力

list1.addAll(list2);// list1にlist2を結合

System.out.println(list1);// 結合結果を出力

/* 出力結果
list1:[A, B, C]
list2:[あ, い, う]
[A, B, C, あ, い, う]
```

### 要素の置き換え

- set()
    
    インデックスを指定して、指定した要素を別の値に置き換えます。
    

```java
List<String> list1 = new ArrayList<>();
list1.add("A");
list1.add("B");
list1.add("C");
System.out.println("置換前:"+list1);//　置換前を出力

list1.set(1,"b");// インデックス1の要素"B"を"b"に置換

System.out.println("置換後:"+list1);// 置換後を出力

/*出力結果
置換前:[A, B, C]
置換後:[A, b, C]
```

### 要素の取得

- get()
    
    インデックスを指定して要素を取得します。
    
- size()
    
    リストに格納されている要素の個数を取得します。
    
- subList()
    
    リストの一部分を取得します。
    
- indexOf()
    
    指定した値を持つ要素のインデックスを返します。
    

```java
List<String> list1 = new ArrayList<>();
list1.add("A");
list1.add("B");
list1.add("C");

String element0 = list1.get(0);      // インデックス0の値を取得
Integer listsize = list1.size();     // リストの要素数を取得
List sublist1 = list1.subList(1,3);  // インデックス1～2の要素を別のリストとして取得 
Integer index1 = list1.indexOf("C"); // 値がCの要素のインデックスを取得

System.out.println("0番目の要素:"+element0);
System.out.println("要素の個数:"+listsize);
System.out.println("サブリスト:"+sublist1);
System.out.println("Cのインデックス:"+index1);

/* 出力結果
0番目の要素:A
要素の個数:3
サブリスト:[B, C]
Cのインデックス:2
```

### 要素の削除

- remove()
    
    指定したインデックス、または値を持つ要素を削除します。同じ値を持つ要素が複数ある場合は、最初の要素のみが削除されます。
    
- clear()
    
    リスト内の全要素を削除します。
    

```java
List<String> list1 = new ArrayList<>();
list1.add("A");
list1.add("B");
list1.add("C");
list1.add("A");
list1.add("B");
list1.add("C");

System.out.println("元のリスト:"+list1);
System.out.println("元の個数:"+list1.size());

list1.remove(0);　　　　　　　　　　　　　　　　　　     //インデックス0の要素を削除
System.out.println("remove(0)後のリスト:"+list1);
list1.remove("B");                                   //最初の"B"を削除
System.out.println("remove(\"B\")後のリスト:"+list1);
list1.clear();　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  //リストを空にする
System.out.println("clear後のリスト:"+list1);
System.out.println("clear後の個数:"+list1.size());

/*出力結果
元のリスト:[A, B, C, A, B, C]
元の個数:6
remove(0)後のリスト:[B, C, A, B, C]
remove("B")後のリスト:[C, A, B, C]
clear後のリスト:[]
clear後の個数:0
```

## Listの応用操作

### 要素の整列

Collectionsクラスのsortメソッドを利用して、昇順に並び替えが可能です。sort()の第2引数にCollections.reverseOrder()を指定することで、降順に並び替えることも可能です。

```java
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
// CollectionsとList、ArrayListをインポート

public class Main { 
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list1 = new ArrayList<>();//空のリスト作成
        list1.add("D");
        list1.add("B");
        list1.add("A");
    	  list1.add("C");	
    	  System.out.println("元のリスト:"+list1);
    	
    	  Collections.sort(list1);// 昇順に並び替え
    	  System.out.println("昇順に並び替え:"+list1);
    	
    	  Collections.sort(list1,Collections.reverseOrder());// 降順に並び替え
    	  System.out.println("降順に並び替え:"+list1);	
    }
}

/* 出力結果
元のリスト:[D, B, A, C]
昇順に並び替え:[A, B, C, D]
降順に並び替え：[D, C, B, A]

```

### Listの各要素への処理

forEachメソッドを利用することで、一つずつ要素を取り出して、それぞれに処理を行うことができます。

```java
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Main { 
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list1 = new ArrayList<>();
        list1.add("A");
        list1.add("B");
        list1.add("C");
    	
    	  list1.forEach(item -> System.out.println(item));//要素を一つずつ出力
    }
}

/* 出力結果
A
B
C
```

## Listと配列との違い

Javaには、Listに似た概念として、「配列(Array)」というものがあります。配列も、**順序付けられた要素の集合**という意味ではListと似ていますが、決定的な違いはListが可変長なのに対し配列は**固定長**という点です。配列では初めにメモリ上の連続した領域を確保するため、最初に要素数を宣言し、要素数は後から変更することは(原則)できません。

配列の構文

```java
配列変数名 = new データ型[要素数]
```

## まとめ

Listは、Javaで複数のデータをまとめて扱う際の基本となる機能です。今後、繰り返し処理を行う際などに、必ず向き合わなければなりません。基本的な使い方を押さえると同時に、似ている概念との特徴や定義の違いを理解し、適切に使い分けができるようになりましょう。

- ListとArrayList、LinkedListの関係性
- Listで使用できるメソッド
- Listと配列の違い

こちらの記事では、プログラミング言語Javaの配列操作について解説します。

【初心者入門】JavaのList（配列）について

# 【事例と共に徹底解説】ゼロデイ攻撃とは？

こちらの記事では、「ゼロデイ攻撃」について解説します。

ゼロデイ攻撃(ゼロデイアタック)とは、開発元が修正プログラムを作成する前の段階にある、ソフトウェアの脆弱性(セキュリティホール)に対してのサイバー攻撃のことです。

発見された脆弱性への対策が取られる日を1日目と考え、対策を取られるよりも前の日(0日目)に攻撃を実行するので、ゼロデイ攻撃と呼ばれています。

## 脆弱性(セキュリティホール)とは

脆弱性(Vulnerablity)とは、コンピュータのOS・ソフトウェア、ネットワーク機器などに発生する使用上の問題や、開発者やユーザーが意図しない動作をするプログラムのセキュリティ上の欠陥のことで、セキュリティーホールとも呼ばれます。

脆弱性を利用して攻撃を受けた場合には以下のような被害を発生させる恐れがあります。

- Webサイトの内容を書き換える(**改ざん**)
- システムに登録されている他人の個人情報などを勝手に閲覧する(**情報漏洩**)
- 別の利用者になりすまし、買い物や送金を行う
- システムを破壊する
- Webサイトを閲覧した利用者のPCをウィルス感染させる(**マルウェア感染**)
- メールを開いただけでウィルス感染させる

### 脆弱性とセキュリティホールの違い

脆弱性はセキュリティホールとも呼ばれると紹介しましたが、厳密には違いがあります。

狭義のセキュリティーホールとは、ソフトウェアが持つバグ(不具合)のことで、本来できないはずの操作ができる、間違った表示がされてしまう、処理がいつまで経っても終わらない、画面が乱れるなどのソフトウェアに対して発生している欠陥のことをセキュリティホールと表現し、それ以上の問題は発生しません。

対して、狭義の脆弱性とは、ソフトウェア上の欠陥だけではなく、外部からの攻撃に対しての弱点となり、誰かに被害が及ぶような問題を発生させてしまうことがあればそれは脆弱性と呼ばれます。

## ゼロデイ攻撃の特徴

サイバー攻撃者は、脆弱性を自身で発見したり、脆弱性情報の売買を仲介する脆弱性ブローカーと呼ばれる組織を介して脆弱性についての情報を入手するなど、様々な手口で脆弱性を発見します。

通常、脆弱性はベンダー(製品の提供元)によって早期に発見され、修正プログラム(修正パッチ)が配布されます。しかし、脆弱性の発見から修正プログラムを開発して配布するまでにはどうしても時間がかかってしまいます。ゼロデイ攻撃はベンダーよりも脆弱性をいち早く発見し、対策を講じられる前に攻撃を仕掛ける、といった特徴があり、無防備状態を狙われるために**サイバー攻撃の中で最も深刻な脅威**という指摘もあります。

## ゼロデイ攻撃の種類

ゼロデイ攻撃の種類として、「ばらまき型」と「標的型」の2種類が存在します。この2種類には以下のような特徴があります。

| タイプ | 詳細 |
| --- | --- |
| ばらまき型 | 不特定多数のユーザーへ向けて、メールやWebサイトを介してウィルス感染させる。文字通り、不特定多数を対象にウィルスをばらまき、被害を拡大させる。 |
|  標的型(Advanced Persistent Threat)| 特定の企業やユーザーに狙いを定め、普段やりとりしているメールの送信者を装い、添付ファイルやリンクをクリックさせてウィルス感染や機密情報、個人情報を盗み出す。 |

### ばらまき型攻撃の特徴

ばらまき型のゼロデイ攻撃では、不特定多数のユーザーに対して広く攻撃が行われる特徴があります。

ばらまき型攻撃の手法として、メールに添付したファイルを開かせてウィルスに感染させる場合があります。攻撃者は件名や本文の情報量を抑えて、受信者がメールの真偽を判断できないようにして、添付したファイルをうっかり開くように仕向けます。ばらまき型攻撃でメールを利用した手口の特徴としては、以下のような特徴があります。

- 件名だけで本文がない、または本文が数行と少ない
- 業務で日常的に受信する「見積書」や「請求書」といった件名を利用している
- 差出人に実在する企業や団体名に類似した名称を利用している
- 「緊急」といったタイトルをつけ、判断を急がせる
- WordやExcelなどのファイルを使用してウィルスを添付する

また、最近では新型コロナウィルスのワクチン予約を装ったSMSの配信なども確認されています。

実際の具体例として、[日本サイバー犯罪対策センター(JC3)](https://www.jc3.or.jp/threats/archive/topics/virusmail.html#ex)のホームページには、犯罪被害につながるメールの具体例が紹介されています。

### 標的型攻撃の特徴

不特定多数のユーザーが対象のばらまき型攻撃に対して、明確な目的を持ち特定のターゲットへ狙いを絞って攻撃を仕掛けるのが標的型攻撃です。海外ではAPT(**A**dvanced **P**ersistent **T**hreat「高度で持続的な脅威」)と呼ばれます。

標的型攻撃の主な目的は、攻撃の対象への嫌がらせや、盗んだ情報によって金銭的利益を追求することと言われています。ターゲットとなる企業や団体、個人が保有している知的財産を狙い、重要な情報を詐取し、それを元に金銭を要求するケースなどが一つの例です。

また、不特定多数を狙うばらまき型攻撃と違い、特定のターゲットへ狙いを定めているため、ターゲットに合わせて巧妙に仕組まれた攻撃を仕掛け、長い期間に渡って段階を踏んで攻撃が実行されるという点も特徴の一つです。

## ゼロデイ攻撃の事例

ゼロデイ攻撃が実際に行われた事例を一つ取り上げます。

### ランサムウェアによる被害

アメリカのフロリダ州に本社を置くKaseya社は、2021年7月にゼロデイ攻撃を受けました。同社はITサービスの自動化及び改善するためのツールとテクノロジーを提供しているアメリカのIT企業です。標的になったのは、Kaseya社が提供するKaseya VSA(**V**irtual **S**ystem **A**dministrator)と呼ばれる製品でした。

Kaseya VSAは、コンピュータのリモート監視や自動パッチの適用などができるようになるソフトウェアで、MSP(**M**anaged **S**ervice **P**rovider)というネットワークやサーバーの管理代行事業者が主に利用します。この事例では、MSPが抱える顧客の1500社が影響を受けたとされています。

攻撃者はこのKaseya VSAの脆弱性を利用して、ランサムウェア(身代金要求型ウィルス)を使った攻撃を行いました。この攻撃によって、実際に要求された身代金の額はビットコインで7000万ドル(当時約78億円)とも言われています。(後にこの金額は5000万ドルに引き下げ)

### ランサムウェアとは

ランサムウェアとは、身代金を意味する「**Ransom**」と「**Software**」を組み合わせた造語で、暗号化などによってファイルを利用不可能な状態にし、そのファイルを元に戻すことと引き換えに金銭(身代金)を要求するマルウェアのことです。

ランサムウェアに感染すると、感染した端末などに保存されているデータが暗号化され、感染端末のロックや、業務システムが通常通り稼働できないなどの被害が引き起こされます。

## ゼロデイ攻撃への対策

ゼロデイ攻撃は、まだ発見されていない、修正されていない脆弱性を突いた攻撃であるため、根本的な対策は難しいとされています。その中で、どのような対策が効果的であるか、以下の方法をご紹介します。

### OS・ソフトウェアのアップデート

OSやソフトウェアの開発元から、修正プログラム(パッチ)が公開されたら、速やかに適用することが重要です。修正プログラムが配布される前に攻撃を受けてしまうのがゼロデイ攻撃ですが、アップデートの更新通知が来ているにもかかわらず、更新を行わないまま放置してしまうのはリスクにさらされ続けた状態となり、非常に危険な状態になります。アップデートの更新情報をチェックすることを忘れないようにしましょう。

### サポート切れの製品は利用しない

PCやブラウザ、アプリケーションなどにはサポート期間というものが存在します。サポート期間とは、「**利用者がメーカーから保守サービスを受けられる期間**」のことです。このサポート期間の間であれば、利用するサービスに何か不具合があった場合には、更新プログラムが発行され、利用者がその更新プログラムを適用することで安全にサービスを利用することができ、メーカーも問い合わせに応じてくれます。

逆に言えば、サポート期間が終了してしまうとメーカーからの保守サービスが受けられなくなってしまうため、更新プログラムも発行されなくなり、サービスを安全に利用することができなくなってしまいます。

### サンドボックスによる対策

サンドボックス(sandbox)とは、一言で表現するとプログラムを自由に実行できる**仮想環境**のことです。日本語では「砂場」の意味になりますが、子供が安全に遊ぶことのできる砂場のように、プログラムを自由に実行できる仮想的な環境を用意し、その仮想環境の中で未確認のファイルや疑いのあるファイルを実行して安全であるかどうかを判断します。

従来のセキュリティシステムとして、サイバー攻撃のパターンをデータベース化して、その攻撃パターンと一致するファイルを排除する**シグネチャ**という仕組みがありましたが、シグネチャでは解析が完了している物しか検出できない、というデメリットがありました。

対してサンドボックスでは、仮想環境を作成し、コンピュータ内で環境が独立しているため、その中で未知のマルウェアが攻撃を仕掛けたとしても他の環境に影響を及ぼすことはなく、被害が生じることはありません。

ただ、マルウェアの中には、自身が現在動作している環境がサンドボックスの仮想環境なのかを調べ、仮想環境だと判断した場合には動作を停止するものも存在するため、サンドボックスが必ず有効という訳ではないのが現状です。

## まとめ

今回は、ゼロデイ攻撃とは何なのか？どのような特徴や攻撃の種類があるのかについて解説しました。

ゼロデイ攻撃は、開発元が修正プログラムを作成する前の段階に存在する脆弱性に対して攻撃を仕掛けてくるため、完全に防ぐことは難しいサイバー攻撃ではありますが、OS・ソフトウェアのアップデートやサポート切れの製品は使わないなど、ゼロデイ攻撃の被害を最小限にとどめるように取り組むことはできます。

ご自身が利用しているOSやソフトウェアなどのサポート期間や、新しいアップデートが発表されていないかなどを今一度確認し、ゼロデイ攻撃などのサイバー攻撃に対して事前にできる対策はしっかりと行っていきましょう。

こちらの記事では、ゼロデイ攻撃について解説します。

【事例と共に徹底解説】ゼロデイ攻撃とは？

# WAFとは

普段何気なく使っているインターネットですが、見えないところではさまざまなセキュリティ対策が施されています。有名なものはFirewallですが、その他にもさまざまなセキュリティ対策があります。

今回は、セキュリティ対策の一つであるWAF（Web Application Firewall）について詳しく説明していきます。

## WAFとは？

WAFとは、Webアプリケーションの脆弱性に対する攻撃からWebサイトを保護するセキュリティ対策です。

サイバー攻撃といえば、ECサイトやインターネットバンキングなど、クレジットカードや口座情報を扱うWebサイトだけが攻撃対象になると思っている方は多いのではないかと思います。

しかし実際は問い合わせフォームのあるWebサイトや会員制のWebサービス、またユーザーのリクエストに応じて動的ページを生成するWebシステムなど、あらゆるWebアプリケーションもサイバー攻撃の対象となります。

WAFはそんな攻撃に対して防御をしてくれる、非常に頼もしい存在です。

セキュリティ対策はいくつか種類があり、代表的なものであればファイアウォールやIDS/IPSなどがありますが、それらとの違いは何なのでしょうか？

## ファイアウォールやIDS/IPSとの違い

ファイアウォールやIDS/IPSとの違いは**防御する対象や防御できる攻撃の種類**です。

- **ファイアウォールとの違い**
    
    まず防御の対象ですが、ファイアウォールはOSI参照モデルのうち、主にネットワーク層とトランスポート層に対しての防御を行うものです。それに対してWAFはその名前の通り、Webアプリケーションに対して動作するものです。そして攻撃の種類ですが、WAFはSQLインジェクションや、クロスサイトスクリプティングなどを検知することが可能です。一方でファイアウォールはこのような攻撃には対応できません。しかしファイアウォールでは、ポートスキャンと呼ばれる、外部から特定のファイルを送信してその反応を確かめるという攻撃を検知し入口で防ぎます。
    
- **IDS/IPSとの違い**
    
    IDS（Intrusion Detection System）「不正侵入検知システム」やIPS（Intrusion Prevention System）「不正侵入防止システム」は、OSやミドルウェアに対して防御を行います。一方のWAFは前述しました通りアプリケーションに対して防御を行います。
    
    また、防御できる攻撃の種類にも違いがあります。
    
    IDS/IPSでは、DOS攻撃や、Synフラッド攻撃を防御できます。しかし、WAFが防御することのできるSQLインジェクションなどは防御できません。
    
    余談ですが、IDSは「不正侵入検知システム」という名前の通り、侵入を検知した場合に管理者に対して通知で知らせてくれる仕組みであり、IPSは侵入を検知した場合に通信のブロックを行う機能を付加した仕組みです。IPSはIDSと比べ迅速な対応が実現できる反面、業務影響が大きい仕組みでもあります。設定ミスがある場合など、誤検知を行ってしまうと即時システムの停止にもつながり得るためです。
    

![waf.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/waf.png)

## WAFはなぜ必要なのか

独立行政法人 情報処理推進機構（IPA）が発表した「[ソフトウェア等の脆弱性関連情報に関する届出状況](https://www.ipa.go.jp/security/vuln/report/vuln2021q4.html)」によると、2021年の脆弱性の届出件数の累計件数のおよそ7割以上がWebサイトに関するものだと報告されています。なかでもクロスサイトスクリプティングやSQLインジェクションなど、Webアプリケーションの脆弱性につけ込んだ被害が大部分を占めています。

またWebアプリケーションの仕組みは年々複雑化しており、さまざまなアプリケーションやシステムとの連携で思いがけない脆弱性が見つかる場合があります。さらに、脆弱性を狙ったサイバー攻撃の手口も日々増加・多様化しており、未知の攻撃に備える必要性も高まっています。

現状ではWAF以外のセキュリティの仕組みではWebアプリケーションのセキュリティ対策を行うのが難しいということもあり、ファイアウォールやIPS/IDSなどの他の方法では代替できない、Webアプリケーションに特化したセキュリティ対策としてWAFの必要性が高まっているのです。

## WAFの仕組み

WAFでは、アクセス元とWebサーバーとの間で通信に介在し、攻撃の検知に「シグネチャ」（アクセスのパターンを定義したもの）を用いて不正アクセスを防止します。WAFは、攻撃を検出すると通信を遮断してログに記録しながら、同時にアクセス元にWebサーバーに代わって警告メッセージを返します。

攻撃の検出能力は、**シグネチャの品質に依存する**ともいえます。信頼できるシグネチャを有していること、また最新の脅威に対応できるよう常に最新のシグネチャに更新していることは、WAFを選択する上で非常に重要なポイントとなるでしょう。

WAFの不正アクセス検知方式には「ブラックリスト方式」と「ホワイトリスト方式」の2種類があります。

- **ブラックリスト型**
    
    ブラックリスト型では、既知の攻撃パターンをシグネチャに定義して、一致する通信を拒否して不正アクセスを防止します。複数のWebアプリケーションに適用することができますが、未知の攻撃に対応することはできません。しかし、Webアプリケーションへの過度なアクセス制限は防げるでしょう。ブラックリスト型で細心の攻撃を検知するには、シグネチャを定期的にアップデートすることが重要です。
    
- **ホワイトリスト型**
    
    ホワイトリスト型では、「許可する通信」をシグネチャに定義して、一致しない通信をすべて拒否することで不正アクセスを防ぎます。ホワイトリスト型はWebアプリケーションの作りに応じて柔軟にシグネチャを定義できるだけでなく、未知の攻撃も防げるというメリットがあります。しかし、許可する通信の定義を個々の企業で行う必要があり、さらに細かくシグネチャの設定をしなければならないために運用にはWebアプリケーションやセキュリティに詳しい技術者が必要不可欠です。そのため、ホワイトリスト型の場合は人員や運用にかかるコストが高くなってしまいがちです。
    

## WAFで防げる攻撃の種類

WAFで防げる攻撃はいくつかあります。以下は代表的なものになります。

- **SQLインジェクション**
    
    SQLを使用し、Webアプリケーションの脆弱性を突いてデータの消去や改ざん、情報漏えいを狙う攻撃です。
    
- **OSコマンドインジェクション**
    
    WEBサーバーへのリクエストにOSへの命令文を紛れ込ませ、不正に実行させる攻撃です。サーバー内ファイルを改ざん、削除、流出される恐れがあります。
    
- **クロスサイトスクリプティング**
    
    Webページを動的に生成するWebアプリケーションの脆弱性を突いて任意のスクリプトを実行する攻撃です。クッキーの漏出や個人情報の漏えいの被害を受ける恐れがあります。
    
- **DDoS攻撃**
    
    DDoS（Distributed Denial of Service attack）は分散型サービス拒否攻撃とも呼ばれ、Webサーバーに対して過剰な接続要求やデータを送付し、サーバーの停止を狙うサイバー攻撃です。
    WAFはWebアプリケーションへの通信やアクセスを監視し、そのうち不正なものを検知・遮断できるためIDS/IPSと同様にDDoS攻撃への対策として有効です。
    
- **バッファオーバーフロー**
    
    Webサーバーに許容量以上のデータを送りつけ誤作動を狙う攻撃です。攻撃によりサーバーが乗っ取られ、他サーバーへの攻撃などに悪用される恐れがあります。
    WAFによりあらかじめ許容量を細かく設定しておけば、バッファオーバーフロー攻撃を効果的に遮断することができます。
    

## Cloud WAFとは？

名前の通り、Cloud上で構築されたWAFのことです。

WAFにはソフトウェア型WAFやアプライアンス型WAF、クラウド型WAFと呼ばれる分類があり、それぞれに特徴があります。

- **ソフトウェア型WAF**
    
    ホスト型とも呼ばれ、保護されるWebサーバにWAFソフトウェアをインストールし、通信の内容を確認する方法です。専用機が不要なため、アプライアンスタイプよりも低コストで設置できます。ネットワーク環境の構成を変更する必要はなく、他のサーバや端末に影響を与えることもありません。
    
- **アプライアンス型WAF**
    
    ネットワーク型、ゲートウェイ型などとも呼ばれ、各組織のネットワークに専用のWAFデバイスをインストールする方法です。専用デバイスはWebサーバとは独立して動作するため、Webサーバに負担がかかりません。また、専用機器の性能や設定を柔軟に調整することができます。一方、導入と運用のコストは他の2つのWAFよりも高くなります。また、情報システム担当者は、会社の方針に沿った柔軟で強力なセキュリティ対策を講じることができるため、専門知識が必要です。アプライアンスタイプは、複数のハイスペックWebサーバを使用する大規模な情報システムに適しています。
    
- **クラウド型WAF**
    
    インターネットを介してクラウドサービスを受信する形式であり、サービス型とも呼ばれます。専用機器が不要で導入時間が短いため、導入コストはWAFの中で最も低くなる傾向があります。また、通信量や監視するURLの数によってコストが決まり調整も可能です。企業ネットワークの構成も変更する必要はないため、コストを抑えてセキュリティ対策を講じたい企業に適しています。一方、クラウドサービスの特徴は、簡単にカスタマイズできず、サービスプロバイダー側で発生するシステム障害やネットワーク障害の影響を受ける可能性があることです。またトラフィックや監視対象のURLの増加によりコストが上昇する可能性があるため、ここでも定期的に価格が妥当かどうかを確認する必要があります。
    

## まとめ
今回はWAFについて詳しく説明しました。

さまざまなセキュリティ対策があり、それぞれに別の役割を担っているため、一つのセキュリティだけですべてを防御することは現状では不可能です。

この記事を読まれた皆様には、様々なセキュリティの知識を身につけて、セキュリティが強固なサービスを提供できるようなエンジニアを目指していただきたいと思います。

こちらの記事では、WAFについて解説します。

【初心者向け】WAFとはなにか？IDS・IPSとの違いも徹底解説

# 【これからIT業界を志す方へ】量産型エンジニアの悲しい末路
こちらの記事は、量産型エンジニアの末路というテーマで解説します。エンジニアとしてのキャリア構築の参考にして頂ければと思います。

## 量産型エンジニアとは？

私たちは、「量産型エンジニア」を以下に該当する方と定義しました。

| 項目 | コメント |
| --- | --- |
| インターネットの仕組みを説明できない | TCP/IP？となる方は論外 |
| サーバーの仕組みを説明できない | Linuxってなに？という方は論外 |
| プログラミングの基本原則を知らない | オブジェクト指向ってよくわからないという方は論外 |
| ウェブの基礎を知らない | Cookie,jwt周りを適当に理解している方は論外 |
| システム設計の基礎を知らない | アーキテクトという職を認識できてない方は論外 |
| サイバーセキュリティの基礎を知らない | XSSやSQLインジェクションを知らない方は論外 |

さて、あなたはどうだったでしょうか？きっと1つくらい当てはまることがあったのかと思います。そして、今、あなたの中からこんな反論が出てきていることを予想しています。

- インフラ系でないから、TCP/IPなんて知らなくてもいい
- ウェブ系でないのだから、Cookie周りは知らなくてもいい
- サイバーセキュリティなんて、どこで使うんだい？

## 筆者は、何者？

私たちは、IT教育を軸に活動するEdTech企業の社員です。

プログラミングスクール[RareTECH](https://raretech.site/)を作ったり、企業向けのエンジニア研修を担当したり、受託開発やITコンサルティングを提供する企業です。延べ3000名以上のエンジニアの教育に携わってきました。

年齢層としては、20代-50代、経験年数としては、完全未経験-15年目のベテランのような幅広い方々を指導してきました。

そんな私たちは、「どうしたら、より質の良いエンジニアが教育できるのだろうか？」と日々研究しております。そして、「**幅広い分野で基礎知識を抑えることが大切だ**」と結論付けました。

ここからは、なぜ「量産型エンジニア」という言葉を定義したのか、何がよくないのか？について解説します。

## IT業界は、プロ野球の世界と似ている

私たちは、現在のIT業界を「プロ野球業界」と似ていると観測しています。

つまり、その人が出すパフォーマンスによって、待遇・給与・働き方に大きく差が出ているということです。

Aさんは、福利厚生の少ない企業に出社して、夜勤保守や早朝保守をしている一方で、リモートで働き、年俸4桁を超える給与をもらっているBさんがいるということです。

同じ「ITエンジニア」という括りの中で、このように大きな差が出てしまっています。そして、私たちは、この差は「量産型エンジニアか否か？」により生まれていると考えています。

## 量産型エンジニアまっしぐらな学習方法

多くのIT業界を目指す方にとって、「エンジニア」＝「プログラミング」というイメージがあります。そして、多くの方が、プログラミングを一生懸命勉強しています。

そして、ある程度かけるようになってくると、Ruby on RailsやDjangoをはじめとしたウェブフレームワークを使い、[ポートフォリオ](https://wa3.i-3-i.info/word15625.html)を作成します。

そして、TODOアプリやちょっとしたチャットアプリが作れるようになります。

- はじめから、ORMを利用しているために、細かなSQLの書き方はわかってない。内部結合と外部結合の違いにもわからない。
- 数行書くだけでログイン機能が作れてしまうために、Cookieの存在にすら気づいていない。パスワードのハッシュ化？なんだそれ？という状態
- オブジェクト指向はたい焼きや車の絵でなんとなく理解しているだけなので、オブジェクト思考が解決するペインや設計原則を知らない。
- インフラは、記事をなぞるがままに設定をしていくため、DNSやポート番号についてはほとんど知見がない。1つ設定を間違うと何が間違ってるのかもわからない。

でも、プログラミングの基本文法はわかるし、TODOアプリだって作れる。だから、私は立派なエンジニアなのだ！と勘違いしている。これが、まさに私たちが定義する「量産型エンジニア」なのです。

## 脱量産型エンジニアになるための勉強法について

私たちの答えは、「徹底的な基礎力」です。以下の領域において、徹底的に基礎を学習しましょう。弊社の代表が数年前に書いた記事に全てが書かれています。

[https://note.com/takkun_desu/n/n7297b6ea03ff](https://note.com/takkun_desu/n/n7297b6ea03ff)

## まとめ

量産型エンジニアについて説明しました。

多くの方が、転職や昇給を目指してIT業界を志望して下さります。しかし、多くの方が、その理想を叶えられないケースを私たちは見てきました。一方で、多くの広告では、IT業界がまるで楽園かのような表記をしているケースがあります。

だからこそ、不快に思われるかもしれない「量産型」という言葉を使って、私たちはその学習方法・知識レベルに警鐘を鳴らしています。

ぜひ、勉強法や今後の学習方法についての参考になれば幸いです。

こちらの記事では、量産型エンジニアについて解説します。

【これからIT業界を志す方へ】量産型エンジニアの悲しい末路

# 【LinuC レベル1に合格】Linux資格の学習方法のコツとは？

今回、インタビューさせて頂いたのは、大学3年生の柏木さん。

IT未経験から、LinuC レベル1に合格されました。柏木さんにLinuC学習のコツをお話し頂きました。

## LinuCの実機学習のために、Envaderを利用

### 柏木さん、インタビューを受けて頂きありがとうございます。簡単な経歴を教えてください。

私は、とある文系大学に通う3年生です。就活も近づいてきたこともあり、何かスキルを身につける必要があると感じました。

プログラミング経験は、ほとんどありません。

就活に有利な資格を調べていたときに、基本情報技術者試験やLinuCなどを見つけ、LinuCの資格取得のために勉強をしていました。

### LinuCの学習についてはどのような工夫をしましたか？

まずは、過去問題集や参考書を探しました。色々なものがあったため、適当に一冊選んだのですが、座学できるところはあっても、実際のマシンを使うことがなかなかできませんでした。

というのも、私のPCは、Windowsだったため、Linuxのマシンをインストールできなかったのです。試験を終えて、振り返ってみると、ブータブルUSBというものを使えば、Linuxがインストールできると知ったのですが、当時の私には不可能でした。

そこで、プログラミング学習サイトのように、ウェブ上でLinuxを触れるところがないかと探してたらEnvaderを見つけました（笑）

そこからは、座学ではなく、触りながら学習をすることでより理解を深めることができました。

### Envaderを使ってみてどうでしたか？

ボタン1つで、環境を起動できるのでとても簡単でした。

偶然にも、LinuC対策用のコースがあったため、記事を読んでは、実際に触るというようにインプットとアウトプットを交互にできる感じが気に入っていました。

また、間違えてもまた、すぐにやり直せたので、とりあえず壊れても良いや〜くらいの感覚でコマンドを打ち込んでいました。

## LinuCの試験での手応え

### 試験の手応えはどうでしたか？

試験が終わった時に、「たぶん受かったな」と思いました（笑）

参考書等を勉強していたので、かなり自信はあったのですが、マシンでの学習に慣れてくると、当たり前のように操作できるコマンドが増えていたので、合格点は余裕だなと思いました。

ただ、あまり使用してきてこなかったコマンドとかはど忘れしてわかりませんでした。結果、合格だったので、一安心です

### 試験の結果は何に役立ちましたか？

個人的には、AWSの学習に役立ちました。資格取得後、インフラ系のインターンに応募する関係で、AWSの学習をするように言われたのですが、EC2まわりはスラスラ理解できて、資格取得の効果を実感していました。

特に、SSHでアクセスする際に、エラーなくできた時は、感動しました。また、ちょっとしたコマンドをWindowsでも打てるようになったので、すごくよかったと感じています。

## LinuC レベル1を取得したい方向けのアドバイス

### 次に、LinuC レベル1を取得しようとしている方へ何かアドバイスはありますか？

これまで、Linuxってなに？くらいだった自分からすると、Linuxはすごく抵抗がありました。

でも、とりあえず適当に触ってみるとそこまで難しいことはしていなかったので、「とりあえず触ってみる精神」は大切だと感じています。

Linuxを触る機会は、Envaderなどを利用したらいいと思います。特に、最初のころは、インストール系の作業で詰まりますので、Envaderのようなウェブで気軽に扱えるサイトは重宝すべきだと思います。

次に、コマンドには色々なオプションがありますので、オプションを細かく調査することも大切だと感じました。

例えば、`ls -l`と`ls -a` の違いについて、細かく調査したことはよかったと思っています。細かなオプションを調べているうちに、また別の新しい知識を学べたり、コマンドによっては、オプションの意味が似ていたりと、参考書だけでは学べない領域まで学習することができました。

### 柏木さん、ありがとうございました！

はい、こちらこそありがとうございました。

こちらの記事は、LinuCレベル1試験のインタビュー記事です。

【LinuC レベル1に合格】Linux資格の学習方法のコツとは？

# 【初心者向け】Alfredのインストールと使い方について

こちらの記事では、Alfredの使い方について解説します。

Alfredは、Macユーザー向けのアプリですので、Windowsの方は利用できません。代わりに、「ueli」をググってください。

## Alfredとは？

Alfredは、以下の画像のような検索窓を利用してMac内のさまざまなファイルを閲覧したり、アプリを起動したりする「ランチャーアプリ」です。

Macには、デフォルトで「Spotlight」というランチャーアプリがインストールされています。Spotlightとの違いは、ずばり「使いやすさ・機能数」です。

Alfredを利用することで、確実にPC操作を早くすることができます。Alfredを起動すると、画像のように、小さな検索ボックスのようなものが出てきます。この検索ボックスを使ってPCを操作するのです。

![Untitled](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/alfred-1.png)

## Alfredのインストール方法

1. まずは、[こちら](https://www.alfredapp.com/)のサイトに行きましょう。
2. 「Download Alfred 5」をクリック。以上

![Untitled](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/alfred-2.png)

## Alfredの使い方について

1. 設定画面を開きます。
2. 「Startup」という箇所に「チェック ✅」を入れます
3. 「Alfred Hostkey」という箇所で、Alfredを起動する「キーの組み合わせ」を選びます。デフォルトでは、「Option + enter」になっています。

以上で完了です。簡単ですね。

![Untitled](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/alfred-3.png)

## 有料ライセンスについて

Alfredは、原則、無料でも利用できますが、「Alfred Powerpack」という有料プランに切り替えることにより、より多くの機能を利用できるようになります。

### 料金体系について

Alfredには、「Single Licence・Mega Support」の2つの料金体系があります。

| 料金プラン | 内容 | 料金 |
| --- | --- | --- |
| Single Licence | 1つのバージョンのみのライセンス | $34(4700円程度) |
| Mega Support | 永久ライセンス（全てのバージョン） | $59（8200円程度） |

「Single Licence」は、Alfred4やAlfred5のような特定のバージョンに対してのライセンスであるため、Alfred6のような新しいバージョンが出た際には、再度ライセンスを購入する必要があります。

### 課金すべきか否か

結論から言うと、「Mega Support」に課金すべきです。Alffedを利用すると、数百時間以上のPC操作時間を削減できますので、自分の時給を1000円と考えれば、8時間以上削れる点でお得です。

### 課金するとできるようになること

「ワークフロー」や「クリップボードの履歴検索」など様々なできることがありますので、別記事にて紹介します。

## まとめ

Alfredは、Macユーザー向けのランチャーアプリです。うまく利用すると、PC操作を爆速にできますので、ぜひともご利用ください。

こちらの記事では、Alfredの使い方について解説します。

【初心者向け】Alfredのインストールと使い方について

こちらの記事では、PythonにおけるCSVファイルの扱いについて解説します。

【徹底解説】PythonでのCSVの扱いについて

# 【初心者入門】AWS Rekognitionでできること

## Amazon Rekognitionとは

こちらの記事では「Amazon Rekognition」について解説します。

Amazon Rekognitionとは、2016 年に開始されたクラウドベースのソフトウェアコンピュータービジョンプラットフォームサービスです。読み方は「リコグニション」で、識別、認識(英語だとrecognition)という意味です。数多く提供されているAWSのサービスの一つであり、深層学習を利用して画像と動画(ストリーミングを含む)を分析するAIクラウドサービスがこのAmazon Rekognitionにあたります。

通常画像やビデオの分析には、そのための機能やインフラを構築する必要があります。AWSが提供しているAmazon Rekognitionを利用することで、環境構築にかかる手間や費用を抑えつつ、素早くアプリケーションに画像や動画の分析機能を追加することが可能になります。

例えば、画像やビデオを検索し、その中に含まれているものやシーンを検出したり、顔認証を使ってユーザー認証したり、人物が個人用保護具を着用しているかなどの安全確認などに使用したり、ユースケースは多岐に渡ります。

## 顔認識とは

画像や動画の中から顔を検出したり、それが誰なのかを判別したりする機能のことです。AI(人工知能)の技術とビッグデータと呼ばれる膨大な情報により実現されています。

## Amazon Rekognitionの特徴

- 人の顔以外も識別可能
    
    Amazon Rekognitionでは上に挙げている顔認識以外にも、物体や概念(イベントや風景)、どんなものを身につけているかなど、様々なことを検出できます。カスタムラベル機能を使えば、新たなデータを学習させることができ、その結果を使って検出、認識させることが可能です。
    
- 専門知識が不要
    
    機械学習には統計学の知識が必要です。精度の高い解析を行うためには微分積分や線形代数、確率分布などの数学的な知識も必要とされます。Amazon Rekognitionはそういった高度な知識がなくても扱えるようなサービスになっています。
    
- 低コスト
    
    一般的に画像解析を行うには、カメラ、センサー、解析ソフトなどが必要です。これらの機材を導入するのは安くはなく、数百万かかる場合などもあります。Amazon Rekognitionは分析する画像の枚数、または動画の分数、また顔認識に保存するデータにのみコストが発生するのでコストを抑えて導入することができます。
    

## Amazon Rekognitionの料金体系

Amazon Rekognition では使用する機能によって、料金体系が決まっています。

- **画像分析**
    
    API を使用して1枚画像を分析するたびに料金が発生します。顔検索を使う場合、Amazon Rekognitionが一致を検索するための顔メタデータのリポジトリを保存する必要があり、このストレージ料金が月ごとに課金される仕組みになっています。
    
- **動画分析**
    
    APIで実行されたビデオ分析に対して、1分ごとに料金が発生します。顔検索を使う場合はイメージ分析と同様に、検索するためのデータを保存しておくストレージ料金が月ごとに課金されます。1 か月未満の料金は日割りで計算されます。
    
- **カスタムラベル**
    
    Rekognition カスタムラベルを使用する場合は、トレーニングが必要なので、トレーニングと認識処理のそれぞれについて課金されます。トレーニング時間は、データセットの画像枚数やラベル数などの要素によって変わります。
    

## Amazon Rekognitionの種類

Rekognitionには、画像を分析する用のAPIと、動画を分析するための2つのAPIが存在しています。

| 種類 | 内容 |
| --- | --- |
| Amazon Rekognition Image | 画像の解析を行うAPI |
| Amazon Rekognition Video | 動画の解析を行うAPI |

## Rekognitionで解析できること

| 種類 | 内容 |
| --- | --- |
| Labels(物体/ アクティビティの検出) | 物体（花や車など）や概念（結婚式などのイベントや風景）の検出 |
| カスタムラベル | ユーザーが画像データを準備して学習させることができ、その結果を利用してデフォルトで準備されていない画像を認識させることが可能 |
| 顔 | 人間の顔を検出 |
| 人物の動線 | 人間がどこをどう動いたかを追跡 |
| 個人用保護具 (PPE) | 人間が身につけている保護具（マスクやヘルメットなど）を検出 |
| 有名人 | 有名人の検出 |
| テキストの検出 | テキストの検出 |
| 不適切または不快なコンテンツ | 不適切なコンテンツ（暴力的なものなど）の検出 |

これらの種類を要件に合わせて活用していきましょう。

## 実際に使ってみよう

### 顔分析機能

こちらの画像を使って顔分析の機能を使用します。

![woman-1274056_1280.jpg](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/reko-1.jpg)

1. コンソール内の画像アップロードエリアから上の画像をアップロードする。
    
    ![rekognition1.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/reko-2.png)
    
2. 結果が表示される。（以下がその結果）
    
    ![スクリーンショット 2022-11-22 午後7.31.38.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/reko-3.png)
    

結果で分析されている項目の一部

| 顔である | 99.9% |
| --- | --- |
| 女性であるか | 99.9% |
| 年齢はどれぐらいか | 21-29歳 |

### 顔比較機能

次は顔比較の機能を使ってみます。比較のためにこちらの2枚の写真を使用します。

![boy-717151_640.jpg](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/reko-4.jpg)

![family-6475821_640.jpg](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/reko-5.jpg)

1. コンソール内で2枚の写真をアップロードする
    
    ![rekognitionーcomparison.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/reko-6.png)
    
2. 2枚の写真を比較した結果が出力される
    
    ![スクリーンショット 2022-11-22 午後7.45.38.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/reko-7.png)
    

比較した結果、1枚目の男の子は2枚目の家族の写真の誰とも一致しないという結果になりました。

## まとめ

以上、Amazon Rekognitionについての紹介でした。

Amazon Rekognitionは、AWSの画像、動画分析サービスで、機械学習の専門知識がなくても使用できるように作られています。AWSであらかじめ準備されているトレーニング済みのAIを使用した分析を行なったり、またカスタムラベル機能を使用することでAIに新たな認識対象を学習させ、特定の商品やロゴなどの画像認識などを行うことも可能です。

Amazon Rekognition を用いることで手軽に画像や動画の分析を始められます。チャンスがあれば積極的に取り入れていきましょう。

こちらの記事では、AWSのRekognitionというサービスについて解説します。

【初心者入門】AWS Rekognitionでできること

こちらの記事では、ソケット通信について解説します。

【図解あり】ソケット通信の仕組みについてわかりやすく解説！

# 【徹底解説】Pythonのコーディング規約とは？PEP8について解説

プログラミングには様々な言語があり、それぞれにコーディング規約があります。

今回はPythonのコーディング規約について詳しく説明していきます。

## コーディング規約とは ？

コーディング規約とは、プログラマーがコーディングを行うときに守るべきルールです。

システムやアプリを作る際に、複数人で一つのシステムの開発をすることはよくあります。また、すでに作成されているシステムをメンテナンスすることもあります。その時、プログラマーが「自分ルール」でコーディングを行わないようにルールを規定します。

コーディング規約は、プログラムを書く上でとても大切なルールです。変数や関数、クラス名のつけ方から特定の処理を禁止するルールなど、コーディングする上で様々なルールを定めたものです。コーディング規約に沿って開発をすることによりコードの書き方に一貫性が生まれ、コードの可読性や保守性が高まります。

特に規模の大きなプロジェクトにおいては各言語のコーディング規約や、会社が細かく取り決めたルールに則ってコーディングをすることが大切です。

## Pythonのコーディング規約とは？

では、Pythonのコーディング規約はどのようなものなのでしょうか？

Pythonのコーディング規約は、**PEP8**（Python Enhancement Proposal #8）と呼ばれており、そのルールは大きく3つに分けることが出来ます。

- コードレイアウトに関するルール
- コメントに関するルール
- 命名規則に関するルール

他にも、式や文中の空白文字に関するルールなどもあります。以下、3つのルールについて深掘ります。

## コードレイアウトに関するルール

### インデントに関するルール

- pythonではインデントに空白を４つ入れます。

```python
if(x>y):
　　　　print('x>y')
else:
  print('x<y')
```

- 関数やリストの呼び出しで長い場合に途中で改行を入れる際には、括弧の開始部分と要素がぴったり合うようにします。

```python
foo = long_function_name(var_one, var_two,
                         var_three, var_four)
```

- 括弧の直後に改行するのであれば、インデント1つ分ずらします。

```python
foo = long_function_name(
    var_one, var_two, var_three, var_four)
```

- 関数定義時に引数が多く、改行を入れる場合には、2つインデントを入れる必要があります。

```python
def long_function_name(
    var_one,var_two,var_three,
    var_four):
    print(var_one)
```

- if文で長くなる場合には、括弧を加えて、且つ改行後はインデントを2つ加えるなどの対応を行います。

```python
if (var_one == 100
  and var_two == 200
  and var_three == 300):
  do_something()
```

### 一行の長さ

- コードの１行の長さは**79文字以下**にします。
- 無理矢理79文字以下にしなくても構いません。また１文が79文字以上になる場合、バックスラッシュを差し込むことで改行は許容されます。

### 空白行

- トップレベルの関数とクラスの間に2つの空白行を挿入します。

```python
class ClassOne:
    pass


class ClassTwo:
    pass


def my_function():
    return None
```

- クラス内の関数はそれぞれ１つの空白行を挿入します。

```python
class ClassOne:
    def method_one(self):
        return None

    def method_two(self):
        return None
```

- 以下はその他の空白に関するルールです。

| 使い方 | 良い例 | 悪い例 |
| --- | --- | --- |
| 開きかっこの直後、閉じかっこの直前には入れない | func(arg1, arg2) | func( arg1, arg2 ) |
| 二項演算子や累算代入演算子などの前後には空白文字を1つ入れる | x = 1a += 1 | x=1a+=1 |
| 優先順位が異なる演算子が1つの式中に現れるときには、優先順位が高いものの前後には空白文字を含めない | a = x*x + y*y | a = x * x + y * y |
| 関数定義でデフォルト引数値を指定するときには「=」の前後に空白文字を入れない | def func(x=0, y=0): | def func(x = 0, y = 0): |
| 関数呼び出しでキーワード引数に値を指定するときには「=」の前後に空白文字を入れない | func(x=1, y=1) | func(x = 1, y = 1) |

## コメントに関するルール
コメントに関するルールも規定されています。

### コメントについては以下が推奨されています。

- コードの内容と相反するコメントは混乱を招くため、コードを修正した場合はコメントも修正したコードに合わせて更新する。
- 非英語圏のプログラマーである場合、そのコードを使用する人が自分の母語を使う人たちと確信できるとき以外は、英語でコメントを書く。
- コメントはきちんとしたセンテンス（文）にする。
- ブロックコメントは、きちんとしたセンテンスで構成された段落を1つ以上含める。
- センテンスは大文字で始まり、ピリオドで終わる。また、次のセンテンスとの間には半角空白文字を2つ含める。
- ブロックコメントはそのブロックが対象とするブロックのインデントに合わせる。
- ブロックコメントの各行は「#」で始め、その後に半角空白文字を1つ含める。
- ブロックコメントが複数の段落で構成される場合は、それらは「#」だけを含んだ行で区切る。
- インラインコメントは、なるべく使わないようにする。
- インラインコメントとコードの間には最低でも2つの半角空白文字を入れ、その後「#」に続けてコメントを記述する。
- コードでの処理を冗長に書くのではなく、なぜその処理を行っているかを説明するためにコメントを使用する。（理由が分かりづらい時に利用する）

## 命名規則に関するルール

Pythonだけではなくすべてプログラム言語で共通することですが、変数やクラス・関数などにそれぞれ異なった名前を付ける必要があります。

### 関数名,変数名

小文字のみで、単語間をアンダースコアで区切ります。

```python
def sample_func():
    return pass
```

```python
word = "アイウエオ”
blur_word = "ぼかす”
```

### クラス名

キャメルケースで記述します。キャメルケースとは、それぞれの英単語の先頭を大文字にする表記方法です。

```python
class SampleClass(): 
```

### 定数名

すべて大文字で、単語をアンダースコアで区切ります。

```python
SAMPLE_CONST = "xxx"
```

### モジュール名

すべて小文字で記述します。読みやすくなるのであればアンダースコアを使用しても問題ありません。

```python
samplemodule
sample_module
```

## 【その他】インポートの記述に関するルール

### 先頭に記述

- import文は特別なことがない限り、スクリプトの先頭に記述します。
- importの順番は下記の流れで行います。
    1. 標準ライブラリ
    2. サードパーティー
    3. 自作したモジュール
- それぞれのグループは１行の空行を入れます。またグループの中でも、アルファベット順に記述します。

### 行を分ける

- １つのimport文で複数のライブラリをインポートしないようにします。

```python
# 正しい
import openpyxl
import os

# 間違い
import openpyxl, os
```

### モジュールの絶対インポートを使う

- 相対インポートでも絶対インポートでも記述可能な場合には、可読性向上のため、絶対インポートを利用します。

```python
from mypkg.sibling import example
```

## まとめ

PEP8は可読性が高く、一貫性のあるPythonコードを書くための基本的なコーディングスタイルガイドです。コードレイアウトや空文字の使い方、コメントの書き方など、細かな決まりがたくさんありますが、多くの人がこの決まりを守ることにより読みやすいコードになります。

ただし、プロジェクトごとにすでに独自の規約がある場合はそちらを優先した方がいい場合があります。PEP8に準拠してコードが読みづらくなる個所が発生した場合は、準拠よりも読みやすさを優先した方が良いでしょう。

PEP8のルールを守り、誰が読んでも分かりやすいコードを目指しましょう。

こちらの記事では、Pythonのコーディング規約について解説します。

【徹底解説】Pythonのコーディング規約とは？PEP8について解説

# HTTPステータスコードとは何？確認方法は？

## HTTPステータスコード
こちらの記事では、HTTPステータスコードについて解説します。

HTTPステータスコードとは**HTTPリクエストの結果を表す3桁の数字**です。

ステータスコードを知る事で今HTTP通信で何が起きているかを把握する事が出来ます。ウェブサイトにアクセスする際、ブラウザー（クライアント）はアクセスしようとしているサイトのWebサーバーにリクエストを送信します。

![00.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/httpstatus-1.png)

サーバーはリクエストを受信後、処理を行い関連するリソースをHTTPヘッダーと共に送り返します。

この際送り返されるWebサーバーの処理結果を表現する3桁の数字がHTTPステータスコードとなります。

![01.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/httpstatus-2.png)

3桁の数字には「処理が正常に行われた」「リクエストしたソース先が新しい場所に移動された」など様々な意味をもっています。

Webサイトを閲覧していて404 Not Foundという表示を見たことがある人もいると思います。この3桁の数字「404」はリクエストされたページが存在しない場合に表示されます。

## HTTPステータスコードのクラス

HTTPステータスコードは100番台〜500番台まであり、以下の５つのクラスに分かれています。

| コード番号 | コードの内容 |
| --- | --- |
| 1xx | 情報レスポンス |
| 2xx | 成功レスポンス |
| 3xx | リダイレクション |
| 4xx | クライアントエラー |
| 5xx | サーバーエラー |

### 100番台のステータスコード（情報レスポンス）

100番台は**リクエストに対して処理が継続されている事を表す正常な状態**です。

ステータスコード100はサーバーがブラウザのリクエストヘッダーを受信し、リクエスト本文を受け取る準備ができたことを意味します。

100番台のステータスコード内容については後述します。

### 200番台のステータスコード（成功レスポンス）

200番台は**リクエストを正しく受信し正常に機能している事**を表します。

ウェブサーバーからステータスコード200を受信していればコンテンツを正常に閲覧出来ていると言えます。

### 300番台のステータスコード（リダイレクション）

300番台は**リダイレクト（転送）が行われた事**を表します。

例えばブログのコンテンツを移転した場合に、移転先にリクエストを転送していることを表すといった用途があります。

### 400番台のステータスコード（クライアントエラー）

400番台は**クライアント（ユーザー）側のリクエストに不備がある事**を表します。

存在しないページにアクセスしようとするなど、クライアント側の問題でページを表示できないケースが該当します。

### 500番台のステータスコード（サーバーエラー）

500番台は**ウェブサーバーがリクエスト処理を失敗した事**を表します。

例えばエラーコード503は、サーバーにアクセスが集中し同時アクセス数の許容値を超えた場合に表示されます。

## ステータスコード1xxについて詳しく

100番台はリクエストに対して処理が継続されている事を表します。

| コード番号 | 意味 | 説明 |
| --- | --- | --- |
| 100 | Continue | サーバーがブラウザのリクエストヘッダーを受信し、リクエスト本文を受け取る準備ができたことを意味します。 |
| 101 | Switching Protocols | リクエストに対してサーバがプロトコルの切替えを要求しています。 |
| 102 | Processing | サーバーがリクエストを処理しています。 |
| 103 | Early Hints | サーバーの残りのレスポンスの準備が整う前に、先にいくつかのレスポンスヘッダーが返されます。 |

このようにステータスコード100番台ではユーザーのリクエストに対して処理が継続されている事を表示します。リクエストからレスポンスまで人の目では見えないほど高速で行われるためあまり意識されることはありません。

## ステータスコードの確認方法

これらのHTTPステータスコードはブラウザの開発者モードで確認することが出来ます。

各ブラウザでのステータスコード確認方法は次のとおりです。

### Google Chromeの場合

1. 確認したいWebサイトを開きます。
2. F12を押下し、開発者モードを開きます。
3. Elements、Consoleなどが並ぶタブからNetworkタブを選択します。
4. F5（Macは⌘＋R）で更新します。

![02.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/httpstatus-3.png)

### Microsoft Edgeの場合

1. 確認したいWebサイトを開きます。
2. F12を押下し、開発者モードを開きます。
3. ネットワークタブを選択(隠れている場合は▼を押して「ネットワーク」を選択)
4. F5(Ctrl+R)で更新します。

![03.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/httpstatus-4.png)

### Firefoxの場合

1. 確認したいWebサイトを開きます。
2. F12を押下し、開発者モードを開きます。
3. ネットワークタブを選択(隠れている場合は>>を押して「ネットワーク」を選択)
4. F5（Macは⌘＋R）で更新します。

![04.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/httpstatus-5.png)

## まとめ

今回はHTTPステータスコードの概要と100番台の意味について解説をしました。

- ステータスコードとはWebサーバーからのレスポンス（応答）
- 100番台ではユーザーのリクエストに対し処理が継続されて実行されている事

開発者としてステータスコードを理解しておくと、エラー発生時などに原因の特定を行えるようになるので、主要なステータスコードだけでも覚えておきましょう。

こちらの記事では、HTTPステータスコードについて解説します。

HTTPステータスコードとは何？確認方法は？

# 【徹底解説】ステータスコード2xxについて詳しく

こちらの記事ではステータスコード2xxについて詳しく解説を行います。

**ステータスコード2xxはサーバーがリクエストを正しく受信し正常に機能している事を表します。**

2xxはエラーコードとは違い、処理が正常に行えた場合や問題なく処理を行なっている最中に返されます。例えばウェブサーバーより200を受信していればリクエストしたコンテンツを正常に閲覧出来ている状態と言えます。

![2xx_01.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/httpstatus-2xx_1.png)

このステータスコードはクライアントのリクエストに対して、サーバーからの処理結果として返されています。**ステータスコードはHTTPで定められたレスポンス行に記載**されています。

## HTTPとは？

HTTP（**H**yper**T**ext **T**ransfer **P**rotocol）とはWebサーバーとクライアント間でWeb情報をやりとりする為のプロトコル（通信規則）です。ホームページで検索を行ったりする際はこのHTTPを使用してWebサーバーとクライアント間でやり取りが行われます。HTTPはクライアントが送信するリクエストとサーバーが応答するレスポンスで通信が確立しています。リクエストとレスポンスは以下の内容となっています。

### HTTPリクエスト

| 行 | 説明 |
| --- | --- |
| リクエスト行 | 依頼した処理情報（メソッド、URL、HTTPのバージョン）が記載されています。 |
| メッセージヘッダー行 | ブラウザ情報や言語、データタイプなどが記載されています。 |
| メッセージボディ行 | ブラウザからサーバーへ送りたい情報がある場合などに記載されます。 |

### HTTPレスポンス

| 行 | 説明 |
| --- | --- |
| ステータス行 | リクエストした依頼に対して、サーバーからの処理結果が記載されます。 |
| メッセージヘッダー行 | ブラウザ情報や言語、データタイプなどが記載されています。 |
| メッセージボディ行 | リクエストしたHTMLや画像など、ブラウザに表示するデータが記載されています。 |

HTTPステータスコードはこのHTTPレスポンス内のステータス行にあたります。ステータスコードは3桁の数字で構成されており、その数字を基にサーバーが正常に処理を行えているのか、サーバーもしくはクライアント側で何かエラーが発生しているかなどを把握する事が出来ます。

またHTTP通信にはSSL/TLSプロトコルで暗号化されたHTTPS（**H**yter**t**ext **T**ransfer **P**rotocol **S**ecure）通信も存在します。HTTPSはネットバンキングやクレジットカード決済など個人情報の登録や編集を行うようなケースで使用をされます。現在サーバーと行なっている通信がHTTPの場合はURLが「http://」から始まり、暗号化されているHTTPSの場合は「https://」から始まる為、URLを見る事でどちらで通信が行われているか確認が行えます。

![2xx_02.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/httpstatus-2xx_2.png)

## ステータスコード2xx一覧表

次が主要な2xxステータスコードです。ステータスコード2xxは正常な処理を行えた事を意味しますが、205のようなクライアント側への操作を要求するコードも存在します。

| コード番号 | 意味 | 説明 |
| --- | --- | --- |
| 200 | OK | ユーザーからのリクエストが正しく処理され、要求された内容が返信されます。 |
| 201 | Created | リクエストが成功し、新たに作成されたリソースのURLが返されます。一般的にPOSTリクエストや、一部のPUTリクエストを送信した後のレスポンスになります。 |
| 202 | Accepted | リクエストは受理されたが、処理は完了してない状態です。 |
| 203 | Non-Authoritative Information | リクエストの内容に対しオリジナル以外の情報を含み信頼出来ない場合に返されます。 |
| 204 | No Content | リクエストを正常に処理したものの、返すべきコンテンツが存在しないことを意味します。 |
| 205 | Reset Content | リクエストを正常に処理したものの、ユーザーエージェントに対し、リクエストを送信したウェブブラウザの画面をリセットするよう返されます。 |
| 206 | Partial Content | 部分的GETリクエストを受理したときに、返されます。 |
| 207 | Multi-Status | 複数のステータスコードが存在する際に返されます。（WebDAVの拡張ステータスコード） |
| 208 | Already Reported | 既に、結果を報告済みであることを表す。（WebDAVの拡張ステータスコード） |
| 226 | IM Used | IM（instance manipulation）を使用している（Delta encoding in HTTPの拡張ステータスコード |

## まとめ

ステータスコード2xxはクライアントのリクエストをサーバーが正常に処理したことを表します。

エラーコードと異なり、リクエストを行なったWebページそのものが表示をされる為、普段2xxのステータスコード自体を目にする機会はありません。ですがWebサーバーへリクエストを行なった場合は必ずレスポンスとしてステータスコードが返されており、正常にWebページが表示されている場合は200、リソースの削除を行なった場合は204など様々なステータスコードが返されている為ブラウザの開発者モードなどで確認をしてみましょう。

こちらの記事では、HTTPステータスコード200系について解説します。

【徹底解説】ステータスコード2xxについて詳しく

# 【徹底解説】ステータスコード3xxについて詳しく

こちらの記事では300番代のステータスコード（以下、ステータスコード3xx）について解説を行います。

ステータスコード3xxは、「リダイレクト（転送）」が行われた事を表します。例えばブログのコンテンツを移転した場合に、移転先にリクエストを転送していることを表す用途があります。

![3xx_01.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/httpstatus-3xx_1.png)

## 主要なステータスコード3xx

- 301 Moved Permanently
- 304 Not Modified
- 308 Permanent Redirect

## 301 Moved Permanently

301 Moved PermanentlyとはWebサイトの移転に伴って旧URLから新URLに変更した際に、**恒久的なURL変更を表すステータスコード**です。

例えばWebサイトのURLを「example.com/aaa」から「example.com/bbb」に変更した際に、旧URLから新URLへこの301を設定しておくと旧URLへアクセスがあっても自動的に新URLへ転送を行なってくれます。301設定を行なっているとSEO（**S**earch **E**ngine **O**ptimization）の評価も引き継ぐ事が出来る為、サイト移転を行なった際は301設定を行う事をおすすめします。

## 304 Not Modified

304 Not Modifiedとは**前回Webサイトを訪れた時からページの内容が未更新なことを表すステータスコード**です。

サイトに初めてアクセスを行なった時にブラウザはキャッシュとしてWebサイトの情報を保存します。その後再度同じWebサイトにアクセスを行う場合はそのキャッシュデータを基にページを表示しますが、その際に前回アクセスした時からサイトの更新がされていない場合はキャッシュデータからWebサイトを表示し、ステータスコード304を返します。その為サーバーからのコンテンツダウンロードが不要となり、より高速にWebページを表示出来ます。

## 308 Permanent Redirect

308 Permanent Redirectとは301 Moved Permanentlyとほぼ同じでリクエストされた**リソースのURLが恒久的に変更された**ことを表します。

301との違いはHTTPメソッドをPOSTからGETに変えられないという事があります。古くから存在する301ではHTTPメソッドの変更が可能で不正にPOSTからGETに変更されてしまうリスクがありました。対して新しく出来た308ではHTTPメソッドの変更が出来ない為、301と同じく恒久的なURL変更をあらわしつつも301よりも厳格なステータスコードといえます。ただし旧バージョンのブラウザなど、一部未対応のブラウザも存在するため注意が必要です。

## ステータスコード3xx一覧表

次が3xxステータスコードの一覧です。他のコードと比べてコード数も少なく、比較的覚えやすいコードですが内容が類似したコードも存在するため注意が必要です。

## まとめ

今回はHTTPステータスコード300番台の意味について解説をしました。

ステータスコード3xxはリダイレクト（転送）が行われた事を表します。

ステータスコード3xxはエラーコードと違い、画面上に表示がされない為あまり目にする機会がありません。ですが普段よく目にするリダイレクト（転送）時には裏で3xxのステータスコードが返されている為、一度ブラウザの開発者モードなどで確認をしてみましょう。

主要なステータスコード3xxとして次を学びました。

- 301 Moved Permanentlyはサイト移転時に恒久的な移転を表す事
- 304 Not Modifiedは前回訪問した時からサイトの更新がなく、キャッシュから表示されている事
- 308 Permanent RedirectはHTTPメソッドの変更が行えない、より厳格な恒久的URL変更を表す事

SEO（**S**earch **E**ngine **O**ptimization）とはGoogleなどで検索をした時に検索上位に表示されるようにサイトを改善することです。

SEOのメリットとして検索流入数増加による売り上げの上昇や、検索上位に表示される＝Googleがそのサイトを信用している証となりサイトの評価にも繋がります。検索上位に表示される為には検索エンジンがインデックスするURLはユーザーが閲覧できることが大前提となります。その為ステータスコードによるサイトの状況把握を行い、サイト移転事などは301設定を行う事でSEOの評価を引き継ぐようにしましょう。

こちらの記事では、HTTPステータスコード300系について解説します。

【徹底解説】ステータスコード3xxについて詳しく

# 【徹底解説】ステータスコード4xxについて詳しく

こちらの記事ではステータスコード4xxについて解説を行います。ステータスコード4xxはクライアント（ユーザー）側のリクエストに不備がある事を表します。

![4xx_04.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/httpstatus-4xx_1.png)

例えば存在しないページにアクセスしようとするなど、クライアント側の問題でページを表示できないケースが該当します。

## 主要なステータスコード

- 401 Authorization Required
- 403 Forbidden
- 404 Not Found

### 401 Authorization Required

401 Authorization Requiredとはwebサイトへログインを行う際にIDやパスワードを間違っており、**認証に失敗した場合やそのサイトへのアクセス権限がない場合に返されるステータスコード**です。

原因として多いのがIDやパスワードの打ち間違えによる認証失敗ですが、今までログイン出来ていたのに、突然ログイン出来なくなった場合はWebサイトやファイル側に問題があることが多いです。また、その他の理由としては第三者による不正アクセスによってパスワードが変更されてしまった場合などがあります。

401 Authorization Requiredが発生した場合は入力したIDやパスワードのログイン情報に誤りがないかを確認し、その後不正アクセスの痕跡がないかをチェックしてみましょう。それでも解決しない場合は、Webサイト側の問題の可能性もあるので時間をおいてアクセスしてみるのも有効な対処法となります。

![https://s3-us-west-2.amazonaws.com/secure.notion-static.com/468a93f5-c192-4aa2-8724-3c9a94237a91/Untitled.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/httpstatus-4xx_2.png)

### 403 Forbidden

403 Forbiddenとは何らかの理由により**Webサイトが閲覧出来ない、または閲覧が禁止された場合に返されるステータスコード**です。

原因としては社内ネットワークでしか閲覧出来ないサイトへ別ネットワークからアクセスを行った場合や、一時的なアクセス集中によるサーバーダウンを防ぐ為に403 Forbiddenを表示しアクセスを制限している場合があります。この403 Forbiddenに関してはWebサイトのドメインやDNS、サーバー側の問題が原因となる為、これらにアクセス可能なサイト運営者しか解決が行えません。

### 404 Not Found

404 Not Foundは**存在しないページへアクセスしようとした時に返されるステータスコード**です。

原因としてはWebページが削除されていたりURL入力時のスペルミス、サイト移転時の移転先へのリダイレクト設定が行われていない場合などがあります。もしWebサイト接続時に404 Not Foundが表示された場合はURLが正しく入力されているか確認しましょう。

### ソフト404について

ステータスコード404にはソフト404というエラーも存在します。このソフト404とは、コンテンツが削除されているURLにもかかわらず、ステータスコードは200を返すURLのことを指します。ソフト404が発生する原因はGoogleの誤判定や、コンテンツの質や量に問題がある場合です。

その中でも特に多い原因として、そもそも404設定がされていないという事があります。サイト管理者は対応を行わないと、ステータスコードを基にページを回遊するクローラーを混乱させる事にも繋がってしまいます。

## ステータスコード4xx一覧表

次がステータスコードの一覧です。ステータスコード4xxはその他のクラスと比べて、数多くのコードが存在しています。
| コード番号 | 意味 | 説明 |
| --- | --- | --- |
| 400 | Bad Request | 構文が無効であるためサーバーがリクエストを理解できないことを表します。 |
| 401 | Authorization Required | リクエストされたリソースにはユーザー認証が必要なことを表します。 |
| 402 | Payment Required | デジタル決済システムで使用するために作成されましたが使用されず、コードは将来のため予約されています。 |
| 403 | Forbidden | クライアントにアクセス権がないことを表します。 |
| 404 | Not Found | サーバーがリクエストされたリソースを発見できない場合や、アクセス権がない場合などにも使用されます。 |
| 405 | Method Not Allowed | サーバーがリクエストメソッドを理解しているものの、使用が許可されていないことを表します。 |
| 406 | Not Acceptable | 要求されたリソースが受理出来ないことを表します。 |
| 407 | Proxy Authentication Required | プロキシの認証が必要です。 |
| 408 | Request Timeout | サーバーがリクエスト待機中にタイムアウトになったことを表します。 |
| 409 | Conflict | リクエストが現在のリソースと競合する場合に返されます。 |
| 410 | Gone | リクエストされたリソースが恒久的に移動、または消滅し転送先も分からないことを表します。 |
| 411 | Length Required | Content-Lengthが定義されていないため、サーバーがリクエストを拒否した場合に返されます。 |
| 412 | Precondition Failed | サーバー側で適合しない前提条件がクライアント側のヘッダーに含まれている場合に返されます。 |
| 413 | Payload Too Large（Request Entity Too Large） | リクエスト内容がサーバーの許容範囲を超えていることを表します。 |
| 414 | Request-URI Too Large | クライアントがリクエストしたURLがサーバーの処理可能範囲を超えていることを表します。 |
| 415 | Unsupported Media Type | リクエストしたメディアタイプにサーバーが対応していない場合に返されます。 |
| 416 | Range Not Satisfiable | リクエストが実リソースのサイズを超える要求の場合に返されます。 |
| 417 | Expectation Failed | サーバーがリクエストのExpectヘッダーフィールドで指定された要件を満たすことができないことを表します。 |
| 418 | I’m a teapot | 1998年4月1日に発行されたエイプリルフールのジョークRFCで定義されたコード　「コーヒーを淹れるためのコーヒーポットで紅茶は淹れられないよ！」という意味 |
| 421 | Misdirected Request | レスポンスを生成出来ないサーバーにリクエストを送った際に返されます。 |
| 422 | Unprocessable Content | リクエストにエラーが含まれており、サーバーがそれを処理できない時に返されます。 |
| 423 | Locked | リクエストしたリソースがロックされていることを表します。（WebDAVの拡張ステータスコード） |
| 424 | Failed Dependency | 依存関係で失敗したことを表します。WebDAVの拡張ステータスコード） |
| 425 | Too Early | リプレイ攻撃が可能な方法で送信されたリクエストのため、サーバーが処理を拒絶した場合に返されます。 |
| 426 | Upgrade Required | 現在のプロトコルから新しいバージョンのプロトコルへアップグレードを要求している場合に返されます。 |
| 428 | Precondition Required | 条件付きリクエストでなければならないことを表します。 |
| 429 | Too Many Requests | 短時間に大量のリクエストを送信したため、サーバーが処理を拒否したことを表します。 |
| 431 | Request Header Fields Too Large | リクエストヘッダーフィールドのデータ量が多いため、サーバーが処理を拒否したことを表します。 |
| 451 | Unavailable For Legal Reasons | 政府に検閲されたウェブページなど、違法なリソースをユーザがリクエストした場合に返されます。 |

## まとめ

今回はHTTPステータスコード400番台の意味について解説をしました。主にクライアント側に原因があるということを学びました。

主要なステータスコードの意味は次のとおりです。

- 401 Authorization Requiredはログイン認証が行えなかった場合やアクセス権限がない事
- 403 Forbiddenはアクセスが許可されていない環境からのアクセスやサーバーダウンを防ぐ為に一時的にアクセス制限されている事
- 404 Not Foundは存在しないページへアクセスしたり移転したサイトが移転先へリダイレクト処理されていない事

400番台は多くのコードが存在するため全てを覚えるのは大変ですが、目にする機会の多いクラスです。400番台のエラーはクライアント側のリクエストに問題がある事が多いので、エラー発生時は一覧表を参考に原因を探ってみましょう。

こちらの記事では、HTTPステータスコード400系について解説します。

【徹底解説】ステータスコード4xxについて詳しく

# 【徹底解説】ステータスコード5xxについて詳しく

こちらの記事では500番代のステータスコード（以下、ステータスコード5xx）について解説をします。

![5xx_03.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/httpstatus-5xx_1.png)

ステータスコード5xxはウェブサーバーがリクエスト処理を失敗した事を表します。

このエラーはサーバーが原因となる事が多い為、クライアント側での対処が難しいエラーとなります。その為主要なステータスコードを把握する事でサーバー管理者への連絡などがスムーズに行えます。

その他のステータスコードについては次の記事をご覧ください。

[HTTPステータスコードとは](https://envader.plus/article/29)

## よく見かけるステータスコード5xx（主要なステータスコード）

代表的なエラーとして次のようにアクセスが集中し、過負荷で一時的に処理不能になっている状態があります。

- 500 Internal Server Error
- 503 Service Unavailable
- 504 Gateway Timeout

## 500 Internal Server Error

500 Internal Server Errorとはサーバー内部で何らかのエラーが発生し、**クライアントへ正常なレスポンスを返せないことを表すステータスコード**です。

原因として`.htaccess`の記述誤りやパーミッションの設定ミスなどによるWebサーバーの設定ミスが挙げられますが、500 Internal Server Errorはその他に適切な5xxエラーが見当たらなかった場合に選択をされるため、詳しい原因の特定まで行うのは難しいエラーコードです。

クライアント側での対処・修正は難しいので、サーバー管理者へ連絡を行いましょう。サーバー管理者はまずログの確認を行い、エラーログがある場合は該当箇所の修正をします。Webアプリケーションに問題がある場合は再起動を行いエラーログを確認し、コードの修正を実施します。

## 503 Service Unavailable

503 Service Unavailableとはアクセス集中などによりサーバーに負荷がかかり、一時的にサービスが利用不可であることを表すステータスコードです。

アクセス集中によりサービスが利用出来なくなることからサーバーダウンと思われがちですが、503エラーはサーバーダウンとは異なり、**サーバーダウンを回避する為の予防措置**となります。その為サーバーダウン時は全てのWebサイトが閲覧不可となるのに対し503エラーではアクセス制限を受けるのは特定のWebサイトのみとなります。この503エラーが発生する仕組みとしてはサーバーごとに設定したアクセス数（データリクエスト数）が上限を超えた場合に発生します。

一時的なアクセス集中に関しては時間が経ち、アクセス数が減少すれば解消されますが、検索順位上昇などにより一定のアクセス数の上昇が見られる場合はサーバーのプラン変更など、アクセス制限の上限値自体を変更するなどの対処が必要となります。

## 504 Gateway Timeout

504 Gateway Timeout とはクライアントのリクエストに対してサーバーから規定時間内に応答がなかった事を中継機（ゲートウェイ）が知らせるステータスコードです。

ゲートウェイとは通信プロトコルの違う二者間やネットワーク間の通信を中継する機器やソフトウェアの一種で、異なるプロトコルやアドレス体系、データ形式などを相互に変換し通信できるようにしています。具体的にはメインサーバーが上流サーバーからの応答を待っている間に、タイムアウトを起こしてしまったと考えられます。原因は**タイムアウトまでの設定時間が短いことや過負荷やサーバーダウン等サーバー側に問題がある事**が挙げられます。

対処法として簡単なのはWebページの再読み込みやネットワーク機器の再起動があります。これらを試してみても直らない場合はプロキシの設定の確認やDNSの設定を見直す事で改善出来る可能性があります。

## ステータスコード5xx一覧表

次が様々な5xxステータスコードの一覧です。ファイルの種類によって異なる出力となる503、510などがあるので注意が必要です。
| コード番号 | 意味 | 説明 |
| --- | --- | --- |
| 500 | Internal Server Error | サーバー内部でエラーが発生していることを表します。 |
| 501 | Not Implemented | リクエストメソッドにサーバーが対応していない場合に返されます。 |
| 502 | Bad Gateway | ゲートウェイとして動作するサーバーが不正なリクエストを拒否したことを表します。 |
| 503 | Service Unavailable | サービスが一時的に過負荷やメンテナンスで使用出来ないことを表します。 |
| 504 | Gateway Timeout | ゲートウェイとして動作するサーバーが時間内にレスポンスを得られない場合に返されます。 |
| 505 | HTTP Version Not Supported | リクエストに使用したHTTPバージョンにサーバーが対応していないことを表します。 |
| 506 | Variant Also Negotiates | サーバーに内部構成エラーがあることを表します（ Transparent Content Negotiation in HTTPで定義されている拡張ステータスコード） |
| 507 | Insufficient Storage | リクエストを処理するために必要なストレージ容量が不足していることを表します。（WebDAVの拡張ステータスコード） |
| 508 | Loop Detected | リクエスト処理中に無限ループを検出したことを表します。（WebDAVの拡張ステータスコード） |
| 510 | Not Extended | 503とほぼ同じでアクセスが集中した場合などに返されます。 両者の違いは503が主に動的*1ファイルにアクセスが集中した場合に表示され、510は静的*2ファイルにアクセスが集中した場合に表示されます。 |
| 511 | Network Authentication Required | アクセスをする際に認証が必要な場合に返されます。 |

注1: 動的ファイル:検索結果など、利用者毎に内容が異なるファイル
注2: 静的ファイル:画像など、すべての利用者で同じ内容のファイル



## まとめ

今回はHTTPステータスコード5xxの意味について解説をしました。5xxのエラーはサーバー側に問題があるため、クライアント側での対応が難しいエラーとなります。

主要なステータスコード5xxとして次を学びました。

- 500 Internal Server Errorはサーバー内部でエラーが発生し、クライアントへ正常なレスポンスが返せない事
- 503 Service Unavailableはアクセス集中などのサーバー負荷により一時的にサービスが利用できない事
- 504 Gateway Timeoutはクライアントからのリクエストにサーバーからの反応がなかった事を中継機（ゲートウェイ）が知らせてくれている事

サーバー側の問題であるため、サーバー管理者に連絡するのが解決の第一歩と言えます。サーバー管理者はユーザーから連絡されて気づくのではなく予防的措置を考える必要があります。

こちらの記事では、HTTPステータスコード500系について解説します。

【徹底解説】ステータスコード5xxについて詳しく

# 【初心者入門】Python printの使い方について

この記事では、Pythonの基本的な処理である「print」の使い方について説明します。

## Pythonのprintとは？

`print`とは、Pythonで用意されている出力関数です。表示したい文字列や数値、真偽値などの値を画面に表示します。デバッグやエラー出力など様々な場面で使用される、非常に便利でプログラミングには欠かせない関数です。

また、printはPython2とPython3で書き方が異なります。例えば「Hello World!」と出力したい場合、以下のように記述します。

```python
# Python2
print "Hello World!"
# Python3
print("Hello World!")
```

このようにPython2はprint文ですがPython3はprint関数です。現在はPython2からPython3への移行が推奨されていることから、この記事ではPython3のprint関数について説明していきます。

## 基本的な使い方

printは上記のように`print()`の括弧の中に表示したい値を記述することで指定した値が出力されます。

Python3でprintは出力処理を行う関数です。**出力に必要な材料＝引数**を指定し、処理が行われた結果が戻り値として表示されます。出力したいデータを引数に指定することがprint関数の基本です。出力データだけではなく、様々な出力方法について指定することができます。

print関数の主な引数は以下の通りです。

| 引数 | 内容 | 何も指定しない場合 |
| --- | --- | --- |
| 出力したいデータ | 文字列、数値、変数、リスト、タプル、辞書など出力したいデータを指定。複数指定可能。 | （指定必須） |
| sep | 出力データが複数ある場合の区切り文字を指定。 | 空白 |
| end | データ出力後、末尾に出力するものを指定。 | 改行コード（'\n'） |
| file | データの出力先ファイルをファイルオブジェクトで指定。 | sys.stdout（標準出力） |
| flush | 処理の中にprintがいくつかある場合に、バッファの処理を止めて各print処理の際に強制的に出力するか否かをTrue/Falseで指定。 | False |

これらの引数の使い方については次の項目から具体的に説明します。

## 実際に出力してみよう

ここからはprintを使って実際に出力していきます。

### 文字列を出力する

文字列を出力する際は、データを「”（ダブルクォーテーション）」または「’（シングルクォーテーション）」で囲みます。

```python
print("Hello")
#実行結果
#Hello

print('Hello')
# 実行結果
# Hello
```

### 数値を出力する

数値を出力する際は、データをそのまま記述します。

```python
print(100)
# 実行結果
# 100
```

小数部分がある場合は以下のように出力されます。小数点以下が全て0の場合は小数第一位までが出力されます。

```python
print(1.2400)
# 実行結果
# 1.24
print(1.00)
# 実行結果
# 1.0
```

### 変数を出力する

変数に格納した値を出力することもできます。例えば、変数`i`に格納した文字列や変数`n`に格納した数値を出力したい場合、以下のように記述します。

```python
i = 'Hello'
print(i)
# 実行結果
# Hello

n = 100
print(n)
# 実行結果
# 100
```

### list（リスト）、辞書を出力する

print関数は変数に格納したlist（リスト）、辞書も出力できます。print関数を使用することでこれらの中身を見ることができます。

```python
fruits = ['apple', 'orange', 'lemon']
print(fruits)
# 実行結果
# ['apple', 'orange', 'lemon']

prices = {'apple': 100, 'orange': 80, 'lemon': 150}
print(prices)
# 実行結果
# {'apple': 100, 'orange': 80, 'lemon': 150}
```

インデックスやキーを指定すると要素を取り出して表示できます。上記のリスト、辞書の要素を取り出してみます。

```python
print(fruits[0])
# 実行結果
# 'apple'

print(prices['orange'])
# 実行結果
# 80
```

また、`*`を付けることでリストの中身を展開して表示できます。

```python
print(*fruits)
# 実行結果
# apple orange lemon
```

辞書に*（アスタリスク）を付けると以下のようにキーのみが表示されます。

```python
print(*prices)
# 実行結果
# apple orange lemon
```

辞書にキーだけでなく、値も含めて表示したい場合、for文を使って辞書の各要素を順に取り出して出力します。辞書のキーと値は、`item()`により、分けて取得されます。

```python
for k, v in prices.items():
print(k, v)
# 実行結果
# apple 100
# orange 80
# lemon 150
```

ここではリストと辞書の出力について説明しましたが、print関数を用いてタプルを出力することも可能です。

### 複数の値を出力する

ここまで一つの値の出力について解説してきました。これらは複数を組み合わせて出力することもできます。複数の値を出力する際は「,（カンマ）」で順番に表示させるか、「+（プラス演算子）」で連結させます。

```python
print('私の出身は', '東京都', 'です。')
#実行結果
# 私の出身は 東京都 です。

print('私の出身は' + '東京都' + 'です。')
#実行結果
# 私の出身は東京都です。
```

このようにプラス演算子を使用した場合は指定した値の間にスペースが入りません。

### 引数sepで区切り文字を指定する

ここで引数sepについて説明します。`sep`は任意の引数で、出力データが複数ある場合に区切り文字を指定することができます。複数の値をカンマ区切りで指定した際、`sep`に何も指定しない場合は上記のように**半角スペース**が表示されます。半角スペースを表示させないためには`sep=’’`と指定します。

```python
print('私の出身は', '東京都', 'です。', sep='')
# 実行結果
# 私の出身は東京都です。
```

逆に`sep`に区切り文字をしてみると以下のようになります。

```python
num1 = 1
num2 = 2

print(num1, num2, sep='---')
# 実行結果
# 1---2
```

改行コード`'\n'`を指定すると値や変数ごとに改行されて出力されます。

```python
print('dog' 'cat', 'bird', sep='\n')
# 実行結果
# dog
# cat
# bird
```

展開したリストを出力する際にも区切り文字は使用できます。

```python
fruits = ['apple', 'orange', 'lemon']
print(*fruits, sep='-')
# 実行結果
# apple-orange-lemon
```

### 引数endで末尾の文字を指定する

引数endについて説明します。`end`は任意の引数で、任意の文字列を指定するとその文字列が最後に挿入されます。また引数`end`のデフォルト値は改行文字`'\n'`です。

```python
#何も指定しない場合
print('apple')
print('orange')
# 実行結果 / デフォルト値である改行が入る
# apple
# orange

# endに文字列を指定
print('apple',end = ',')
print('orange')
# 実行結果
# apple,orange
```

改行を避ける場合は、`end = ''`と指定します。末尾に何も記述しないという意味です。

```python
# 改行を避ける
print('apple',end='')
print('orange')
# 実行結果
# appleorange
```

複数の変数の区切り文字を指定することもできます。

```python
a = '私の'
b = '夢は'
c = 'サッカー選手です'

# 何も指定しない場合
print(a,b,c)
# 実行結果 / デフォルト値である改行が入る
# 私の
# 夢は
# サッカー選手です

# 改行を避ける場合
print(a,b,c,end='')
# 実行結果
# 私の夢はサッカー選手です

```

プラス演算子の使用でも、改行や空白を避けて複数の変数の値を出力できます。

```python
print(a + b + c)
# 実行結果
# 私の夢はサッカー選手です
```

### 引数fileで特定のファイルに出力する

printは関数は特定のファイルに値を出力することも可能です。`with`でファイルオブジェクトを作成して、引数fileに指定します。`open()`でファイルを開く際、第二引数`mode`は`w`（書き込み）または`a`（追記）を指定します。

```python
with open('sample.txt', 'w') as s:
  print('test', file=s)

# 実行結果
# test（sample.txtに書き込まれる）
```

こちらの処理では、`open()`で`s`と定義した`sample.txt`を`w`（書き込みモード）で開き、print関数の中で引数`file`に`s`を指定することで`sample.txt`に値を出力しています。

### 引数flushで各print処理ごとに強制的に出力する

処理の中にprintがいくつかある場合、デフォルト（`flush = False`）だと処理を全て終えてからprint関数で表示したい値が出力されます。引数`flush`を`True`に指定することで、全ての処理の実行を待たずに一つ一つの処理ごとに強制的に出力できます。具体的には、以下のようになります。

```python
# ここに処理Aを記述
print("test") 　#ここでは出力されない
# ここに処理Bを記述
print("finish") #上のprintとまとめて出力

# flush を使うと・・・

# ここに処理Aを記述
print("processing B(flush=True)", flush=True) #ここですぐに表示される
# ここに処理Bを記述
print("finish", flush=True)
```

## 変数を含む文字列の書式指定について

任意の文字列の中に変数の値を入れて出力したい場合、次の方法があります。

- %記法
- format()メソッド
- f文字列（f-string）

これらは値に対して、書式（format）を指定して文字列を生成・出力します。書式（format）とは、値を表示する形式のことです。

### %記法（printf形式）

printf形式では、書式化演算子%を使用して書式設定を行います。%演算子は変数で置き換えて値を出力することができます。値のデータ型によって記法が異なり、例えば文字列には`%s`を、整数には`%d`を使います。`%s`や`%d`を変換指定子と呼び、具体的には以下のように使用します。

```python
s = 'Sushi'
num = 5
print('This is %s. I have %d.' %(s, num)))
# 実行結果
# This is Sushi. I have 5.
```

　このように変数の値が変換指定子によって変換されて出力されます。また桁数を指定することもできます。以下のように桁数を指定し、右寄せで出力されます。

```python
name = 'John'
age = 20
print('僕の名前は%6sです。年齢は%4d歳です。' %(name, age))
# 実行結果
# 僕の名前は  Johnです。年齢は  20歳です。
```

左寄せで出力したい場合はマイナス`-`を、0埋めして出力したい場合は桁数の前に`0`を記述します。

```python
name = 'John'
age = 20
print('僕の名前は%-6sです。年齢は%07d歳です。' %(name, age))
# 実行結果
# 僕の名前はJohn  です。年齢は    020歳です。
```

%演算子を使用した記法は古い形式で、現在ではより高機能な書式指定方法としてformat()メソッドやf文字列が使われています。

### format()メソッド

**format()メソッド**はpython2.6から追加された組み込み関数です。**format()メソッド**では、文字列の中の置換フィールド`{}`を引数に指定した変数で置き換えて出力することができます。変数が複数ある場合はカンマ`,`で区切ります。

```python
s = 'りんご'
p = 100
print('{}の価格は{}円です。'.format(s, p))
#実行結果
# りんごの価格は100円です。
```

置換フィールド`{}`にインデックスを指定すると引数の位置に応じて値が出力されます。同じ値を繰り返し使いたい場合に便利です。

```python
print('{0}の価格は{1}円です。みかんも{1}円です。'.format(s, p))
# 実行結果
# りんごの価格100円です。みかんも100円です。
```

また置換フィールド`{}`に文字列を指定すると、以下のように指定した値で置き換えられます。

```python
print('{fruit}の価格は{price}円です。'.format(fruit=s, price=p))
# 実行結果
# りんごの価格は100円です。
```

波括弧をそのまま出力したい場合は{{}}と記述します。

```python
print('{}の価格は{}円です。{{りんご代}}'.format(s, p))
# 実行結果
# りんごの価格は100円です。{りんご代}
```

### f文字列（f-string）

Python3.6からは、「f文字列（f-strings）」が登場しました。**f文字列**は文字列の前に`f`または`F`を置き（`f'xxx'`, `F'xxx'`）、文字列中の置換フィールドに変数をそのまま指定できます。文字列を囲むのはダブルクォーテーションでもシングルクォーテーションでもどちらでも構いません。format()メソッドでは冗長だった記法がf文字列を使用することでよりシンプルに記述できるようになりました。format()メソッドの説明で使用した例をf文字列でも記述してみます。

```python
s = 'りんご'
p = 100
print(f'{s}の価格は{p}円です。')
# 実行結果
# りんごの価格は100円です。
```

### 文字列の書式指定について

format()メソッドやf文字列は、置換フィールド`{}`内でコロン`:`のあとに書式指定文字列を指定することで値を任意の書式にフォーマットして出力できます。置換フィールドにインデックスや名前を指定する場合はそのあとにコロン`:`を記述して書式指定文字列を書きます。例えば以下のような書式を指定することができ、書式のあとには桁数を指定します。

- <：左寄せ
- ^：中央寄せ
- \>：右寄せ
- 0：ゼロ埋め
- +：プラスの時も符号表示
- b：2進数表記
- o：8進数表記
- x：16進数表記（a～fは小文字）
- X：16進数表記（A～Fは大文字）

以下の例ではformat()メソッドを使用しますが、f文字列でも同様の記法で書式指定ができます。

```python
num = 255

print('左寄せ：{:_<10}'.format(num))
#実行結果
# 左寄せ：255_______

print('中央寄せ：{:_^10}'.format(num))
#実行結果
# 中央寄せ：___255____

print('右寄せ：{:_>10}'.format(num))
#実行結果
# 右寄せ：_______255

print('ゼロ埋め：{:010}'.format(num))
#実行結果
# ゼロ埋め：0000000255

print('プラスの時も符号表示：{:+10}'.format(num))
#実行結果
# プラス時も符号表示：+000000255

print('2進数表記：{:b}'.format(num))
#実行結果
# 2進数表記：11111111

print('8進数表記：{:o}'.format(num))
#実行結果
# 8進数表記：377

print('16進数表記（a～fは小文字）：{:x}'.format(num))
#実行結果
# 16進数表記（a～fは小文字）：ff

print('16進数表記（A～Fは大文字）：{:X}'.format(num))
#実行結果
# 16進数表記（A～Fは大文字）：FF
```

## pprintについて

Pythonにはリストや辞書といったオブジェクトを見やすい形に整形して出力する**pprint**というモジュールがあります。**pprint**とは**pretty print**の略です。直訳すると「きれいな出力」という意味です。pprintは以下のように使います。

```python
# pprintをインポート
import pprint

data = [{'Name': 'John', 'Age': 20, 'Rank': 'A'},
       {'Name': 'Cathy', 'Age': 23, 'Rank': 'B'},
       {'Name': 'Hanako', 'Age': 15, 'Rank': 'C'}]

# 通常のprint()で出力
print(data)
# 実行結果
#  [{'Name': 'John', 'Age': 20, 'Rank': 'A'}, {'Name': 'Cathy', 'Age': 23, 'Rank': 'B'}, {'Name': 'Hanako', 'Age': 15, 'Rank': 'C'}]

# pprint()で出力
pprint.pprint(data)

# 実行結果
#  [{'Name': 'John', 'Age': 20, 'Rank': 'A'},
#   {'Name': 'Cathy', 'Age': 23, 'Rank': 'B'},
#   {'Name': 'Hanako', 'Age': 15, 'Rank': 'C'}]
```

通常のprint()で出力するとデータが一行で表示されて見づらいですが、pprint()で出力すると、リストの要素ごとに改行が入るため見やすくなります。
また、pprintは引数を指定することができます。一例として、以下の引数について説明します。

| 引数 | 内容 | 何も指定しない場合 |
| --- | --- | --- |
| width | 出力幅（一行あたりの文字数）を指定。 | 80 |
| depth | 出力する要素の深さを指定。 | None |
| indent | インデント幅を指定。 | 1 |

### 引数widthで出力幅を指定

一行が指定の文字数に収まるように要素ごとに改行されます。デフォルトは`width=80`です。

```python
pprint.pprint(data, width=30)

# 実行結果
# [{'Name': 'John',
#   'Age': 20,
#   'Rank': 'A'},
#  {'Name': 'Cathy',
#   'Age': 23,
#   'Rank': 'B'},
#  {'Name': 'Hanako',
#   'Age': 15,
#   'Rank': 'C'}]
```

大きい値を指定すると改行が挿入されずprint()と同じように出力されます。

```python
pprint.pprint(data, width=300)
# 実行結果
# [{'Name': 'John', 'Age': 20, 'Rank': 'A'}, {'Name': 'Cathy', 'Age': 23, 'Rank': 'B'}, {'Name': 'Hanako', 'Age': 15, 'Rank': 'C'}]
```

### 引数depthで出力する要素の深さを指定

指定した値で出力する要素の深さを指定できます。深さとは入れ子になったデータの深さのことです。指定した値より深い要素は省略記号`...`で出力されます。デフォルト値はNoneで、何も指定しない場合は全ての要素が出力されます。

```python
pprint.pprint(data, depth=1)
# 実行結果
# [{...}, {...}, {...}]

pprint.pprint(data, depth=2)
# 実行結果
# [{'Name': 'John', 'Age': 20, 'Rank': [...]},
#  {'Name': 'Cathy', 'Age': 23, 'Rank': [...]},
#  {'Name': 'Hanako', 'Age': 15, 'Rank': [...]}]
```

### 引数indentでインデント幅を指定

インデント幅を指定すると以下のように出力されます。デフォルト値は`indent=1`です。

```python
pprint.pprint(data, indent=4, width=30)
# 実行結果
# [   {   'Name': 'John',
#         'Age': 20,
#         'Rank': 'A'},
#     {   'Name': 'Cathy',
#         'Age': 23,
#         'Rank': 'B'},
#     {   'Name': 'Hanako',
#         'Age': 15,
#         'Rank': 'C'}]
```

## まとめ

Pythonの出力関数であるprintの使い方について説明しました。プログラミング学習において出力関数は最初に学びますが、今回説明したように値の出力には様々な方法があります。記法をしっかり押さえて、適切に使いこなせるようになりましょう。

こちらの記事では、Pythonのprintの使い方について解説します。

【初心者入門】Python printの使い方について

# 【疑問解消】ただのサーバー置き場じゃない データセンターって何？クラウドとどう違うの？

この記事では、データセンターについての詳細や似た概念であるクラウドと比較した内容を解説します。

## データセンターとは

![引用元：[データセンターとは？クラウドとの違いを利用用途やメリットを基に解説](https://www.itmanage.co.jp/column/about-datacenter/)　アイティーエム](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/datacenter_1.jpg)

引用元：[データセンターとは？クラウドとの違いを利用用途やメリットを基に解説](https://www.itmanage.co.jp/column/about-datacenter/)　アイティーエム

インターネット用のサーバやデータ通信、固定・携帯・IP電話などのIT機器を安全に保管するためのスペース、遠隔でシステムを利用するための回線、稼働させるための電力を提供することに特化した施設のことです。単に建物だけを意味するわけではなく、サーバーを安定的に稼働させるための電力やネットワークをはじめとして、さまざまな機能を総称してデータセンター（DC）という呼称が使われています。特にインターネット接続に特化したものをiDC （**I**nternet **d**ata **c**enter)と言う場合があります。

データセンターにも種類があり、以下の４つに分けられます。

- エンタープライズデータセンター
    
    建物とそこに収容されている設備や機器は全て1社で管理されます。自社システムのための自社設備です。
    
- コロケーションデータセンター
    
    建物と設備はデータセンター事業者が管理し、ラックやエリアを利用顧客にリース（長期間賃貸）します。
    
- ホールセール・データセンター
    
    一般に建物全体を1企業顧客に丸々リースする形態です。建物の維持以外は全てリース先企業に委ねます。
    
- マネージド・サービス・プロバイダー
    
    MSP（**M**anaged **S**ervice **P**rovider）は、一般的にデータセンター設備のスペースを借り、そこで自社のサーバーなどのIT機器を稼働させ、サービスを提供します。クラウドやホスティングサービスはこれの一形態です。
    

### データセンターの役割

データセンターは、企業がIT機器を運用するために必要な物理的スペースや電源、空調設備等を提供し、運用にかかる負担を軽減する役割を担っています。また、データセンターはセキュリティ対策のため詳細な場所は非公開となっており、物理的な攻撃を受けるリスクを軽減する役割もあります。セキュリティ対策以外でも、災害時、万が一自社が被災した場合、遠隔地のデータセンターを利用することで、システムが同時被災を受けず事業継続ができるというBCP（**B**usiness **C**ontinuity **P**lan）対策やDR（**D**isaster **R**ecovery）対策としての側面の役割もあります。

- BCP対策とは
    
    企業が自然災害やサイバー攻撃などで影響を受けた際に、どのように行動し、事業を継続したり復旧したりするかを考えておく計画のことです。 「**事業継続計画**」 とも呼ばれています。BCP対策で想定する緊急事態には、以下のものが挙げられます。
    
    - 地震や台風、水害などの自然災害
    - 火災
    - 戦争やテロ
    - 感染症の流行による被害
    - サイバー攻撃
    - 設備事故
- DR対策とは
    
    BCPが総合的な事業継続計画であるに対し、DRは主にシステムに特化した復旧・修復計画です。DRはBCPの一部ととらえる考え方もあります。予期していないトラブルがあった際にシステムを素早く復旧できると、事業の利益損失につながるリスクを回避できるため、事業の立て直しまでの費用や時間を削減できる効果などが期待でき、あらゆる業種において情報関連のインフラやシステムが重要な役割を果たすようになった現代で、DRの需要は急速に増えてきています。
    

## データセンターで提供される設備

### 場所の提供

![引用元：[データセンターとは？クラウドとの違いを利用用途やメリットを基に解説](https://www.itmanage.co.jp/column/about-datacenter/)　アイティーエム](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/datacenter_2.jpg)

引用元：[データセンターとは？クラウドとの違いを利用用途やメリットを基に解説](https://www.itmanage.co.jp/column/about-datacenter/)　アイティーエム

データセンターにはサーバーを設置するため、それなりに大きな物理スペースが必要になります。もちろん設置場所だけではなく、サーバーの組立・分解ができる作業スペースや関係者が休むための休憩スペースも備えられています。

### 電力の提供

サーバーを動かすための電力もデータセンターの設備に含まれる大切な要素のひとつです。データセンターでは電源容量や電源系統の管理が充実しており24時間365日停電の心配がなくサーバの管理が可能です。また、災害時にも電力の供給が止まることなく、停電などの不測の事態に対応するため、UPS（**U**ninterruptible **P**ower **S**ystem）や自家発電設備とその為の燃料が常備されています。

- UPS（無停電電源）とは、電力会社からの電力供給がストップしたことをデータセンターの受電装置が検知し、UPSが電力供給を開始する設備です。電力供給時間は製品により異なりますが、通常は数分から数十分かかります。この間に自家発電設備が稼働し、電力供給の準備を行うという仕組みです。
- ネットワークの冗長性
    
    サーバーをインターネット環境に接続するためには、インターネット回線が必要になります。データセンターでは、アクセスが集中した場合でもスイッチやルーターを複数設置し、災害時に備えて少しでも多くの回線ルートを準備しており、一つのルートが遮断されてしまっても、他のルートで回線を通してネットワークに接続できます。
    

### インターネット接続

インターネットへ接続するための通信回線を提供します。データセンターでは、アクセスが集中した場合でもスイッチやルーターを複数設置し、災害時に備えて少しでも多くの回線ルートを準備しており、一つのルートが遮断されてしまっても、他のルートで回線を通してネットワークに接続できます。

### 空調管理

複数のサーバーを同時に稼働させた場合、データセンター内には大量の熱が発生するため、空調が重要な役割を果たします。サーバーを安定的に稼働させるためには、温度を「18℃～27℃」、湿度を「35％～60％」に保つ必要があり、災害時に備えて無停止空調システムやPUE（**P**ower **U**sage **E**ffectiveness）と呼ばれる電気効率を示す指標を用いて、水冷式空調や空冷式空調等のさまざまな空調方式を導入しています。

- PUEとは、「電力使用効率」を意味する指標。データセンター施設全体の消費電力を、サーバーや通信機器などIT機器で利用する消費電力を割ることで算出されます。理論上の最良値は「1.0」ですが、これは施設の全電力をIT機器だけで利用するという意味です。現実的には施設で照明や空調などの付帯設備を利用しているため、「1.0」に近似すればするほど、当該データセンターの電力使用効率が高いと評価されます。
- 水冷式空調とは、水を利用して熱交換をすることによって、循環水を冷却します。水を利用するため、冷却効率は空冷式に比べ良好ですが配管工事が必要になります。
- 空冷式空調とは、熱を空気中に放出する冷却方式。基本的に冷却のための特別な装置は何もついておらず、走行風を利用するだけというシンプルな構造で、水冷式に比べて冷却効果は低いです。

### 災害対策

サーバは精密機器のため強い衝撃に弱く、大規模な地震により転倒してしまった場合は、コンピュータが物理的に破損してしまい故障によるシステム障害を引き起こしてしまいます。データセンターは耐震構造、免震構造で設計された設備で大規模な地震でも十分に耐えれる堅牢な建物です。また、サーバが保管されているサーバルームにはラックがあり、それぞれが固定されているため地震によるサーバ転倒を防止することが可能です。また、火災検知・消化システムもサーバーが壊れないようにする対策もとられています。

### セキュリティ

有人受付、セキュリティゲート、監視カメラ、24時間有人の警備体制に加え、生体認証（静脈認証）装置が導入されています。

指静脈認証は、もっとも導入されている生体認証装置です。指の内部にある静脈パターンを読み込んで、個人を特定します。静脈パターンはたとえ双子であっても違うため、高いセキュリティ効果が見込まれます。

さらに入口からサーバ室までには何重ものセキュリティチェックが行われ、入館者それぞれにセキュリティレベルの設定がされています。サーバ室の入口は、入室記録がないと退室できないアンチパスログ方式や、一つ目の扉を閉めないと次の部屋に進めないインターロック方式なども組み込まれ、さまざまな設備や方法でサーバの安全を守ります。

## データセンターの利用方法

データセンターは自社で所有していない場合、データセンター事業者と契約し利用します。データセンターの管理も含め依頼する場合や場所だけ借りる場合など借り方はいくつか存在し、代表的なものとしては以下の2つが挙げられます。

### ハウジング方式

データセンター内の物理スペースやラックを借りて運用する方式です。自社の状況に合わせて、物理スペースやラックのサイズ・契約数を選びます。

ハウジング方式のメリットとして、ユーザー自身が要件に合わせたサーバーやインターネット回線を選択できる点が挙げられます。言い換えると、最低限の設備を自社で揃える必要があるため、初期投資が発生したり、導入までのリードタイムが長くなるというデメリットがあります。サーバーの運用管理についても自社で実施する必要があります。

### ホスティング方式

利用するサーバーやインターネット回線も含めて、事業者から借用し運用する方式です。ハウジング方式とは異なり、各種機器はデータセンター提供者が所有しているため、ハードウェアの管理・保守は提供側が対応します。

ホスティング方式のメリットとして、自社で設備を購入する必要がないため、初期費用の投資が不要、かつ、導入までのリードタイムが早いという点が挙げられます。ただし、機器にトラブルが発生した場合に自社で修復作業を行うことはできません。提供側の作業を待つしかないため、復旧予測を立てにくいといったデメリットがあります。

## データセンターとクラウドサービスの違い

データセンターとクラウドは似た意味で使われることが多いですが、それぞれ明確に異なるものです。クラウドの正式名称は「クラウド・コンピューティング」といい、ユーザーがインターネットなどのネットワーク越しに、サーバー・ストレージなどのITリソースや、アプリケーションソフトウェアなどを利用できる仕組みのことです。この仕組みを用いて仮想的に提供されるサービスを「クラウドサービス」と称します。

データセンターとクラウドサービスの違いは、ハードウェア・ソフトウェアを誰が準備・管理するかにあります。データセンターはIT機器の設置場所を提供する施設のため、基本的にハードウェア・ソフトウェアは利用者自身が準備・管理する必要があります。

一方クラウドサービスは、インターネット等のネットワークを経由してハードウェア・ソフトウェアの機能を利用することができるサービスです。サーバー等のハードウェア・ソフトウェアはクラウドサービス事業者が準備するため、システムを一から購入・構築する手間や作業時間を削減できます。

システム環境を柔軟に構築できるのはデータセンター、機器の購入・構築の負担を軽減できるのはクラウドサービスです。

|  | データセンター | クラウドサービス |
| --- | --- | --- |
| サービス内容 | サーバー・ネットワーク機器を設置する場所を提供 | サーバーの利用環境を、ネットワークを通じて提供 |
| 機器の購入 | 基本的にユーザー側で実施 | サービス提供側が実施 |
| 機器の運用・管理 | 基本的にユーザー側で実施 | サービス提供側が実施 |
| カスタマイズ性 | 自社に合わせて設計できる | 仕様が決まっている場合が多い |

また、クラウドのサーバーはほとんどの場合データセンターに保管されているため、クラウドサービス利用者は間接的にデータセンターを利用していると言えます。

### クラウドサービスと比較したデータセンターのメリット

- IT機器やネットワークなどを自社で選定できる
    
    クラウドサービスは、基本的にサービス提供者側が用意した環境を利用するものですので、自社にとって最適な性能を備えているとは限りません。それに対し、データセンターは自社に最適なIT機器やネットワークを選定することができます。
    
- 専用回線で大容量・高速通信の維持が可能
    
    一般回線を使用するクラウドサービスでは、周囲の利用状況により通信速度が低下する可能性があります。一方、データセンターでは拠点間を専用回線で結び大容量・高速通信を維持することが可能です。
    
- 障害などが発生した際に、比較的早期の復旧が可能
    
    クラウドサービスが停止した場合、多くの場合は復旧するまでただ待つしかありません。データセンターでは、ハウジングなら自社スタッフがすぐに復旧作業へ駆けつけることができ、ホスティングなら直接復旧作業を依頼することができます。
    

### データセンターと比較したクラウドサービスのメリット

- 柔軟な利用が可能
    
    すべてオンライン上でシステム構成することができ、利用したい分だけ購入するといったことが可能です。サービスを契約をすれば誰でも利用でき、AWS（**A**mazon **W**eb **S**ervices）、Mcrosoft Azure、GCP（**G**oogle **C**loud **P**latform）、さくらのクラウドなどが存在します。
    
- リージョンが選択できる
    
    リージョンとはサーバー機の置いてある物理的な地域の事です。
    
    リージョンは利用者が選択することができ、例えば東京と大阪の2つの地域にサーバー機が配置されている場合2つのリージョンからどちらのサーバー機を使用するかを選択できます。リージョンを選択する基準はユーザーとの物理的な距離と可用性にあります。ユーザーとの距離が近ければ、それだけ通信の遅延が少なくなりパフォーマンスが向上します。また、離れたリージョンで2つのサーバーを稼働させれば、片方の地域が災害に見舞われた際もう片方のサーバーを稼働させることで可用性を向上することができます。
    
- サーバー機器の管理が不要
    
    リージョンとはサーバー機の置いてある物理的な地域の事です。リージョンは利用者が選択することができ、例えば東京と大阪の2つの地域にサーバー機が配置されている場合2つのリージョンからどちらのサーバー機を使用するかを選択できます。
    
    リージョンを選択する基準はユーザーとの物理的な距離と可用性にあります。
    
    ユーザーとの距離が近ければ、それだけ通信の遅延が少なくなりパフォーマンスが向上します。
    
    また、離れたリージョンで2つのサーバーを稼働させれば、片方の地域が災害に見舞われた際もう片方のサーバーを稼働させることで可用性を向上することができます。
    
    ハードウェアやネットワークの管理はサービス提供企業が行うため利用者が管理をする必要がありません。
    

## まとめ

データセンターの施設内容や利用方法についてや似た概念のクラウドと比較した内容も一緒に解説しました。データセンターはクラウドサービスのサーバー設置も担っているため、私たちが普段利用しているWebサービスの要であるといえますので、この機会にデータセンターについて理解を深めていただきたいと思います。

この記事では、データセンターについての詳細や似た概念であるクラウドと比較した内容を解説します。

【疑問解消】ただのサーバー置き場じゃない データセンターって何？クラウドとどう違うの？

# 【徹底解説】サーバーレスのメリットデメリット

## サーバーレスってつまりサーバーがない？

当然ですが、プログラムを動かすためには、サーバー（コンピュータ）の存在が必要不可欠です。

小さなプログラムを動かすためにも、サーバーの構築や運用、保守といったアプリケーションを開発する以外の知識や労力、費用が必要です。そこで、サーバーレスが誕生しました。

サーバーレス（ServerLess）とは、”サーバー無し”という意味合いの名前ですが実際に**サーバの存在自体**が”無し”というわけではないです。

今回は、そのあたりについて詳しく説明していきます。

## サーバーとは

サーバーレスの解説前に、まずはサーバーとは何かについて解説します。

多くの場合、開発したプログラムを実行・運用するにはサーバーが必要です。通常、開発したプログラムをインターネット環境で実行するにはサーバー、OS、ミドルウェアを用意し、プログラムを実行できる状態にしておく必要があります。これをサーバー構築といい、サーバー構築ができて初めてプログラムをインターネット上で動かすことができます。

ですが、サーバーを構築してからもシステムを安定稼働させるなど、継続的にサービス提供を行うのがサーバー運用です。

サーバー運用ができていても永久に使えるわけではありません。様々な要因で故障や不具合を起こす可能性があります。そのために、日頃から定期的に点検などを行うのがサーバー保守です。

## サーバーレスとは

サーバーレスとは冒頭で説明したサーバー自体が無いという意味ではなくサーバーを管理する必要がなくなるという意味合いです。サーバーの構築や運用、保守を行うのはサーバーレスを提供しているクラウドベンダー会社です。

サーバーレスとはクラウドサービスの一種なので利用時にはクラウドサービスを提供しているクラウドベンダー会社のサーバーレスサービスにお金を支払うことでサーバーの構築や運用、保守などサーバーにおいて様々な作業を全て任せることができ、開発者はサーバーを気にすることなく開発だけに専念できるようになります。

![サーバーレス.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/serverless_01_2.png)

## サーバーレスのメリット

従来のサーバーではサーバー設備の購入やサーバー構築のためのソフトウェアパッケージ品の購入、サーバー運用、保守費など小さい規模でもサーバー費用だけで30万円~と開発をしたいのにサーバーだけでもかなりの費用が掛かってきました。なのでサーバーレスサービスも高いのでは？という疑問があると思いますがサーバーレスサービスは使用分だけの従量課金制です。サーバーの稼働時間やプログラムが実行されるたびに使用したCPUやメモリの量、実行時間に応じて課金が発生します。なので使用しない時は絶対に課金されません。またずっと稼働をしなければいけない場合でもオートスケールなのでサーバーの負荷の増減に合わせて自動調整してくれます。なので従来のサーバーにかかっていた「固定費」が「変動費」に変わるということです。大幅なコスト削減が見込めます。

またセキュリティ面でもクラウドサービスを利用する利点があります。なぜなら自社で購入したサーバーが乗っ取られてしまった場合、サーバーを管理しているので責任は完全にこちらにありますが、クラウドサービスを利用する場合、クラウドベンダー会社がサーバー自体のセキュリティを請け負ってくれます。クラウドベンダー会社は「不正アクセスの防止」や「アクセスログの管理」など安全性の高いセキュリティを整えているため、自社で管理をするリスクを削減できます。

また災害時にはクラウドサービスは、インターネット上でサービスが展開されているのでストレージやサーバー・ハードウェアが必要ないので、データの消失リスクを減らせます。

サーバーレスはコストパフォーマンスが良いということだけではなく、サーバー全体の手間やセキュリティ、災害時の備えまでバッチリです。そんなサーバレスを提供しているクラウドサービスとは何か解説します。

## サーバーレスのデメリット

使用するサーバーレスサービスによりますが、既存のプログラムコードが使えない場合があります。その場合、そのままコードを移行することはできずある程度対応するコードに変換する必要があります。また使用できないプログラミング言語もあるため使用するサーバーレスサービスを事前に調べておく必要があります。そして一度、使用を決めたサーバレスサービスから別のサーバーレスサービスに移行しようとした場合難しい場合が多いです。最後にサービスである以上、成約があります。どのサーバーレスサービスを利用するのか、サーバーレスサービスを使用するメリット、デメリットをしっかり検討してから自らの開発に合っているか判断しましょう。

サーバーレスについて解説しました。デメリットを差し置いても利便性に長けているそんなサーバレスを提供しているクラウドサービスとは何かを次で解説します。

## クラウドとサーバーレス

クラウドサービスとは、ユーザーが必要に応じて、インターネットを経由し様々なサービスを利用できます。ユーザーがインフラやソフトウェアを所持していなくても、必要に応じたクラウドサービスを利用することでこれらの問題を解決できます。

AWSやGCP、Azureなどが存在します。

サーバーレスは「インターネットを経由してサーバーレスサービスを利用する」ということになります。サーバーレス以外にもクラウドサービスには様々な種類のサービスがあります。

### クラウドサービスの種類

- IaaS
    
    IaaS（**I**nfrastructure **a**s **a** **S**ervice）とは、仮想サーバーやストレージ、ネットワークなどのインフラの基盤を提供しているサービスです。
    
- **FaaS**
    
    FaaS（**F**unction **a**s **a S**ervice）とは、**サーバーレス**でアプリケーション開発ができる環境を提供するクラウドサービスです。
    
- PaaS
    
    PaaS（**P**latform **a**s **a** **S**ervice）とは、WEBサーバーやデータベース等のインフラにおけるミドルウェアを提供するクラウドサービスです。
    
- BaaS
    
    BaaS（**B**anking **a**s **a** **S**ervice）とは、銀行が提供しているサービスや機能を、提供するクラウドサービスです。
    
- SaaS
    
    SaaS（**S**oftware **a**s **a** **S**ervice）とは、パッケージ製品のソフトウェアを提供しているクラウドサービスです。
    

## 主にサーバーレス（FaaS）を提供しているクラウドサービス

| クラウドベンダー会社名 | サービス名 | 公式サイト |
| --- | --- | --- |
| AWS（Amazon Web Services） | AWS Lambda | https://aws.amazon.com/jp/ |
| Microsoft | Azure Functions | https://azure.microsoft.com/ja-jp/products/functions/?cdn=disable#features |
| Google | Google Cloud Functions | https://cloud.google.com/functions?hl=ja |
| Alibaba | Alibaba Cloud | https://www.alibabacloud.com/ja |
| IBM（International Business Machines Corporation） | IBM Cloud Functions | https://cloud.ibm.com/functions/ |

## まとめ

今回はサーバーレスについて詳しく説明しました。サーバーレスとはクラウドサービスの一種で利用することでサーバーに関する様々なことを任せることができます。サーバレスを理解し、クラウドサービスを必要に応じて利用することでコストの削減や開発時間の短縮といった開発においての課題や問題点を解決できる選択肢を広げることができます。

サーバーレスサービス何を使ったらいいかわからない人はサーバーレスサービスで一番人気といっても過言ではないAWSの「Lambda」を利用することをお勧めします。AWSにはLambda以外にも開発をサポートしてくれるサービスが沢山あります。無償枠といって登録してから一年間は無償で規定のAWSサービスを使用することが可能ですのでこの機会に登録だけでもするといいでしょう。AWS以外にもそういったサービスを展開しているクラウド事業はあるので上にリストがあるので比較して自らにあったサービスを選ぶといいでしょう。

サーバーレス（FaaS）ってつまり何？メリットとデメリットを丁寧に解説します。

【徹底解説】サーバーレスのメリットデメリット

# スケーリングとは？垂直スケーリング・水平スケーリングを使い分ける

こちらの記事では、性能のためのスケーリングについて解説します。

## スケーリングとは

単に**スケーリング**(Scaling)と言った場合、それは拡大縮小のことです。

ITシステム開発におけるスケーリングは、**画像・映像のスケーリング**と**性能管理手法としてのスケーリング**という意味があります。この記事では後者を扱い、以降、単に「スケーリング」と記述した場合はこれのことを指します。

## 性能管理手法としてのスケーリングとは

性能管理の文脈で言うスケーリングとは、処理量に見合った性能をリソースの減増によって実現することです。

性能とは、サービス提供におけるリソース利用の効率性です。簡単に言えば、ITシステムのスピードです。性能の詳細については他記事をご参照ください。（参照先：[【徹底解説】非機能要件とは何かについて完全に理解する](https://envader.plus/article/17)）

スケーリングには、**垂直スケーリング**と**水平スケーリング**の2種類があります。

- 垂直スケーリング

処理を担う各コンポーネントの性能を増減させることです。例えばサーバを対象にするのであれば、ハードウェアをより良いものに交換したり、逆に必要ないのでより性能の低いものに変えたりすることです。性能を上げる場合は**スケールアップ**、下げる場合は**スケールダウン**と呼びます。

![vertical.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/vertical.png)

- 水平スケーリング

分散処理を担うコンポーネントの数を増減させることです。例えばサーバを対象するのであれば、サーバを複数用意してそれらで分散処理したり、必要なければサーバ数を減らしたりすることです。増やす場合は**スケールアウト**、減らす場合は**スケールイン**と呼びます。

![horizontal.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/horizontal.png)

## 垂直スケーリングと水平スケーリングの使い分け

垂直スケーリングと水平スケーリングはそれぞれメリット・デメリットが異なり、絶対的な優劣をつけられるものではありません。目的に応じて適切に使い分ける必要があります。

### 垂直スケーリング・水平スケーリングの長短

垂直スケーリングと水平スケーリングのメリット・デメリットが問題となる主要な側面は、メンテナンス量・実装難易度・ダウンタイム・性能限界の4つです。

- メンテナンス量

メンテナンス量はオンプレミスの時に問題となります。

この点ではスケールアップが優れています。スケールアウトがコンポーネントを増やすためにメンテナンス対象も増えるのに対し、スケールアップは既存コンポーネントをより高性能なものに置きかえるだけのためメンテナンス対象は増えません。

- 実装難易度

実装難易度についてはスケールアップの方が簡単です。ハードウェアを交換するだけのため、実装への影響は少ないからです。「少ない」であって「無い」と言い切れないのは、チューニング等パフォーマンスを考慮した実装が必要になったり不要になったりする可能性がゼロとは言い切れないためです。

スケールアウトする場合、複数コンポーネントで分散処理を行っているために、「どう分散するか」「コンポーネント間でデータ整合性をどう保つか」という問題が発生し、これに対応する必要があり難易度が高くなります（この件は後ほど詳述します）。

- ダウンタイム

ダウンタイムについてはスケールアウトに分があります。ダウンタイムとは、サービスの停止時間のことです。スケールアップはハードウェア自体の交換を行うためダウンタイムは避けられません。しかしスケールアウトは分散処理対象を増やすだけのため、トラブルがなければダウンタイムは必要ありません。

- 性能限界

性能限界についてはスケールアウトであればありません。一方でスケールアップはハードウェアの問題ゆえに物理的な制約が存在し、これによって向上できる性能には限界があります。

### どう使い分けるか？

どうスケーリングさせるのが良いかは、どのようなサービスかによります。

例えば比較的小規模なサービスであるがゆえにダウンタイムも性能限界も許容できるのであればスケールアップを利用するかもしれません。逆に大規模で、かつある程度データの一貫性を犠牲にしても良いのであれば、スケールアウトを利用することになるでしょう。

全てを満たすのは難しい・コストがかかる事が多く現実的ではない場合、何は必須なのか・何は許容できるのか・許容不能な部分があるとすれば何をすれば許容範囲にまで制御できるのかを自身のサービスに合わせて検討しましょう。

## 水平スケーリングの難しさ

先述のように、水平スケーリングには垂直スケーリングにはない難しさがあります。「どう分散するか」「コンポーネント間でデータ整合性をどう保つか」です。

### どう分散するか――負荷分散の問題

スケールアウトにより複数のコンポーネントが並列稼動している場合、個々のアクセスをどのコンポーネントに繋げるか＝負荷分散の設計が問題になります。どのように分散するかは要件により、適切な方式を選択する必要があります。

### データ整合性をどう保つか――データ整合性の問題

スケールアウト対象のコンポーネントがデータを持つ場合、データが分かれる以上、データ間の整合性の保持が問題になります。整合性保持の設計が必要になります。

この点で最も大きな問題を抱えるのはRDBです。一般的にRDBのスケールアウトは難しいとされます。基本的にRDBは一貫性を求められるデータを扱いますが、この特性のデータはスケールアウトと相性が良くありません。問題となるのは更新処理です。

まず、複数RDBそれぞれにまったく同じデータを保持するケースを考えましょう。この場合、全てのRDBが同値になるように処理せねばならず、余分な同期処理の分、RDBが1つしかない時よりも遅くなり得ます。性能向上になりません。これを回避するために複数RDBがそれぞれ異なるデータを保持するようにしたら、複数RDB間で一貫性を求められるデータ処理（例えばRDB1とRDB2があったとして、RDB1のデータから数値を引いてその分をRDB2に足すような処理）をした時にトラブルが起きて処理が中断してしまった場合に備える複雑な仕組みが必要となります。

DBサーバ以外のサーバは基本的にデータを保持しないため、このような問題は生じません。セッションを保持する可能性がありますが、この場合はRDBほどではありませんがRDBと類似の問題が生じます。DBでも、NoSQLで扱われるのは一貫性を求めないデータであることが基本のため、こちらでもRDBのような問題は生じにくいです。

## オンプレミス・クラウドのスケーリング

スケーリングの「容易性」「費用」は、オンプレミスかクラウドかで変わります。

### スケーリングの容易性

スケーリングの容易性では、クラウドに圧倒的な分があります。

オンプレミスではスケーリングのためにはそれなりの準備と日数を必要とします。まず必要なリソースの見積もり＝**サイジング**が必要です。いざスケーリングするとなると、ハードウェアの調達作業が必要ですし、調達できたらハードウェアの各種設定作業＝**キッティング**も必要になります。

しかしクラウドであれば設定さえすればスケーリングが完了します。

### スケーリングの費用

費用面に関しては、オンプレミスとクラウドのいずれが安いかはケースバイケースです。

スケーリング自体に必要な費用、スケーリング後の維持費用（オンプレミスであれば電気代等もかかります）、ノウハウを持つ人材の確保コスト等、様々な費用があり得ます。多角的な観点から費用を計算するべきでしょう。

こちらの記事では、性能のためのスケーリングについて解説します。

スケーリングとは？垂直スケーリング・水平スケーリングを使い分ける

# 【初心者必見】OSI参照モデル アプセトネデブで覚えよう

## OSI参照モデルとは

OSI参照モデルとは、コンピュータの通信プロトコルの分類モデルです。

OSI（**O**pen **S**ystems **I**nterconnection）とは、ISO（**I**nternational **O**rganization for **S**tandardizationの略。日本語で国際標準化機構と呼ばれる。様々な製品・サービスの国際規格を定める非政府組織）により策定が開始されたコンピュータの通信プロトコルの規格です。コンピュータによる通信プロトコルが企業によって異なると相互接続できないという問題があり、共通の規格を作ることで解決するために策定が開始されました。

OSI参照モデルに準拠すると、通信プロトコルは7種類に分類されます。各レイヤーはそれぞれ異なる固有の役割を持ち、名前がついています。

| 層 | 名称 |
| --- | --- |
| 第7層 | アプリケーション層 |
| 第6層 | プレゼンテーション層 |
| 第5層 | セッション層 |
| 第4層 | トランスポート層 |
| 第3層 | ネットワーク層 |
| 第2層 | データリンク層 |
| 第1層 | 物理層 |

各レイヤーの名前とその順序を覚えるために、各レイヤーの名称の頭文字を取って繋げた「アプセトネデブ」という覚え方がよく使われています。

## OSI参照モデルのレイヤー概要

ここでは各レイヤーについて解説します。

### 第7層 アプリケーション層

アプリケーション層は、ユーザーが操作するソフトウェアが提供する機能に必要な通信サービスを実現するプロトコル群です。具体的な機能についての手続きやデータ形式等を定めています。

HTTPやDNS等がこの層に該当します。

### 第6層 プレゼンテーション層

プレゼンテーション層は、データを送付先が扱う形式に整形するプロトコル群です。各アプリケーションは自身が扱いたい形式でデータが欲しいため、全体として見た時に複数のデータ形式がある場合はどこかで変換処理が必要になりますが、それを担うのがこの層です。

SMTPやFTP等がこの層に該当します。

### 第5層 セッション層

セッション層は、セッションの開始・終了の管理を担うプロトコル群です。セッションはログイン・ログアウトの文脈での意味で、この意味でのセッション管理のためのデータ形式や手続きを定めます。

SSLやTLS等がこの層に該当します。

### 第4層 トランスポート層

トランスポート層は、通信の品質を保証するプロトコル群です。「品質」と言っても中身は様々で、高信頼性や速度等が考えられます。高信頼性を実現するプロトコルや、信頼性を犠牲にして速度を重視するプロトコル等があります。

TCPやUDP等がこの層に該当します。

### 第3層 ネットワーク層

ネットワーク層は、起点から終点までの通信を実現するプロトコル群です。個別に存在しているネットワークを結び付けることで、各ネットワーク同士の通信を可能にします。ネットワーク全体での整合的かつ体系的なアドレス割り当てやルーティング等を提供することでこれを実現しています。

ICMPやIP等がこの層に該当します。

### 第2層 データリンク層

データリンク層は、隣接するノード間の通信を実現するプロトコル群です。通信を正確に行うための規則を定めます。ネットワーク層が個別ネットワーク間の接続を担っていたのに対して、データリンク層は直接接続されるものの通信によって個別ネットワークの形成を担うと言えるでしょう。

EthernetやCAN等がこの層に該当します。

### 第1層 物理層

物理層は、通信のための物理的な仕についてのプロトコル群です。通信のためにはハードウェアが必要ですが、その媒体や物理的なコネクションや手続きを定める必要があり、この層がそれを担います。

IEEE 802.11や[**ISDN**](https://www.wdic.org/w/WDIC/ISDN)等がこの層に該当します。

## OSI参照モデルの現在

ここまでOSI参照モデルについて解説してきましたが、OSI参照モデルに準拠した製品が普及することはありませんでした。というのも、TCP/IPという別の通信プロトコルモデルに基づいた製品が普及したためです。OSI参照モデルでは通信プロトコルを7層で分類する一方で、TCP/IPは4層で通信プロトコルを分類しており、分類方法が異なっています。OSI参照モデルにおける複数レイヤーが、TCP/IPでは単一レイヤーとして分類されたりしています。

ではOSI参照モデルを知る必要はないのかというとそうではありません。分類自体は普遍性の高いものであるため、ネットワークの問題の切り分けには未だに役に立ちます。つまり認識の枠組みとしては有益なのです。ネットワークを扱うのであれば、責務を見分けるために覚えておくべき知識と言えるでしょう。

OSI参照モデルとは、コンピュータの通信プロトコルの分類モデルです。

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