# 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。

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。

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 (参考:[Ubuntu](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。

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。

2xxのステータスコードについてはこちらの記事で解説しています。
https://envader.plus/article/30

### 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。

3xxのステータスコードについてはこちらの記事で解説しています。
https://envader.plus/article/31

### 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。

4xxのステータスコードについてはこちらの記事で解説しています。
https://envader.plus/article/32

### 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。

5xxのステータスコードについてはこちらの記事で解説しています。
https://envader.plus/article/33

## 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)

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ステータスコードについての解説ははこちらの記事をご覧ください。

https://envader.plus/article/29

## 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)

httpステータスコードについての解説ははこちらの記事をご覧ください。

https://envader.plus/article/29

## 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。

httpステータスコードについての解説ははこちらの記事をご覧ください。

https://envader.plus/article/29

## 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。
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 | [AWS公式](https://aws.amazon.com/jp/) |
| Microsoft | Azure Functions | [Azure公式](https://azure.microsoft.com/ja-jp/products/functions/?cdn=disable#features) |
| Google | Google Cloud Functions | [Google Cloud公式](https://cloud.google.com/functions?hl=ja) |
| Alibaba | Alibaba Cloud | [アリババ公式](https://www.alibabacloud.com/ja) |
| IBM（International Business Machines Corporation） | IBM Cloud Functions | [IBM公式](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以下の記事をご参照ください。
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。

【初心者必見】OSI参照モデル アプセトネデブで覚えよう

# どちらを選ぶ？クラウドとオンプレミスのメリット・デメリット、違いを比較

近年、企業の社内システムもクラウドを用いた導入がますます進み、日常業務に欠かせないものになっています。本記事では、「クラウド」と、その対義語として用いられる「オンプレミス」についてそれぞれどんな意味なのか、2つを比較したメリット・デメリット、それぞれどのようなケースで利用するのか、について解説します。

## オンプレミスとは

オンプレミス（on-premise）はシステム稼働に必要となるサーバーやネットワーク機器、ソフトウェアなどを自社で保有し、運用するシステム利用形態です。自社の保有するサーバールームやデータセンターなどのスペースにサーバーを設置し、電気、空調の管理から、通信回線まで自社の責任において運用します。

かつては企業が業務用に情報システムを構築するには、自社内に資源を用意する以外の選択肢がありませんでした。それが2000年代後半以降、クラウドコンピューティングの浸透に伴い、業務用システムもクラウドで自社外に構築、運用するというケースが増えてきています。こうした時代の流れに応じて、自社外にIT資源を確保する「クラウド型」と対比する言葉として、自社内にすべての資源を確保する、「オンプレミス型」というが用いられるようになりました。

ちなみに、英単語”premise”は、「構内」「建物」などを意味する名詞で、これに前置詞”on”をつけることで、「構内に用意する」などの意味を表現した言葉になります。

## クラウドとは

クラウド(Cloud)とは、クラウドコンピューティング（Cloud Computing）やクラウドサービス（Cloud Service）を略して使われる用語です。クラウドコンピューティングとは、インターネットなどの回線を介して、社外の組織が保有するハードウェアやソフトウェアなどの資源を、サービスとして必要な時に、必要な分だけ利用するというコンピュータの利用形態のことで、利用可能なサービスのことをクラウドサービスといいます。

NIST（米国国立標準技術研究所）の定義によると、クラウドの基本的な特徴として以下の5項目を挙げており、クラウドサービスは、5項目すべてを備えなければならないとしています。

- オンデマンド・セルフサービス（On-demand self-service ）
- 幅広いネットワークアクセス（Broad network access）
- リソースの共用（Resource pooling）
- スピーディな拡張性（Rapid elasticity）
- サービスが計測可能であること（Measured Service）

英単語”Cloud”は「雲」を意味する名詞です。なぜ、Cloudという用語を使うようになったのかは諸説ありますが、実態がぼんやりしていて、ユーザーから把握しにくい、ネットワークの先にあるサーバーを表すときに、雲の絵を使ったから、という説がよく用いられます。

## メリット、デメリットの比較

近年はクラウドがますます浸透しておりますが、当然メリット、デメリットがあり、使い方に応じて、導入の仕方を選ぶことが大切です。

|  | オンプレミス | クラウド |
| --- | --- | --- |
| 初期費用 | 高 | 低 |
| 導入期間 | 長 | 短 |
| ランニング費用 | 大（利用形態による） | 小 |
| 物理的なスペース | 大 | 小 |
| サーバーの拡張性 | 難 | 容易 |
| サーバー、OS、アプリケーションの更新 | 要 | 不要 |
| カスタマイズの自由度 | 高 | 低 |
| 社内システムとの連携 | 容易 | 難の場合あり |
| 障害対応 | 自社/ベンダー対応 | ベンダー対応 |
| 災害時のリスク | 大 | 小 |

### 初期費用

オンプレミスの場合は、自社でサーバーなどを用意しなければなりません。サーバー導入には一般的に数百万円単位のマシン費用が掛かるのに加え、導入に期間がかかるため、導入作業の人件費も大きくなる傾向があります。

クラウドの場合は、サーバー環境を自社で用意する必要はありません。システムやアプリを利用するための設定費用などはかかりますが、通常、数十万円単位で収まる範囲内です。

### 導入期間

オンプレミスの場合、システムを新しく構築する必要があります。システムの要件定義、設計、テスト、リリースというプロセスを経て使用可能になります。また初期費用が高額なため、導入には慎重な決断が必要となり、承認プロセスも時間がかかるケースが多くなります。一般的には、数か月から半年程度の期間を見込むことになります。

クラウドの場合は、申し込み後即時にサービス利用可能なことも多く、設定や部分的なカスタム要件を除けば、即利用が可能です。

### ランニング費用

オンプレミスの場合、サーバーの固定資産税、ソフトウェアのライセンス費用、ハードウェア・ソフトウェアそれぞれの運用担当者の人件費などがランニング費用として挙げられます。固定資産税や人件費などによって、クラウドと比較すると、ランニングコストが高くなる要因になります。

クラウドの場合は、サーバーなどの運用初期費用はすべてサービス費用に含まれています。ライセンス数やその期間についても、使うときに、使う分だけ、の選択が可能なため、余剰が生まれる余地が少なく、コストは低く抑えることができます。運用はサービス提供者と分担する形になるので、運用担当者の人件費も比較的低く抑えられます。

### 物理的なスペース

オンプレミスの場合は、自社内にサーバー、ネットワーク機器を置くスペース、電力、空調が必要です。

クラウドの場合は、すべてクラウド事業者に任せられるので、物理的なスペースは不要です。

### サーバーの拡張性

オンプレミスでは、ハードウェアの増設が必要なため、機器の調達から、設計など、相応費用と時間が必要です。

クラウドでは、サービスプランによるところはありますが、その範囲内であれば、自由に、迅速に拡張が可能です。またクラウドの場合は、縮小も容易なため、利用状況に応じて、拡張したり、縮小したりが簡単に行えるというメリットにつながります。

### サーバー、OS、アプリケーションの更新

オンプレミスの場合は、自社の責任の下で、定期的にサーバー、OS、アプリケーションの更新を行う必要があります。場合によってはハードウェア更新のために、予算の確保や、停止調整など長期的な計画を立てなければならず、相応の負荷があります。

クラウドでは、クラウドベンダーが常に最新のOS、アプリケーションに更新するため、ユーザー側での更新は必要ありません。

### カスタマイズの自由度、社内システムとの連携

オンプレミスでは、自社の要望に対して、サーバーを自由にカスタマイズを行うことができます。自社の同じネットワーク内にシステム構築できるため、既存の社内システムとの連携も容易に行うことができます。

クラウドでは、クラウドベンダーの提供する範囲によって制約が生まれます。クラウドの場合は、インターネットを経由するため、既存の社内システムとの連携が難しく、場合によっては、連携ができない場合もあります。近年はクラウドサービスの浸透に伴い、API（**A**pplication **P**rogramming **I**nterface）が提供されているケースが増えてきているため、クラウドとの連携はしやすくなってきています。

### 障害対応

オンプレミスの場合は、導入ベンダーと契約することで、リスク分散をすることは可能ですが、あくまで自社環境なので、基本的には自社で障害対応も行うことになります。

クラウドでは、クラウドベンダー側で保守や復旧作業をおこないます。逆に言えば、障害が起きてもユーザー側で手を出すことができないので、復旧を待つしかない、ということも起こります。

### 災害時のリスク

オンプレミスでは、自社敷地内に環境を用意するため、地震などの自然災害に自社環境が巻き込まれた場合には、サービスが停止する場合があります。

クラウドは堅牢なデータセンター内にサーバーが設置されており、データセンターも各地に点在し、システムを分散して配置することが可能なため、災害時のリスクを低下することが可能です。

## どちらを選ぶべきか

利用するケースに応じて、クラウド、オンプレミスを選択することが大切です。以下に一例を紹介します。

オンプレミスを利用するケース

- 自社内の機密情報を扱い、社外に一切データを出したくない
- 自社独自のシステムとデータ連携するため、自社内に構築したい
- クラウドでは用意しきれない、高性能なサーバが必要

クラウドを利用するケース

- 新規事業の立ち上げやスタートアップのため、初期費用を抑え、素早く導入がしたい
- システム構築、運用のリソースが足りない
- テレワークなどでの外部アクセスを想定している

## まとめ

昨今のクラウドサービスの流行に伴い、とにかく「クラウドのほうが良い」という意見になりがちですが、オンプレミスならではの、カスタマイズの自由度や、セキュリティの確保などのメリットにも目を向けて、長期的な視点で検討することが重要です。

オンプレミスとクラウドを組み合わせたハイブリット運用という手段もあります。クラウドだけ、オンプレミスだけではなく、どちらともよく理解をして適切に利用することが、これからのシステム構築において必要なスキルになってくるのだと思います。

クラウドとオンプレミス、それぞれどのようなケースで利用するのかについて解説します。

どちらを選ぶ？クラウドとオンプレミスのメリット・デメリット、違いを比較

# 【徹底解説】みんな知らずに使ってるCDN、コンテンツデリバリーネットワークって何？

ネットワークを説明する際に使われる言葉にCDNというものがあります。

CDNとは何なのか、どういう風に機能しているのか、その特徴について見ていきましょう。

## CDNの概要

CDN(Contents Delivery Network) とは、インターネット上のコンテンツを高速配信するために連携して動作する、地理的に分散されたサーバーのグループのことです。Webページをホストしているサーバー（オリジンサーバー）の代わりに、アクセスしてきたユーザーに対してコンテンツを配信します。CDNを使用することで高速にユーザーにリクエストされたページを届けることができます。

CDNが登場した当時は、CDNは非常に高価で大規模な組織しか使えませんでした。しかし、今日ではインターネットの進歩に伴って多くのホスティングプロバイダーがCDNのサービスをアドオンとして提供しています。

普段意識していないかもしれませんが、私たちは日常的にCDNの恩恵を受けています。CDNはユーザーにとって高速で快適なインターネット通信のために世界中で活躍しているサービスです。

今回は、そんな重要な役割を担っているCDNについて見ていきましょう。

## CDNを使用する目的

CDNを利用する一番の目的は、Webサイトにアクセスする際の待ち時間を短縮することです。待ち時間が長くなればなるほど、Webサイトを訪れてくれたユーザーはページを離れてしまいます。

CDNを利用すると、HTMLページ、JavaScriptファイル、スタイルシート、画像、動画などWebサイトを構成しているさまざまな情報を素早く転送することができます。つまり、CDNの一番の目的はWebサイトの読み込み速度とパフォーマンスを向上させ、ユーザーエクスペリエンスを向上させることです。

## CDNはどのように機能しているのか

Webサイトにアクセスするユーザーに対して待ち時間を短縮するとはどういうことでしょうか？

Webサイトにアクセスしてリクエストしたページが表示されるまでにかかる時間を左右しているのは主に、**物理的な距離**と**リクエストしたページのサイズ**です。エンドユーザーとオリジンサーバーの距離が遠ければ遠いほど、サイトを表示するのに必要なものが多ければ多いほど、リクエストに対する応答が返ってくるのは遅くなってしまいます。また、全てのユーザーがオリジンサーバーにアクセスすることになるので、オリジンサーバーへの負荷は高くなります。

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

そこで、戦略的に地理上のさまざまな箇所にコンテンツのキャッシュを置いておくことで、アクセスしてきたユーザーから最も近いデータセンターからレスポンスを返し、待ち時間を最小限に抑えることでパフォーマンスを向上させよう、というのがCDNの役割です。

例えば、日本からイギリスのサーバーにアクセスするとします。もしCDNが無かったとしたら、日本に住むユーザーはイギリスにあるオリジンサーバーからの返事を待つことになります。ですが、もしキャッシュサーバーがイギリスよりも近くにあったとしたら、わざわざオリジンサーバーまでアジア大陸を往復する必要無くレスポンスをもらい、ページを表示させることができます。

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

また、ユーザーはオリジンサーバーではなくキャッシュサーバーにアクセスすることになるので、オリジンサーバーへの負荷が軽くなります。

## もう少し詳しく見てみよう

### ブラウザがキャッシュサーバーからリソースを取得する流れ

Web ブラウザーがリソースを要求する際の手順は以下のようになっています。

1. DNSで名前解決をする。
    
    DNS(Domain Name System)と呼ばれるものを使って、アクセスしたいサーバーの実際のアドレスを取得します。ブラウザはドメイン名ではサーバーがどこにあるかを特定できないので、代わりにサーバーの住所であるIPアドレスをDNSから教えてもらうという手順です。この手順は電話帳で電話番号を検索するのとよく似ています。ブラウザはDNSにドメイン名を提供し、代わりにIPアドレスを受け取ります。
    
2. 受け取ったIPアドレスを元に、そのアドレスにアクセスする。
    
    ドメイン名だけでは分からなかったサーバーの住所をゲットしたので、その住所を使って実際に目当てのページをもらいにリクエストを送り、サーバーから返事としてページを受け取ります。
    

CDNを使った名前解決の場合、１の段階でDNSのサーバーは名前解決を要求してきたリクエストを調べ、そのユーザーから最適なサーバーを決定します。一番単純な方法としては、リクエストしてきたIPアドレスに基づいて地理的に一番近いキャッシュサーバーを返す方法です。（企業は他の方法でCDNを最適化することもできるので、全てのリクエストがこの方法で処理されているわけではありません。）

最適と判断されたキャッシュサーバーのIPアドレスを受け取ったブラウザは、名前解決の後そのサーバーにリクエストを送ります。リクエストがきたキャッシュサーバーは以下のような動作をします。

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

### CDNの種類

CDNには一般的に２種類あります。大まかな違いは、CDNがどのようにファイルやページを構成するその他の要素を取得するかという点です。

| Push型 | 主導権はWebページ所有者。オリジンサーバーの方からコンテンツをCDN サーバーに自動または手動で直接送信。 |
| --- | --- |
| Pull型 | 主導権はCDN。CDNの方からWebページの要素とファイルをオリジンサーバーに取得しにいく。 |

それぞれのメリット・デメリットは以下のようになっています。

| Push型 | メリット | どのコンテンツを CDN サーバーにプッシュするか、そのコンテンツの有効期限がいつ切れるか、いつ更新する必要があるか、などを直接指定可能できるのでコンテンツに柔軟に対応可能。変更があった時のみキャッシュサーバーのコンテンツをアップデートできるので、通信量を低く抑えられる。 |
| --- | --- | --- |
|  | デメリット | コンテンツを頻繁に更新する場合、オリジンサーバーで重たい処理をしている状況ではキャッシュサーバーと同期するのが非効率的なので不向き。 |
| Pull型 | メリット | CDNがよしなにしてくれるので、設定が簡単。 |
|  | デメリット | Push型に比べて柔軟性に欠ける。オリジンサーバーでファイルが更新される前であってもCDNからコンテンツ取得のクエリが来るので、通信が冗長になってしまう。ユーザーが受け取るデータは最新のものではない可能性がある。 |

どちらのCDNを選んだからという理由でサーバーの死活問題にはなりませんが、それぞれのメリット、デメリットを考慮した上でどちらの種類が自身のサーバーに向いているかを選べると、効果的にCDNを活用できますね。

## CDNのサービスを提供しているプロバイダ例

最後に、紹介してきたCDNのサービスを提供しているプロバイダについて見ていきましょう。

| プロバイダー名 | 特徴 |
| --- | --- |
| Akamai | 市場で最も古いCDNプロバイダーの1つ。何百万ものユーザーを同時に処理できるので、大規模なコンテンツ配信でも対応可能。 |
| Amazon CloudFront | 従量課金制。AWSの他サービスと同じプラットフォームで管理できるので相性良し。 |
| CloudFlare | Argo Smart Routingと呼ばれるリアルタイムのグローバルネットワーク情報を使用して最適な経路を提供。HTTP/3を使用している。価格もお手頃。 |
| Azure CDN | Akamai/Verizonの２社とパートナーシップを組んでいるので遅延があまりなく、容量の大きいCDNを提供。 |

他にもたくさんのプロバイダがCDNのサービスを提供しています。

## まとめ

コンテンツ配信を担当するバックボーンであるCDNについて、理解が深まりましたでしょうか？CDNの活躍はユーザーの目には見えないのでなかなか知る機会のないものですが、現在、当たり前のように日常的に使っているネットワークの世界では全トラフィックの半分以上がCDN によって処理されています。縁の下の力持ちですね。

ネットワークは奥が深いものですが、エンジニアには必要不可欠な知識です。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、是非ネットワークに強いエンジニアを目指していただけたらと思います。

CDNとは何なのか、どういう風に機能しているのか、その特徴について見ていきましょう。

【徹底解説】みんな知らずに使ってるCDN、コンテンツデリバリーネットワークって何？

# どっちがどっち？マルチクラウド、ハイブリッドクラウドの違いとそれぞれの用途

この記事では、クラウドサービスが理解されている前提としてマルチクラウドとハイブリッドクラウドの基礎知識、混同されがちな両者の違いについて解説します。

## マルチクラウドとは

複数のパブリッククラウドを使い道に応じて併用して利用することです。それぞれの目的に合わせて、最適なクラウドを使い分けることで、それぞれのクラウドの長所を活かして最適な形で運用することが可能です。目的に合った機能を備えており、使いやすさや分析の精度が上がるといったメリットがあります。

- パブリッククラウドとは
    
    専用のハードウェアなどを所有することなく、企業でも個人でも利用したい人が必要な時に必要なだけ自由にサーバーやネットワークリソースを使えるシステムです。
    

### マルチクラウドのメリット

- 複数のサービス提供者からサービス提供を受けるので、独自のカスタマイズが実現しやすくなります。
- ひとつのサービス提供者に依存することがなくなるので、システムの柔軟性を維持できます。
- 複数のクラウドを活用しているため、リスク分散にもなります。またBCP対策にも有効です。

### マルチクラウドのデメリット

- 複数のクラウドをそれぞれ活用しているので運用が煩雑になる可能性があります。
- 複数のクラウドサービス提供者と契約し、それぞれにアカウントを作成することになるので、結果的にコスト高になる可能性があります。
- 複数のクラウドを利用することでセキュリティレベルが低下する可能性があります。

## ハイブリッドクラウドとは

パブリッククラウドとプライベートクラウドや物理サーバーなど、いくつかのサービスを組み合わせて使うクラウドのことです。タイプの異なるサーバーを組み合わせて利用することから、それぞれの持つメリットを活かしつつ、デメリットをカバーしあえるという特徴を持っています。

- プライベートクラウドとは
    
    企業・組織が自社専用のクラウド環境を構築し、社内の各部署やグループ会社に提供する形態をいいます。
    

### ハイブリッドクラウドのメリット

- オンプレミスのサーバーの活用で社外秘データを安全に保管することができ、データのバックアップ強化を図ることができます。
- オンプレミス環境を活かしながら、BCP対策を考えてリスク分散を図ることができます。
- オンプレミス環境でしか使えないシステムを構築している場合、それも活用しながら新たなクラウド環境を併用することができます。つまり、「いいとこどり」の環境を構築することが可能です。
- オンプレミスやプライベートクラウドはカスタマイズが自在である一方で、コスト高になります。カスタマイズが必要でないシステムをパブリッククラウドへ移行することでコスト抑制が期待できます。

### ハイブリッドクラウドのデメリット

- システム構成が複雑になり、システムを運用するにも、状況を理解し、技術力もある担当者が必要になります。
- コスト計算が複雑になります。オンプレミスで運用している部分と、パブリッククラウドを活用している部分など、それぞれのコストが計上されることになるので、適切なコスト配分ができているのかどうかの試算が難しくなります。
- 運用するのに専門性が必要になります。複数の環境を混合して新たなクラウド環境を構築しているので、障害が発生したときに知識と技術を持った担当者でないと対応できません。

## マルチクラウドとハイブリッドクラウドの違い

### クラウドインフラストラクチャの種類

「マルチクラウド」と「ハイブリッドクラウド」の両者とも、複数のクラウドを統合したクラウドデプロイメントを意味しています。異なっているのは、それぞれが使用しているクラウドインフラストラクチャの種類と構築方法です。「マルチクラウド」と「ハイブリッドクラウド」の両者とも、複数のクラウドを統合したクラウドデプロイメントを意味しています。異なっているのは、それぞれが使用しているクラウドインフラストラクチャの種類です。ハイブリッドクラウドインフラストラクチャは、異なる複数タイプのクラウドを組み合わせているのに対し、マルチクラウドは同一タイプのクラウドを組み合わせて使用しています。ハイブリッドクラウドはリンゴとオレンジを組み合わせるようなもので、マルチクラウドは品種の違うリンゴを組み合わせるようなものと考えるとよいでしょう。

- クラウドインフラストラクチャとは

クラウド コンピューティングを提供するハードウェア要素とソフトウェア要素の集合です。これには、コンピュート、ネットワーク、ストレージのほか、仮想化されたリソースにアクセスするためのインターフェイスも含まれます。

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

### システムの利用方法

ハイブリッドクラウドは、複数のタイプのクラウド環境を混合させ、それらを統合して単一のシステムを構築します。これに対してマルチクラウドは、異なるパブリッククラウドサービスを目的に合わせて併用し、それぞれのクラウドは相互接続することなく、独立して利用します。

### 利用シーン

- マルチクラウド
    - 大規模障害や過負荷によるシステムダウンを想定し、複数社のパブリッククラウド環境を用いてバックアップ・リカバリ体制を構築する。
    - 情報収集、分析、結果開示と閲覧のように、ひとつの業務をフェーズごとに分割し、それぞれのフェーズで最適なクラウドサービスを使う。
- ハイブリッドクラウド
    - 顧客情報の保管・開示を行うシステムにおいて、オンプレミス（もしくはプライベートクラウド）側で機密情報を保管し、パブリッククラウド側で情報公開を行う。
    - モバイルと連携した業務システムにおいて、パブリッククラウド側でモバイルアプリケーション連携を行い、プライベートクラウド側で基幹業務処理を行う。

利用シーンでもわかるようにマルチクラウドは「リスク分散」や「同時利用」が目的といえます。これに対してハイブリッドクラウドは、「業務や情報の性質による分担」に主眼を置いた仕組みと言えるでしょう。

## まとめ

マルチクラウド、ハイブリッドクラウドの基礎知識や両者の違いについて解説しました。似たような意味で使われることが多いですが、実際には大きな違いが存在していました。利用シーンで分かるようにそれぞれの特徴の違いが出ていると思います。両者の運用形態の概要までを理解しすることで、クラウドの理解を少しでも深めていただきたいと思います。

この記事では、クラウドサービスが理解されている前提としてマルチクラウドとハイブリッドクラウドの基礎知識、混同されがちな両者の違いについて解説します。

どっちがどっち？マルチクラウド、ハイブリッドクラウドの違いとそれぞれの用途

# CSRF（クロスサイトリクエストフォージェリ）の仕組みと対策

こちらの記事では、Webアプリケーションの脆弱性を利用したサイバー攻撃の一種である、**CSRF**(**C**ross **S**ite **R**equest **F**orgeries)について解説します。CSRFとはどういったものなのか、CSRFによってどのような被害が発生してしまうのか、またどういった対策を行えば良いのかを解説します。

## CSRF(クロスサイト・リクエスト・フォージェリ)とは？

**CSRF**(**C**ross **S**ite **R**equest **F**orgeries)は、Webシステムの脆弱性を利用したサイバー攻撃の一つで、クロスサイト(**Webサイトをまたぐ**)という意味と、リクエスト・フォージェリ(**リクエストの偽造**)という2つの意味からCSRFと呼ばれています。

CSRFは、攻撃者が罠として用意したWebサイト内で、ユーザーがリンクを踏むなどの操作を行うことで、ユーザーが全く意図していない偽造されたリクエストが強制的に正規のWebサイトへ送られてしまい、ユーザーの身に覚えのない書き込みがされてしまったり、ログイン中のサービスの強制退会などが行われてしまいます。前述した通り、Webサイトをまたいで偽造したリクエストが実行されてしまうため、Webサービスを利用する私たちにとって脅威のある攻撃になります。

CSRFの呼び名は複数あり、「シーサーフ」、「XSRF」、「リクエスト強要」、「セッションライディング」などと呼ばれます。

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

## CSRFでの被害

CSRFの被害を受けてしまうと、サービスの提供者側とサービスの利用者側ともに大きな被害を受ける場合があります。ここから、どのような被害が実際に起こり得るのかをご説明します。

### ログイン中のユーザーを狙った攻撃

CSRFの主な被害として、ユーザーがサービスにログインした状態を狙った攻撃があります。ユーザーがSNSや掲示板などのサービスにログインした状態であれば、ログインしているユーザーだけが利用可能な機能(画像や文章の投稿など)を使える状態になります。

ここで悪意のある攻撃者が、罠サイトへのリンクを含んだなりすましのメールなどをログイン中のユーザーへ送り、用意した罠サイトへユーザーを誘導します。そして罠サイト内のリンクやボタンをクリックさせる、もしくはスクリプトを実行させることで、ユーザーが全く意図していない投稿や情報がログインしていた正規のサービスへ送信されてしまいます。

万が一、送信されてしまった内容が個人への誹謗中傷や何かの犯罪の犯行予告だった場合には、投稿させられてしまったユーザーが加害者になってしまう場合にもなりかねません。

また、オンラインバンキングにログインした状態で攻撃者の用意した罠サイトへ誘導されてしまった場合、送金とは関係のないリンクやボタンをクリックしたはずが、勝手に送金処理が行われてしまうといった被害も考えられます。

このように、CSRFの被害では全く意図しないリクエストを強要させられてしまうため、**リクエスト強要**とも呼ばれています。

### ログイン状態を利用しない攻撃

CSRFはログイン中のユーザーを狙った攻撃のイメージが強いですが、ログインしていない状態のユーザーを対象に攻撃が行われてしまう場合もあります。有名な事件として知られているのは、2012年に発生した[パソコン遠隔操作事件](https://internet.watch.impress.co.jp/docs/news/578876.html)です。

この事件では、匿名掲示板などを利用して複数人のパソコンが遠隔操作され、襲撃や殺人などの犯罪予告が行われました。悪意ある攻撃者が、ユーザーに興味を持たせて開きたくなるような言葉を使ったリンクを作成し、このリンクをクリックさせることで最終的にパソコンが遠隔操作され、掲示板に意図していない投稿が行われる仕組みでした。

このように、ログイン状態でない場合にも、意図していない投稿などが実行されてしまい、被害を受けてしまう場合があります。

### XSSとCSRFの違い

CSRFと似ているサイバー攻撃として良く挙げられるのが、**XSS**(**C**ross **S**ite **S**cripting)です。どちらもユーザーが意図しない動作を悪意を持った攻撃者が実行させる、といった点では同じように感じますが、その仕組みを見ると大きく違いがあります。

- XSS(**C**ross **S**ite **S**cripting)
    
    XSSは、ユーザーがWebページにアクセスすることで、ブラウザ上で**不正なスクリプトが実行されてしまう**脆弱性、またはその攻撃手法のことです。
    
    ユーザーが掲示板などに埋め込まれたURLをクリックしたり、入力フォームに入力し送信ボタンを押した際に、攻撃者が用意した**不正なスクリプト**をブラウザ上で実行させられてしまうことが特徴的です。
    
    XSSの仕組みについてもっと知りたい方は、以下の「XSSの仕組みと対策について」をご覧ください。
https://envader.plus/article/13
    
- CSRF(**C**ross **S**ite **R**equest **F**orgeries)
    
    XSSが不正なスクリプトをブラウザ上で実行させられてしまうことに対して、CSRFはユーザーがWebサイトへログイン状態である事を利用し、**ユーザー自身が意図しない処理**が実行されてしまう脆弱性、または攻撃手法のことです。攻撃者が用意したWebサイトなどから、標的のWebサイトへ**不正な(偽造した)リクエスト**を送信してしまうことが特徴的です。
    
    攻撃者が用意した偽造したリクエストを、あたかもWebサイトを利用している本人がサーバーに送信しているように見えてしまうため、Webサイトに登録していたパスワードが勝手に変更されてしまったり、利用していたサービスを退会させられてしまう、非公開にしておきたかった情報を公開されてしまうなどの被害が発生してしまいます。
    

## CSRFの仕組み

ここまでどういった被害が発生するのかをご説明してきましたが、次はどういった仕組み、流れでCSRFの被害を受けてしまうのかを具体的にご説明します。CSRFにはセッションも深く関わってくるため、セッションについても理解しましょう。

### セッションとは

CSRFの仕組みを理解する上で、リクエストと同様に大切になってくるのがセッションに対する理解です。セッションとは、ユーザーがログインしてからログアウトするまでの一連の操作や通信のことを指します。

HTTPでの通信はステートレスなため、リクエストを送った相手が誰かをサーバーは毎回意識していません。つまり、ログイン操作を行ったとしても、それだけではサーバーは相手が誰なのかを識別していないのです。この状況を改善し、通信しているユーザーを識別するために、セッションIDをサーバーが発行し、Cookieに保存するようクライアントに依頼します。クライアントは受け取ったセッションIDをCookieに保存し、以降の通信のたびにクライアントからセッションIDを含めたCookieを送ることでサーバーは通信相手が誰なのかを識別することができるようになります。

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

### CSRFの仕組み - 1 Webサイトへのログイン

ユーザーが、悪意のある攻撃者が標的としている仮のWebサイトAサイトへログインします。Aサイトのサーバーは利用者が入力したIDとパスワードが正しいかチェックし、正しければセッションIDを発行し、ログインが成功したレスポンスと共にクライアントへセッションIDを送信します。受け取ったセッションIDをクライアントは自身のブラウザのCookieへ保存します。

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

### CSRFの仕組み - 2 意図していないリクエストの送信

ユーザーはAサイトのセッションIDをCookieに保持した状態で、攻撃者が用意した罠サイトへのリンクを含んだなりすましメールなどから、罠サイトへアクセスしてしまいます。

アクセスした罠サイトには、ユーザーが意図していない不正なリクエストをAサイトへ送信する仕掛けがリンクやボタンなどに配置されており、それらをユーザーがクリックしてしまう、またはスクリプトを実行してしまうことで、Aサイトへユーザーの意図していない不正なリクエストが送信されてしまいます。(リンクやボタンをクリックせずに不正なリクエストを送信する方法として、見えないフォームを用意して勝手にリクエストが送信されるようにする、といった方法も存在します。)

### CSRFの仕組み - 3 意図していないリクエストの受理

Aサイトは、罠サイトから送られてきたセッションIDと不正なリクエストを確認します。送られてきたセッションIDはログインしていたユーザーのものであるため、Aサイトはユーザーから送られてきた正規のリクエストであると判断します。

結果、Aサイトはリクエストを受理してしまい、ユーザーの意図していない不正なリクエスト（偽造された投稿、不正送金、強制退会処理など）が実行されてしまいます。

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

## CSRFへの対策

CSRFを防ぐためには、サービスを利用するユーザー側の対策と、サービスを提供する側の対策が存在します。

### ユーザー側のCSRF対策

- 身に覚えのない送金や情報発信があった場合にはすぐに運営へ連絡する
    
    身に覚えのない送金や情報発信などは、すぐに自分で気づくことが正直難しいでしょう。身に覚えのない送金であれば、利用しているクレジットカードの請求が来てからしか気付くことはできず、不正な投稿であればフォロワーなどの第三者から指摘を受けるまで気付かないといったケースがほとんどです。
    
    ただ、即座に対応できなかったとしても、身に覚えのない内容であれば、諦めることはせずに利用するサービスの運営へすぐに連絡して対応を相談することで、被害を防ぐように取り組むことはとても大切です。
    
- Webサービスの利用後のログアウト
    
    私たちは普段たくさんのサービスを利用してますが、ログインを必要とするサービスを利用する場合には、利用を終えた時点でログアウトをしましょう。CSRFでは多くの場合、ログイン状態を狙って攻撃されてしまうため、ログアウトすることでCSRFの被害の多くを避けることができます。
    

### サービス提供者側のCSRF対策

- 処理を実行する直前でパスワードを再確認する
    
    一つは、クライアントからサーバーへ投稿や変更処理など何かの状態を更新するリクエストが送信された場合に、パスワードの入力を求める方法です。
    
    CSRFでは偽造されたリクエストがサーバーへ送信され、そのままリクエストが実行されてしまうことで被害が発生してしまいます。この偽造されたリクエストをサーバーが受け取った時点でユーザー本人しか知らないパスワードの入力を求める、というワンクッションを置くことで、偽造されたリクエストをそのまま実行してしまうという事態を防ぐことができるようになります。
    
- トークンを利用したリクエストのチェック
    
    トークンを、入力フォームなどを表示する時にサーバーがセッションIDとは別に生成し、表示した入力フォームのhiddenパラメータで保持しておきます。
    
    hiddenパラメータとは、HTMLのinputタグで使用する属性のことで、これを使用することでデータを画面には表示せずに保持しておくことができます。
    
    ユーザー側がリクエストを送信する際に、送信する内容とセッションID、トークンをサーバーへ送信するようにします。サーバーでは送られてきたユーザーのセッションIDと共に自身が生成したトークンの内容を確認し、セッションIDと受け取ったトークンが保持していた内容と一致すればリクエストの処理を実行します。
    
    送られてきたトークンの値が、サーバーが生成した値と異なる場合や空の場合にはエラーとして処理を実行しないようにすれば、CSRFの被害を防ぐことができます。
    
- HTTPリクエストヘッダーのRefererの確認
    
    HTTPリクエストを送信する際、ヘッダーに含まれる内容の一つにRefererという項目があります。このRefererには、どのURLからリクエストが来たかの情報が書かれています。
    
    データの投稿や変更処理などのリクエストをサーバーが受け取った際に、Refererを確認して正しい遷移元かどうかを判断し、正しい遷移元だった場合にのみリクエストの処理を実行するようにすれば、攻撃者が用意した罠サイトからの攻撃を防ぐことができます。
    
- CAPTCHA(画像認証)の利用
    
    CAPTCHAとは、フォームなどの内容を送信する際に、表示させているランダムな文字列をユーザーに入力させ、ボットからの投稿などを防ぐように設計された機能です。表示させている文字列はボットに識別させないよう歪みなどの工夫がされています。CAPTHAが利用される場面として、Webシステムのアカウント作成する時が挙げられます。
    
    この機能を利用することで、ユーザー自身が直接入力しないといけない場面を作り出し、ボットなどを通じて自動的に意図しない投稿をされてしまうことを防ぐことができます。
    
    CSRFの対策としての有効性は高くないかも知れませんが、最低限の効果は発揮できるでしょう。
    
- ライブラリやツールを常に最新版にしておく
    
    Webサイトなどを開発する際に、ライブラリやフレームワークを使用する場面は必ずあると思います。CSRFの対策としてトークンの生成などを行ってくれるライブラリやフレームワークも存在していますが、脆弱性が発見されることも否定できません。
    
    日頃から使用しているライブラリ、フレームワークの情報にもアンテナを張っておき、脆弱性が発見された場合にはすみやかにアップデートを実施するといったことも重要になってきます。
    

## まとめ

CSRFはサービスを利用する側も、提供する側も注意を払わないといけないサイバー攻撃の一つです。

万が一攻撃の被害を受けてしまった場合には、不正送金や犯罪に直結する投稿などが行われ、サービスを利用する側、提供する側両方が大きな被害を受ける可能性があります。

サービスを利用する側では、まずは不審なWebサイトやリンクは開かないようにし、万が一身に覚えのない被害に遭ってしまった場合にはすぐにサービスの運営へ連絡すること、サービスを提供する側では、どのようなことが開発者とユーザーにとって一番最適なのかを良く検討する必要があるでしょう。

CSRFの呼び名は複数あり、「シーサーフ」、「XSRF」、「リクエスト強要」、「セッションライディング」などと呼ばれます。

CSRF（クロスサイトリクエストフォージェリ）の仕組みと対策

# CI（Continuous Integration）継続的インテグレーションを導入するメリット

CI（**C**ontinuous **I**ntegration、以下CI）とは、**継続的インテグレーション**のことです。Integrationは統合という意味で、継続的に統合・結合を行うことをCIと呼びます。

継続的インテグレーションは開発者のコード変更を中央サーバー（共有リポジトリなど）に定期的にマージし、その度に自動化されたビルドとテストを実行するソフトウェア開発手法です。アジャイル開発などでよく用いられます。

## CIの重要性

CI以前は開発者が長期間にわたって独立して作業を行い、完成した後に変更点をマスターブランチへ一度にマージするという開発手法でした。このような開発手法では蓄積したコード変更をマージする作業はコンフリクト（コードの競合）が起きやすく、解消に相当な労力が必要でした。バグが発生した場合も複数の変更点が混在するため影響が広範囲に及び、原因究明までに膨大な時間がかかるとともに膨大な数のコードを精査しなければなりませんでした。

CIを使用した開発手法はこれらの問題点を解消します。リポジトリにコミットを行うだけでバグなどの問題点が発見され、開発者にフィードバックされます。開発者はフィードバックを基に問題点を修正し、再度コミットを行えば迅速に問題解決が行えます。

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

## CIの仕組み

1. 開発者はGitなどのバージョン管理システムを使い、作成したコードの追加や変更を共有リポジトリに時には一日に何回もコミットします。
2. コミットされたコードを基にCIシステムでビルドプロセスが実行され、その後に自動テストが実行されます。
3. CIシステムでエラーが発生した場合、開発者にフィードバックされます。エラーが発生しなければビルドが成功し、コードがステージングサーバーへプッシュされた事が通知されます。
4. 検証が完了したら開発者は新しいブランチのコードを本番環境にマージできます。

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

## CIのメリット

CIを導入することで次のようなメリットがあります。

- 開発者の生産性向上
    
    今まで開発者自身で手作業で行なっていた作業が自動化され、コードレビューの労力削減やこれまでは最終段階で見つかっていた問題が早期に対処できるなど開発チームの生産性が向上します。
    
- 運用の標準化
    
    自動化や構成管理が適切に行われるようになり、運用のルール化を行えます。
    
- 品質向上
    
    テスト頻度が上がることでバグの早期発見・修正によるバグ解決数が増加するので、品質の高い製品をリリースできます。
    
- 顧客満足度の向上
    
    これらの作業効率化・生産性向上により顧客への新機能のリリースも早くなるため、顧客満足度の向上に繋がります。

## CI/CD

CIでビルドやテストを自動化し、完了したコードをCD（継続的デリバリー・継続的デプロイ）で本番環境にマージ・デプロイすることを合わせてCI/CDといいます。次の記事に詳細に解説があります。
https://envader.plus/article/44

## まとめ

今回はCI（**C**ontinuous **I**ntegration）について解説しました。

CIとは開発者のコード変更を定期的にマージし、その度に自動化されたビルドとテストを実行するソフトウェア開発手法です。

ポイントはコード変更を**定期的にマージ**し、それを**継続的に行う**ことにあります。CIを導入しない場合ビルドプロセスの実行やテストを手動で行い、バグが発生した場合は複数の変更点があるため原因究明にも膨大な時間がかかります。CIによりこれらの問題の大半は解消され生産性・品質向上に繋がるので、開発環境を整える際は導入を検討しましょう。

Integrationは統合という意味で、継続的に統合・結合を行うことをCIと呼びます。

CI（Continuous Integration）継続的インテグレーションを導入するメリット

# 継続的インテグレーション・継続的デリバリー（CI/CD）とは

CI/CD（**C**ontinuous **I**ntegration/**C**ontinuous **D**elivery）とは日本語で**継続的インテグレーション・継続的デリバリー**と訳されます。

CI/CDは1つの技術を指すものでなく、ソフトウェアの変更を常にテストして自動で本番環境にリリース可能な状態にしておくソフトウェア開発の手法を意味します。また、CDには**継続的デリバリー**の外に**継続的デプロイメント**（**C**ontinuous **D**eployment）という意味もあるため、それぞれ解説を行います。

## CI（**C**ontinuous **I**ntegration）とは

CI（**C**ontinuous **I**ntegration、以下CI）とは、**継続的インテグレーション**のことです。

Integrationは統合という意味で、継続的に行うことをCIと呼びます。継続的インテグレーションは開発者のコード変更を中央サーバー（共有リポジトリなど）に定期的にマージし、その度に自動化されたビルドを実行するソフトウェア開発手法です。

CIについては更に詳しく解説されたこちらの記事をご覧ください。

https://envader.plus/article/43

## CD（**C**ontinuous **D**elivery）とは

CD（**C**ontinuous **D**elivery、以下CD）とは、**継続的デリバリー**のことです。

CDは、CIのプロセスを引き継いでビルド段階の後にコードのテストを自動的に行い、テスト環境や本番環境へいつでもデプロイできるように準備します。CDではコード変更のマージから本番環境に対応するためのビルドのデリバリーまで、すべての段階でテストとコードリリースを自動化します。

## CD（Continuous Deployment）とは

CDには**継続的デリバリー**の他に**継続的デプロイメント**という意味もあります。

継続的デプロイメントは、継続的デリバリーの次のステップであり、すべてのコード変更が自動的に本番環境に導入されるようにする開発手法です。継続的デリバリーでは新しいコード変更を本番環境に移行させる最終的な作業は人間の手で手動で行われます。ですが継続的デプロイメントを導入することで、その最終的な本番環境への移行も自動化されます。継続的デプロイメントによって、顧客が触れる本番環境へシームレスに移行されるため、顧客からのフィードバックも迅速に受け取れるようになります。

CIは開発者がコードを書いている際に実行する自動化プロセスであり、CDはコードが完成した後に必要な処理を実行する自動化プロセスとイメージすると分かりやすいです。

## CI/CDの流れ

1. 開発したソースコードをGitなどのバージョン管理ツールへコミットします。
2. CIにより自動的にエラーがないかなど各種テストが行われます。
    これにより仕様どおりの機能が実装されているか、既存のコードに影響がないかといった確認が自動的に行われます。テストが終了した場合リリース用ブランチにマージされます。
3. CDによってビルド、テストされたアプリケーションは自動でステージング環境へデリバリー（デプロイ）されすぐに動作確認が行えるようになります。
    なお継続的デリバリーでは変更したコードをステージング環境までは自動でデプロイを行いますが、本番環境へのデプロイは行いません。実際の本番環境へのデプロイは人の手により手動で行わないといけません。この本番環境へのデプロイまでもを全て自動で行う事を継続的デプロイメントといいます。

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

## CI/CDの種類

CI/CDにはオンプレミス型とクラウド型の2種類が存在し、オンプレミス型では一般的に拡張性が高く、自分たちで構築や運用をするための管理コストが発生します。一方クラウド型は拡張性が低く、サーバーなどを自前で用意する必要がなく、すぐに使い始めることができるのが大きな魅力となっています。

それぞれの代表的な製品（サービス）は次の通りです。

### オンプレミス型

オンプレミス型を選択するメリットは拡張性の高さやビルドするマシン性能を自分たちで調整出来る点です。デメリットはサーバーを自身で用意しないといけなかったりと運用コストが高いことが挙げられます。

| サービス名 | 説明 |
| --- | --- |
| Jenkins | 川口耕介氏により開発されたフリーオープンソースのCI/CDサービス |
| Concourse | Go言語で構成されたパイプラインベースのCI/CDサービス |
| Drone | Go言語で構成されたコンテナベースのCI/CDサービス |

### クラウド型

クラウド型を選択するメリットはサーバーなどを自身で用意する必要がなく、簡単に始められる点です。デメリットはビルドするマシン性能の調整が行えないことや有料となる点が挙げられます。

| サービス名 | 説明 |
| --- | --- |
| Travis CI | Travis CI community社によって開発されたGitHub上のソフトウェアのビルドやテストを行うためのSaaS 型のCI/CDサービス |
| CircleCI | CircleCI社によって開発されたSaaS型のCI/CDサービス |
| AWS | Amazon Web ServicesのCI/CDサービス　ただし、AWSの場合は「AWS CodeCommit」「AWS CodeBuild」「AWS CodeDeploy」など機能によっていくつか種類に分かれます。 |

## まとめ

CI/CDは開発者がコード変更を定期的に共有リポジトリへマージする事で、その後のビルドやテスト、ステージング環境へのデプロイまでを自動で行なってくれるソフトウェア開発手法です。

従来行っていた蓄積したコード変更を一度にマージする手法では、コンフリクト（コードの競合）が起きやすく、バグが発生した場合も複数の変更点が混在するため原因究明までに膨大な時間や労力が必要でした。CI/CDを導入する事で開発者はマージを行うだけでビルドからテストまでを自動で行なってくれるため、開発者の生産性の向上や製品の品質向上を行う事が出来ます。

若干のデメリットとして、初期環境の整備やテストコード自体は作成する必要があるなどが挙げられます。CI/CDにはオンプレミス型とクラウド型で異なるメリット、デメリットが存在するので、導入の際は両者の違いを理解した上で選択する必要があります。

CI/CDは1つの技術を指すものでなく、ソフトウェアの変更を常にテストして自動で本番環境にリリース可能な状態にしておくソフトウェア開発の手法を意味します。

継続的インテグレーション・継続的デリバリー（CI/CD）とは

# 【必須セキュリティ】SQLインジェクションの仕組みと対策

こちらの記事では、Webアプリケーションの脆弱性を利用したサイバー攻撃の一つ、SQLインジェクションについて解説します。

## SQLインジェクションとは

**SQLインジェクション**とは、Webアプリケーションの検索フォームや入力フォームなどを通じて、データベースに発行されるSQL文を開発者が意図しない形に変更し、データベース内の情報の不正取得や改ざんなどを行う攻撃、またはその脆弱性のことです。

**SQL**とは**S**tructured **Q**uery **L**anguageの略で、**DBMS**(データベース管理システム)上でデータやデータベースを制御するための言語のことです。

そして**SQL文**とは、SQLを利用してデータベースに登録、読み込み、更新、削除などのCRUD処理を行う命令文のことを表します。

SQLインジェクションは、悪意を持った攻撃者が、このSQL文に本来の意図ではない不正なSQL文を注入(**injection**)することからSQLインジェクションと呼ばれ、**SQLi**とも表現されます。

## SQLインジェクションの仕組み

ECサイトや会員登録を行うポータルサイトなどの多くは、データベースに顧客情報など様々な重要な情報を管理しています。**SQLインジェクションはこのデータベースを標的に攻撃を実行**します。

攻撃者は訪問したECサイトなどで、ユーザーIDやパスワードの入力フォーム、検索フォームなどを利用し不正なSQL文を入力します。

この時、入力フォームに不正なSQL文を受け付けてしまう脆弱性があった場合、入力された不正なSQL文がそのまま実行されてしまい、データベースに保存しているユーザーのIDやパスワード、顧客のクレジットカードの情報の漏洩や、認証回避による不正ログイン、場合によっては保管されていた重要な情報の削除など、様々な被害が発生してしまいます。

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

### SQLインジェクションの種類

SQLインジェクションには複数の種類が存在し、それぞれの種類によって、攻撃者が実際に被害をもたらす攻撃を行うのか、それとも攻撃を行うための分析を行うのか、などの違いがあります。以下に代表的な種類をご紹介します。

### インバンドSQLインジェクション

インバンドSQLインジェクションは、悪意のあるSQLを含んだリクエストを送信し、レスポンスの情報を元に脆弱性などの分析を行います。インバンドSQLインジェクションには以下の2つの種類が存在します。

- エラーベースSQLインジェクション
    
    エラーベースSQLインジェクションは、意図的にWebアプリケーションにエラーメッセージを出力させ、そこから脆弱性やセキュリティの強度などの分析を行う攻撃のことです。直接被害を発生させるというよりは、**発見した脆弱性などからどういった攻撃を行うかを考えるための攻撃**と言えます。
    
- UNIONインジェクション
    
    UNIONインジェクションは、SQLのUNION演算子を使って攻撃を行う手法です。UNION演算子を使うことで、複数のSELECT文の結果を一つに結合することができるため、攻撃が成立すると一度に大量の情報を取得することが可能になります。
    

### ブラインドSQLインジェクション

ブラインドSQLインジェクションは、不正なSQL文を送信し、返ってきたレスポンスの違いを見ながら、データベースの情報(ユーザーの情報やテーブル名など)を盗み出す手法です。攻撃者はサブクエリなどを利用し、送信したSQL文のレスポンスを少しずつ分析して、攻撃対象のデータベースの情報を盗み出します。

このように、データベースに存在している情報がそのまま攻撃者に渡るわけではなく、徐々に攻撃者の元へ情報が渡っていきデータベースを解析されてしまうため、ブラインドSQLインジェクションと呼ばれています。

## SQLインジェクションの被害

ECサイトやWebサイトなどのデータベースには、取り扱っている商品のデータだけではなく、取引を行っている顧客の情報などとても重要な情報が保存されている場合が多くあります。このデータベースをターゲットに攻撃を行うSQLインジェクションでは、どのような被害が考えられるでしょうか？

### 情報漏えい

SQLインジェクションの攻撃を受けてしまうと、WebサイトやECサイトを利用する特定のユーザーの情報が流出するだけではなく、**複数のユーザーの情報が流出してしまう恐れ**があります。

また、企業が管理している機密情報や顧客のクレジットカードの情報などが流出してしまうと、企業の信頼を大きく損なう事態に発展してしまうばかりではなく、今後のビジネスにも大きなダメージを受けることになりかねません。

### データの改ざん

SQLインジェクションでは、データベースに保存している情報を盗み出すだけではなく、**管理しているデータを改ざん**されたり、**データが破壊されてしまう**などの被害も考えられ、最悪の場合**システムを利用できなくなる**などの問題が生じる可能性があります。

### 不正アクセス、システムの乗っ取り

SQLインジェクションの脆弱性が存在した場合、認証回避によりシステムに不正にログインされてしまい、**ログインした利用者に許可されている全ての操作を不正に行われる可能性**があります。

万が一サーバー自体が乗っ取られてしまった場合には、サーバーの設定が変更され、次の新たな攻撃への踏み台にされてしまうなどの被害が発生してしまうことも考えられます。

## SQLインジェクションの対策

SQLインジェクションの攻撃を受けてしまう原因は、**SQL文の一部が悪意ある攻撃者によって変更されてしまうこと**です。そのため、対策方法としてはSQL文が攻撃者によって変更されないようにする必要があります。

SQLインジェクションに対する対策として、[IPA(独立行政法人 情報処理推進機構セキュリティセンター)](https://www.ipa.go.jp/security/vuln/websecurity-HTML-1_1.html)では、以下にご紹介する内容が推奨されています。

### プレースホルダによるSQL文の組み立て

プレースホルダとは日本語で「**場所取り**」という意味で、SQLでは変数などでユーザーからの入力された値を受け取る、**パラメータの部分に埋め込んでおく「?」などの記号**のことです。この「?」などのプレースホルダへ実際の値を割り当てることを**バインドする**、と表現することから、プレースホルダのことを別名「**バインド変数**」と呼ぶこともあります。

このプレースホルダは、パラメータのバインド処理をデータベースエンジン側で実行するのか、アプリケーション側のライブラリ内で実行するのかによって、**静的プレースホルダ(Prepared Statement)**と**動的プレースホルダ**の2つに分類されます。

- 静的プレースホルダ(Prepared Statement)
    
    静的プレースホルダは、**バインド処理をデータベースエンジン側で行います**。プレースホルダのついたSQL文はそのままデータベースエンジンに送信され、コンパイルなどの実行準備が行われ、この時点でSQL文が確定します。SQL文が確定した後に、受け取った値をプレースホルダへ割り当ててSQL文を実行するため、**不正なSQL文へ変更されてしまう可能性がなくなります**。
    
    そのため、原理的にSQLインジェクションの脆弱性が生じないとされています。
    
    ![参考:徳丸 浩 「体系的に学ぶ 安全なWebアプリケーションの作り方」、SB Creative](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/sql_injection/02.png)
    
    参考:徳丸 浩 「体系的に学ぶ 安全なWebアプリケーションの作り方」、SB Creative
    
- 動的プレースホルダ
    
    動的プレースホルダは、**バインド処理をデータべースエンジン側ではなく、アプリケーションのライブラリ側で行います**。SQLの呼び出しごとにパラメータをバインドしてからデータベースエンジンにSQL文を送信するため、実行効率は静的プレースホルダに劣るとされていますが、パラメータの値の埋め込みがライブラリで機械的に処理されることから、開発者のミスによるエスケープ漏れを防止できるとされています。
    
    ただし、**動的プレースホルダは利用するライブラリに依存する**ため、ライブラリに脆弱性があるとSQLインジェクションを許してしまう可能性があることを理解しておく必要があります。
    
    ![参考:徳丸 浩 「体系的に学ぶ 安全なWebアプリケーションの作り方」、SB Creative](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/sql_injection/03.png)
    
    参考:徳丸 浩 「体系的に学ぶ 安全なWebアプリケーションの作り方」、SB Creative
    

### 特殊文字のエスケープ処理の実施

エスケープ処理とは、プログラミングで使用される特別な意味を持つ文字や記号を、別の文字に置き換えたり削除するなどし、普通の文字として扱えるようにすることです。

SQLの標準規格では、シングルクォートやバックスラッシュがエスケープ処理の対象となります。例えば、文中で文字列の中にシングルクォートを使用したい場合には、以下のようにシングルクォートを二個並べるというルールがあります。

```sql
'O''Reilly' --SQL上のソースコード

O'Reilly --実際の文字列の値
```

このエスケープ処理が抜けてしまうと、この部分がSQLインジェクション脆弱性となり、本来のSQL文が悪意ある攻撃者によって意図しない形に変更されてしまい、SQLインジェクションの被害を受けてしまいます。

実際にエスケープ処理を行なっていない場合の例を以下に示します。

```sql
SELECT uid FROM users WHERE uid='ユーザID' AND pw='パスワード';
```

このSQL文では、ユーザIDとパスワードを入力パラメータとして受け取り、この2つをusersテーブルから検索します。そして、該当するレコードがあった場合にuidを返し、その後ログイン処理を行う仕組みになっているとします。

上記のSQL文では、シングルクォートのエスケープ処理を行なっていないため、ユーザIDの部分に`’ OR 1=1--`という文字列が入力された場合、以下のSQL文が組み立てられてしまいます。

```sql
SELECT uid FROM users WHERE uid='' OR 1=1--' AND pw='パスワード';
```

uidが空の場合でも、その後の**OR 1=1**の部分で必ず検索条件が真となり、そのあとのSQL文はコメントアウトされてしまうため、uidやパスワードを知らなくてもログインが可能となってしまうのです。

エスケープ処理を行う実装方法については、言語ごとに用意されているエスケープ関数を利用する、独自で作成した関数の利用、データベースエンジンから提供されているAPIを利用するなど複数の選択肢が存在するため、それぞれの環境に合わせた実装が必要になります。

### SQLインジェクションの保険的対策

ここまでプレースホルダの利用、エスケープ処理についてご説明しました。以下では、加えて実施しておくと良い保険的対策についてご説明します。

**保険的対策**とは、根本的な対策に抜けがあった場合に攻撃の被害を軽減する対策のことを指します。

- 詳細なエラーメッセージを表示させない
    
    SQLインジェクションでは、エラーベースSQLインジェクションのようにエラーメッセージを利用して攻撃を行うものがあることをご説明しました。エラーメッセージにデータベースの種類やエラーの原因、実行エラーを起こしたSQL文等の情報が含まれてしまうと、悪意ある攻撃者に情報を提供してしまうことになります。
    
    そのため、詳細なエラーメッセージを抑止することで、SQLインジェクションの被害にあいにくくすることができます。
    
- データベースの権限設定を適切にする
    
    データベースユーザの権限を、アプリケーションの機能を実現するために必要最小限の権限に設定しておくことで、万が一SQLインジェクションの被害を受けても最小限にとどめられます。
    
    必要以上の権限を設定していた場合、データベースの中の全てのデータが漏えいしてしまう危険や、データの改ざん、削除などの被害を受けてしまうことになりかねません。
    
    データの読み出しの権限のみ必要であれば、読み出しのみの権限を与えるように適切に権限設定を行うことで、万が一SQLインジェクションの脆弱性が存在していても、被害を最小限にとどめることができます。
    
- 入力値の検証(バリデーション)の実施
    
    バリデーションとは、入力された値が仕様に沿っているかを検証することです。入力された値がアプリケーションの要件に沿っているかを検証することで、SQLインジェクションの脆弱性対策に効果を発揮します。
    
    たとえば、郵便番号欄であれば数値のみを受け付け、それ以外の値の入力を制限することで、不正なSQL文が入力されても受け付けないようにすることができます。
    

## まとめ

今回はSQLインジェクションについて解説しました。SQLインジェクションは、データベースをターゲットに行われる攻撃であり、被害を受けてしまうとデータベースに保存している情報の漏えい、改ざんが行われてしまいます。

アプリケーションを開発する際には、見栄えや使いやすさだけではなく、それぞれの開発環境に合わせてセキュリティについても気を配り、SQLインジェクションなどのサイバー攻撃への対策を行いましょう。

こちらの記事では、Webアプリケーションの脆弱性を利用したサイバー攻撃の一つ、SQLインジェクションについて解説します。

【必須セキュリティ】SQLインジェクションの仕組みと対策

# 【AWS】オブジェクトストレージAmazon S3の特徴とユースケース

Amazon S3とはAWS（**A**mazon **W**eb **S**ervice、以下AWS）が提供するサービスで、**S**imple **S**torage **S**erviceの3つのSからS3と呼ばれます。

S3はデータを格納・管理できるクラウド型のオブジェクトストレージサービスです。ファイル単位でのオブジェクトの出し入れができ、用途が自由・柔軟なデータ保存が可能で、例えるならGoogleドライブやiCloudのような用途ができます。

## S3の主な特徴

S3のさまざまな機能・できることを次に紹介します。

### **バージョン管理**

S3にはバージョニング機能があります。これはバケットのバージョン管理を設定すると「更新」「削除」といった操作のたびにバージョンが記録され、いつでもロールバックできる機能です。この機能のおかげで誤ってファイルを削除してしまった場合でも復元を行う事が可能です。

### 高いデータ耐久性

S3でオブジェクトを保存すると3つ以上のAZ（アベイラビリティーゾーン）間で複製、保存されます。この各AZは物理的に何マイルも離おり、火災や洪水などの災害が発生してもデータが守られる仕組みになっています。これにより99.999999999%（イレブンナイン）の耐久性が実現されています。

### 容量無制限のストレージ

S3には保存出来るデータ容量に上限がなく、無制限に使用する事が出来ます。使っているストレージの空き容量を気にする必要がなく、容量不足によるデータ整理を行う煩わしさから解放されます。使用の際はAWSのコンソール上でバケット（bucket）というデータを保存する入れ物を作成する事でデータの保存を行う事ができます。ただし、1つのバケットに保存出来るオブジェクト（ファイル）数は無制限ですが、1つのオブジェクトについては5TBまでという制限があるため注意が必要です。

### 低コストで使用可能

S3には初期費用がなく、保存されたデータ容量やデータ転送量により料金が決まる従量性から、必要最低限の料金で使用する事が可能です。頻繁に使用を行わないデータなどはデータアクセス頻度の低い用途に設計された低コストのストレージクラスを使用する事で更にコストを抑える事が可能です。また、データへのアクセスパターンに基づき、自動で低コストのストレージクラスへ移動するように**ライフサイクルポリシー**を設定する事も可能です。

## S3でできること3選

主な特徴を知ったところで、実際にAmazon S3を使ったユースケースを3つご紹介致します。

### 1.ストレージとしての使用

こちらはシンプルにストレージとしての活用です。
AmazonS3は容量無制限のため、使用中に容量不足によるデータ整理やストレージ増設などの心配がありません。また料金設定も使用した分だけ発生する従量課金制のため、様様なニーズに合わせて適切なコストで運用することができます。

主な使用用途は、オンプレミスで管理しているデータのバックアップとして使用したり、普段はあまり使用する機会のない企業の証跡書類など長期間保存を想定したアーカイブとして使用されます。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/s3_usecase/01.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/s3_usecase/01.png)

### 2.静的ウェブホスティング

Amazon S3には静的ウェブサイトのホスティング機能が備わっています。静的ウェブサイトとはリクエストに対してhtmlファイルや画像ファイル等の内容をそのままレスポンスとして返すサイトです。対して動的ウェブサイトは、リクエストに対してサーバーサイド側で処理が行われ、その結果をレスポンスとして返すサイトのことを指します。端的にいうとページを表示するためにログイン処理などが必要な場合は動的なサイトと言えます。

主な使用用途は、社内向けに公開するような静的サイトがあります。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/s3_usecase/02.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/s3_usecase/02.png)

### 3.イベント通知機能による他サービスとの連携

Amazon S3にはイベント通知機能があり、バケットで特定のイベントが発生した際に通知を行なってくれます。

例えば、バケット内に新しく画像をアップロードした場合はObjectCreatedというイベントが通知され、そのイベントをトリガーにAmazon Lambdaを実行しサムネイル画像を作成する事ができます。その他にもイベントをトリガーにAmazon SNS経由でSlackやメールに通知をしたりすることも可能です。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/s3_usecase/03.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/s3_usecase/03.png)

## ストレージクラスの種類

S3では様様な用途に合わせたストレージクラスが用意されており、保存期間やアクセス頻度に応じてクラスを選択する事でコストの最適化が行えます。

| 種類 | 用途 | データ取り出し費用 |
| --- | --- | --- |
| S3標準 | アクセス頻度が高い場合の汎用ストレージ。 | なし |
| S3 標準 – IA | アクセス頻度は低いがすぐにデータを取り出す場合のストレージ。保存されるAZは三箇所 | あり |
| S3 1 ゾーン – IA | アクセス頻度は低いがすぐにデータを取り出す場合のストレージ。保存されるAZは一箇所 | あり |
| S3 Intelligent-Tiering | アクセス頻度が不明、または変動する場合のストレージ。アクセス頻度によって自動的に費用対効果の高いクラスへ移動を行ってくれる。 | なし |
| S3 Glacier Instant Retrieval | データのアーカイブ用ストレージ。データ取得はミリ秒レベルで可能。 | あり |
| S3 Glacier Deep Archive | S3で最も安価なストレージ。1年に1〜2回しかアクセスしないようなデータ保存を想定されている。 | あり |

## 使用料金

S3の使用料金は基本使用量なしの従量課金性です。料金は6つの要素により決まります。

| 要素 | 説明 |
| --- | --- |
| ストレージ | バケットにオブジェクト（ファイル）を保存するための料金。容量や期間、ストレージクラスによって異なる。 |
| リクエストとデータ取り出し | バケットとオブジェクトに対するリクエストにかかる料金 |
| データ転送 | S3に出入りするすべての帯域幅にかかる料金 ※同じAWSリージョン内のS3バケット間で転送される場合など一部例外もあり |
| 管理と分析 | バケットで有効になっているストレージ管理機能と分析機能（ストレージクラス分析等）の料金 |
| レプリケーション | バケット間でオブジェクトを自動的にコピー出来るレプリケーションにかかる料金 |
| S3 Object Lambda | AWS Lambda関数を使用して、S3へのGETリクエストにプログラムコードを追加して、データを変更および処理できる機能を使う場合の料金 |

正確な料金を知りたい場合は、[AWS公式サイト](https://aws.amazon.com/jp/s3/pricing/)より料金の見積もり依頼を行う事が出来ます。

## まとめ

Amazon S3とはAWSが提供する、データを格納・管理できるクラウド型のオブジェクトストレージサービスです。

容量が無制限かつ高い可用性を実現しており、企業の規模や業種にかかわらず、世界中の多くの企業がデータの保存・活用にS3を利用しています。料金に関してもクライアントの使用用途に合わせた様様なストレージクラスが用意されており、使用した分だけ課金される従量課金制な点も魅力といえるでしょう。新規でAWSアカウントを作成した場合は1年間の無料枠が用意されているので、実際に使用してみて最適なストレージクラスを選択する事も可能です。

この記事では、実際にAmazon S3を使ったユースケースを3つご紹介致します。

【AWS】オブジェクトストレージAmazon S3の特徴とユースケース

# 【AWS】Amazon S3のストレージクラスの使い分けと選択のポイント

Amazon S3はデータを格納・管理できるクラウド型のオブジェクトストレージサービスです。

ファイル単位でのオブジェクトの出し入れができ、主にデータバックアップおよび復元、アーカイブやWebで使う静的なファイルをS3に置いて配信するなどさまざまなことに利用できます。用途に合わせた6つのストレージクラスが用意されており、保存期間やアクセス頻度に応じてクラスを選択する事でコストの最適化が行えます。

今回は各ストレージクラスの特徴などを解説します。

## なぜストレージクラスがあるのか？

端的に言うとデータ保管のコストを安くするためです。

保存するデータの用途や保存期間が異なります。例えば監査ログなどの年に一回使うか使わないかのデータはすぐに取り出せなくてもいいということもあります。そのようなデータはユーザーの立場からすると保管費用が安いほうが助かります。S3のストレージクラスはこのようなコストを安くするニーズに対応できます。

## ストレージクラスの種類

Amazon S3には様様な使用用途に合わせた6つのストレージクラスが用意されており、それぞれ機能や料金に違いがあるため詳しく説明を行います。

※料金は当記事作成時のものであり、変動する可能性があるため利用時は公式サイトにて確認をお願い致します。

### Amazon S3 Standard

アクセス頻度の高いデータ向けに高い耐久性、可用性、パフォーマンスを提供する汎用性の高いストレージクラスです。主な特徴としては3つのAZ*間で管理され99.999999999%（イレブンナイン）の耐久性を誇る事や低レイテンシーかつ高スループットなパフォーマンスが特徴です。

| 説明 | 料金 | データ取り出し料金 |
| --- | --- | --- |
| 50TBまで/月 | 0.025USD/GB | なし |
| 50TB以上450TB未満/月 | 0.024USD/GB | なし |
| 500TB以上/月 | 0.023USD/GB | なし |
- AZ（アベイラビリティーゾーン）とは1つのリージョン内の物理的に分離されたロケーションのことを表します。各リージョンで最小3つのAZで運用されており、各AZは物理的に何マイルも離れています。そのため、火災や洪水などでどれか1つのAZが被害にあっても分離された別のAZによりデータが保護されます。

### Amazon S3 Standard – IA

IA（**I**nfrequent **A**ccess）は低頻度アクセスという意味です。このストレージクラスの保管料金はStandardより安いですがデータを取り出す際に料金がかかります。S3 Standardと同じ機能を使用しつつ、データへのアクセス頻度が低い場合に適しています。

| 説明 | 料金 | データ取り出し料金 |
| --- | --- | --- |
| すべてのストレージ/月 | 0.0138USD/GB | 0.01USD |

### Amazon S3 One Zone – IA

S3 One Zone IAはよりコストを安くするソリューションです。最低3つのAZにデータを保存する他のS3ストレージクラスとは異なり、S3 One Zone - IAは単一のAZのみにデータを保存します。料金が安くなるかわりに冗長性が低下するため、コストと安全性がトレードオフになっています。

| 説明 | 料金 | データ取り出し料金 |
| --- | --- | --- |
| すべてのストレージ/月 | 0.011USD/GB | 0.01USD |

### Amazon S3 Intelligent-Tiering

S3 Intelligent-Tieringはクライアントのアクセス頻度に基づき「高頻度アクセス階層」「低頻度アクセス階層」「アーカイブインスタントアクセス階層」より、自動的にコスト効率の高いストレージ階層を選択してくれます。実際に使用を行なってみるまでアクセス頻度が分からない場合や、使用月によりアクセス頻度が変動する方に適したストレージクラスと言えます。

| 説明 | 料金 | データ取り出し料金 |
| --- | --- | --- |
| モニタリングおよびオートメーション、すべてのストレージ/月 (オブジェクト > 128 KB) | オブジェクト 1,000 件あたり 0.0025USD | なし |
| 高頻度アクセスティア、50 TBまで/月 | 0.025USD/GB | なし |
| 高頻度アクセスティア、50TB以上450TB未満/月 | 0.024USD/GB | なし |
| 高頻度アクセスティア、500TB以上/月 | 0.023USD/GB | なし |
| 低頻度アクセスティア、すべてのストレージ/月 | 0.0138USD/GB | なし |
| アーカイブインスタントアクセスティア、すべてのストレージ/月 | 0.005USD/GB | 0.033USD* |

※アーカイブアクセスティアで迅速な取り出しを行う場合のみ発生します。

### Amazon S3 Glacier Flexible Retrieval（旧 S3 Glacier）

データの取り出しに数分〜数時間かかってしまうため、すぐにアクセスする必要のない長期のデータアーカイブ向けのストレージクラスです。そのため料金設定が他と比べて低く設定をされています。ただし、データの取り出し費用は高くなるので頻繁に取り出さない運用が必要となります。

| 説明 | 料金 |
| --- | --- |
| すべてのストレージ/月 | 0.0045USD/GB |

S3 Glacier Flexible Retrievalではデータの取り出しスピードや条件により発生する料金が異なります。

| 条件 | データ取り出し料金 |
| --- | --- |
| 迅速なスピード | 0.033USD |
| 標準なスピード | 0.011USD |
| 大容量のデータ | なし |
| プロビジョニングされたキャパシティーユニット | ユニットあたり 110.00USD |

### Amazon S3 Glacier Deep Archive

S3のストレージクラスの中で最も低コストのストレージクラスであり、1年のうち1~2回しかアクセスされないようなデータを対象とした長期保存やデジタル保存を想定したストレージクラスです。データの取り出しに12時間以上かかるなどの制約があります。

| 説明 | 料金 |
| --- | --- |
| すべてのストレージ/月 | 0.002USD/GB |

S3 Glacier Deep Archiveではデータの取り出しスピードやデータ量により発生する料金が異なります。

| 説明 | データ取り出し料金 |
| --- | --- |
| 標準スピード | 0.022USD |
| 大容量のデータ | 0.005USD |

その他にも1000回毎のリクエスト料金やデータ転送料金など別途発生する料金があるため、詳しくは[AWS公式サイト](https://aws.amazon.com/jp/s3/pricing/?nc=sn&loc=4)をご覧ください。

## ストレージクラス別活用方法

以上の機能に基づいた各ストレージクラス別のユースケースは次のとおりです。

## Amazon S3 Standardの用途

アクセス頻度の高いデータ向けのストレージクラスであり、コンテンツ配信やAmazon Athenaを使用したビッグデータ分析などに利用できます。

### ユースケース

- 利用する目的でのデータ保管
- S3のバケットにHTMLファイルやCSSなどの静的ファイルを保存し、静的ウェブサイトホスティングを有効化すると静的ウェブサイトとして公開することも可能です。

## Amazon S3 Standard – IAの用途

基本的な機能はS3 Standardと同じですが、あまりデータへのアクセスを行わない場合はIAを選択することでStandardよりコストを抑えられます。ただしStandardと異なりデータの取り出し費用が別途発生するため、アクセスが多くなると逆にコストがかかることもあるため注意が必要です。

### ユースケース

あまりアクセスしないデータ保管、必要に応じてすぐにデータを取り出したい場合などに使用されます。

- データのバックアップ
- 災害対策ファイルのデータストア

## Amazon S3 One Zone – IAの用途

このストレージクラスはS3 Standard – IAと同じく、S3 Standardと同じ機能でありながらアクセス頻度が低い方向けのストレージクラスです。S3 Standard – IAとの違いは、通常保存されるAZが最低3つの所、S3 One Zone – IAでは単一のAZのみにデータが保存されます。そのため災害発生時などはデータが失われてしまう恐れがありますが、使用用途によってはS3 One Zone – IAを選択することでS3 Standard – IAより約20%コストの削減を行うことができます。

### ユースケース

- 容易に再作成可能なデータのセカンダリバックアップ
- オンプレミスデータのバックアップ

## Amazon S3 Intelligent-Tieringの用途

S3 Intelligent-Tieringはアクセスパターンが変化する際、4つのアクセスティア間でオブジェクトを移動して自動でコスト削減を行なってくれる唯一のストレージクラスです。アクセス頻度が不透明な場合や、使用用途によりアクセス頻度が変動してしまう場合におすすめです。

### ユースケース

アクセスパターンが予測できないコンテンツの配信などに使用するとその月のアクセス頻度によって自動的に適したアクセスティアに移動し、コストの最適化を行ってくれます。

## Amazon S3 Glacier Flexible Retrieval（旧 S3 Glacier）の用途

このストレージクラスはデータをあまり取り出す機会のない、アーカイブ向けのストレージクラスです。データの取得に1分〜12時間かかるため、すぐにアクセスする必要はないが長期的に大量のデータを保管したい場合に適しています。

### ユースケース

- 企業で保管している膨大なデータのバックアップ
- 災害対策のデータ保管用途
- 保存目的のログファイル

## Amazon S3 Glacier Deep Archiveの用途

このストレージクラスはS3 Glacier Flexible Retrievalよりも更に深いアーカイブデータ向けストレージです。ストレージ利用料金だけだとStandardと比較し、約96%低く設定されていますが、データの取り出し費用は低頻度アクセスのIAよりも高く設定されているため基本的に取り出さずに保管する用途に適しています。特徴として規制規定遵守要件を満たすため、7~10年以上データセットを保管する顧客のために設計がされており、金融サービスやヘルスケアなどの規制が厳しい業界が対象となっています。

### ユースケース

- 病院など規制要件を満たすために、患者の記録を何十年も保持する必要のあるデータ保管
- 会社の証跡書類など保管を目的としたデータの保存

## ストレージクラス選択時のポイント

ストレージクラスを選択する場合に重要となってくるのが**アクセス頻度**と**データの重要度**と**データ取り出しまでの許容時間**です。

まずはS3をどのような用途で使用したいかを明確にし、適したストレージクラスを割り出す参考としてフローチャートをお使いください。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/s3_strage_class/01.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/s3_strage_class/01.png)

## まとめ

Amazon S3には様様な使用用途に合わせた6つのストレージクラスが用意されており、目的に適したストレージクラスを選択する事により、コストの削減を行えます。ただしデータの取り出しに別途料金が発生したり、アクセス頻度によっても選択すべきストレージクラスが異なるため、誤ったクラスを選択してしまうと却ってコスト増加に繋がってしまう恐れがあるので注意が必要です。ストレージクラス選択時は使用用途を明確にし、最適なクラス選択を行えるようにするのがポイントとなります。前述のフローチャートを活用してください。

AWSアカウントを新規作成した方には1年間、S3 Standardを5GBまで利用できる無料枠があるので実際に使用してみると良いでしょう。

S3には様様な使用用途に合わせた6つのストレージクラスが用意されており、それぞれ機能や料金に違いがあるため詳しく説明を行います。

【AWS】Amazon S3のストレージクラスの使い分けと選択のポイント

# DB分野におけるER図の書き方やツールについて

この記事では10種類ほどあるER図の表記法の中から代表的な、IDEF1X（アイデフワンエックス、**I**ntegreation **Def**inition **1X**の略）表記とIE（アイイー、**I**nformation **E**ngineering）表記に焦点を当て、解説していきます。

## ER図とは？

ER図（**E**ntity **R**elationship Diagram）とは、データベース設計における代表的な設計図のことです。E（エンティティ＝モノ）と、R（リレーション＝関係）の組み合わせでシステムのデータやデータ間の処理構造を設計します。また、「エンティティ」「アトリビュート」「カーディナリティ」「リレーション」と呼ばれるオブジェクトで構成します。

## なぜER図が必要か？

設計書自体を作らず物理テーブルを構築するという方法もありますが、テーブル数が多くなればなるほど、不整合が起こるリスクや、プログラマが仕様を理解できない、または勘違いすることで後戻りによるコストが発生してしまいます。そこで設計段階でER図という図を作成することで、システム全体の構成が俯瞰でき、品質の高いデータベースおよびプログラムを構築できるようになります。

## ER図の作成順序

ER図はシステムの上流工程の中で段階的に設計します。各工程で作成するER図の状態のことを「データモデル」と呼びます。データモデルには「概念モデル」「論理モデル」「物理モデル」があり、以下の順番でデータモデルを作成します。

### 概念モデル

要件定義工程で作成するデータモデルです。最初にシステム全体における「もの」や「できごと」をエンティティ、リレーションシップとして洗い出し、概要を表したものとなります。

- エンティティとは
    
    システムに登場する「モノ」を洗い出し、エンティティとして定義します。エンティティは以下の3種類に分離されます。また、独立エンティティ（他のテーブルのデータに依存することなくデータを保持できるエンティティ）を角の尖った四角で示し、従属エンティティ（他のテーブルが存在しないとデータを保持することができないエンティティ）を角の丸い四角で示します。
    
    - リソースエンティティ
        
        マスターテーブルとして管理される類いの情報です。基本的には参照（SELECT）される事が多く、更新（INSERT/UPDATE）される事は少ないです。
        
        例）顧客、商品、部門
        
    - イベントエンティティ
        
        定期的に発生するトランザクション等のテーブルとして管理される類いの情報で、
        
        「～日」等の属性を持ち、日次や月次等で起こる業務処理の事です。
        
        基本的には更新（INSERT/UPDATE）が多く発生します。
        
        例）受注、貸出、請求
        
    - サマリーエンティティ
        
        リソース系とイベント系のデータを、あるタイミングで集計した結果のサマリを格納するエンティティです。定期的な処理（分析やレポート）のための情報を格納するのが一般的です。
        
        例）商品別売上集計、部門別売上集計
        
- リレーションシップとは
    
    エンティティ同士の関係を表現する線のことです。リレーションシップには向きがあり、関連の「主語」から「目的語」に向かって線を引きます。主語となるエンティティを「親エンティティ」、目的語となるエンティティを「子エンティティ」と呼びます。また、リレーションシップには以下の種類があります。
    
    - 依存型
        
         リレーションシップを引いた両エンティティ間で依存関係が成立する場合は、依存型のリレーションシップです。依存関係とは、「親エンティティのデータが存在しない場合、子エンティティのデータも存在できない」という意味です。依存型の場合は、親エンティティの「主キー」が子エンティティに於いても「主キー」となります。
        
    - 非依存型
        
        親エンティティが存在しなくても、独立して存在できる場合は非依存型のリレーションシップです。非依存型の場合は、親エンティティの「主キー」は子エンティティに於いて「外部キー」となります。  下図の社員マスタと社内サークルマスタは社員番号をもとにリレーションシップが成り立っていますが、紐づくデータがなくてもシステム的に成り立ちます。非依存型の場合、どちらのエンティティも四角の枠線で表現します。
        
        ![Envader記事用　依存非依存](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/db_er/01.png)
        

### **論理モデル**

論理モデルでは概念モデルに対して様々な肉付けを行います。具体的には属性（アトリビュート）、アイデンティファイア（主キー）、外部キーの定義や、リレーションの線には、エンティティが関連する最小件数 (オプショナリティ) と最大件数 (カーディナリティ (多重度) ) を示すための記号を使用します。ただし、論理モデルではデータ型の定義などの物理データベース向けの設計は行いません。つまり、論理モデルは「特定のデータベースに依存しないレベルで具体化した状態」となります。

- アトリビュート（属性）とは
    
    エンティティの中の属性情報のことです。アトリビュートの中で「主キー」や「外部キー」も表現します。主キーとなる項目は、エンティティ上部で四角に囲い明示します。外部キーとなる項目は、項目名の後ろに「（FK）」と書いて明示します。その他の項目は、項目名のみ記述します。
    
    - 主キー（PK）とは
        
        主キー(**P**rimary **K**ey)はエンティティのレコードを検索するときに使用するカラムです。カラムの値は必ず一意（ユニーク）になります。
        
    - 外部キー（FK）とは
        
        外部キー(**F**oreign **K**ey)は関連するエンティティの整合性を保つために設定します。たとえば予約情報テーブルの「ユーザID」の値は必ずログインマスタに存在する、などです。
        
- カーディナリティとオプショナリティ
    
    カーディナリティとは、「１対１」「１対多」「多対多」など、リレーションの詳細を表現する記号のことです。日本語では「多重度」と呼ばれています。
    
    オプショナリティとは、IE記法で多重度にゼロが含むかを区別して表記するものです。「0以上」や「0または1」といったことも表現することができます。
    
    両者を使ってリレーションの始点と終点を定められた記号で表現します。IE記法とIDEF1X記法では表記方法が異なります。
    
    ![Envader記事用　表記方法](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/db_er/02.png)
    
    ![Envader記事用　素材集　リレーション](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/db_er/03.png)
    

### ER図のIE記法とIDEF1X記法の例

![Envader記事用　Er図の例](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/db_er/04.png)

![Envader記事用　idefix](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/db_er/05.png)

### **物理モデル**

詳細設計工程で作成するデータモデルです。Oracle Database等の特定の物理データベース向けに論理モデルの変換を行います。例えばデータ型を追加したり、物理データベースに即したアルファベットに変換します。ER図の最終形態がこの物理モデルとなります。物理モデル完成後は、その情報をもとに物理データベースを作成することができます。

![Envader記事用　論理物理](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/db_er/06.png)

## ER図の作成ツール

ER図についてはExcelやVisioなどのアプリケーションで作成することも可能ですが、罫線や図形オブジェクトを使って作図するのは時間がかかります。昨今ではER図を作成する専用ツールが出ており、これらのツールを活用することで効率良くER図が作成できます。ここでは、無料で利用できるER図作成ツールを紹介します。

- **GitMind**
    
    価格：無料
    
    無料で使用できるオンラインマインドマップ、及び概念データモデル作るWebツール「GitMind」は、作図に役立つ様々な図形や矢印などが提供されています。さらに、図を非公開にしたり、他の人と共有したり、機密コンテンツが含まれている場合にパスワードで保護したりできます。テンプレートが多く用意されているから、ER図書き方はとても簡単です。デスクトップ版もリリースしたので、Webで作図したくない時に利用でき、とても便利です。もちろんWebツールと同じく無料でも利用可能です。
    
    おすすめポイント：
    
    - オンライン無料で利用可能
    - 様々な実用な図形などが用意
    - URLで共有できる
- **Draw.io**
    
    価格：無料
    
    登録を必要とせずにER図を作る無料Webツールです。図の保存場所はGoogleドライブ、Dropbox、またはコンピューターのハードドライブに指定できますので、再編集や閲覧、共有が非常に便利です。異なる国のユーザーのために使用する時に言語を選択できます。さらに、JiraやConfluenceなどの統合されたプログラムに合わせて図を編集し続けることができます。
    
    おすすめポイント：
    
    - 作成した図の保存場所を指定できる
    - 複数の言語をサポート
    - JiraとConfluenceの統合
- **Lucidchart**
    
    価格：無料（制限あり）。月間7.95ドル/一人
    
    実体関連図作成ツールを使用して、リレーショナルおよび論理的な方法でデータベース構造を視覚化します。ドラッグアンドドロップでの操作のおかげで、使い方はとても簡単になります。１から図を作成したり、DBMSからERD図を自動的に生成して、データベーステーブルをアップロードしたりすることもできます。また、ERDをMySQL、Oracle、SQLServerなどのデータベースサービスにエクスポートできます。
    
    おすすめポイント：
    
    - ドラッグアンドドロップで操作可能
    - ERDを自動生成可能
    - 作成したER図をデータベースサービスにエクスポート可能

## まとめ

ER図の書き方の手順とツールについて解説しました。表記方法の違いはありますが、考え方は同じです。重要なのは、いきなりER図を書き始めるのではなく、大枠から徐々に詳細に落とし込んでいくことです。これはER図に限らずシステム設計全般に言えることです。ER図を段階的に作成することによって、システムの全容を把握しつつ、質の高いデータベースを構築することを可能にします。

この記事では10種類ほどあるER図の表記法の中から代表的なIEについて解説します。

DB分野におけるER図の書き方やツールについて

# LANとは何か？WANとの違いや構築の仕方もくわしく解説！

この記事では、**LAN**について解説します。

LANは、オンプレミスやクラウドに関係なく、そのどちらでも必ず利用しています。インターネットやWANなどの他のネットワークに接続したり、Webサービスなどを構築するうえで非常に重要な概念です。この記事を理解することで、エンタープライズ（企業）レベルのLANネットワークについて、ざっくりとイメージが描けるようになります。ぜひ現場で活きる実践的な知識をしっかりと頭に入れておきましょう。

## LAN (Local Area Network) とは

LANは**L**ocal **A**rea **N**etworkの略で、同一の敷地・建物など局地的な範囲に構築されたネットワークのことです。いわゆるネットワークエンジニアとよばれる職種のエンジニアは、その多くがこのLANの設計や構築、運用保守を行います。LANは次のような場所で利用されます。

- 家庭
- 工場
- 学校
- オフィス
- データセンター
- VPC（**V**irtual **P**rivate **C**loud）

![LAN (Local Area Network) とは.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/lan/01.png)

LANはLAN内で完結することが少なく、外のネットワークと通信することが大半であるため、それぞれの構成技術について理解しておく必要があります。そのため、LANについて知る前に次の項目について理解しておく必要があります。

- **ローカルIPアドレス**
- **グローバルIPアドレス**
- **IPマスカレード**

それではそれぞれの項目について、ざっとおさらいしていきましょう。

### ローカルIPアドレスとは

**ローカルIPアドレスとは、内部ネットワーク（LAN内）で使用できるIPアドレス**であり、ローカルIPアドレスをサーバーやクライアントなどの機器に割り当てます。**ネットワーク管理者が自由にIPアドレスを設定することができ**、グローバルIPアドレスとは異なり世界中で一意である必要はありません。

次のIPアドレスの範囲が、ローカルIPアドレスとして指定されています。必ず頭に入れておきましょう。

| クラス | アドレス範囲 | ネットマスク（CIDR表記） | ネットワーク規模 |
| --- | --- | --- | --- |
| A | 10.0.0.0 ～ 10.255.255.255 | /8 | 大規模 |
| B | 172.16.0.0 ～ 172.31.255.255 | /12 | 中規模 |
| C | 192.168.0.0 ～ 192.168.255.255 | /16 | 小規模 |

クラスAからCまでそれぞれネットマスクが違います。そのため、使用できるIPアドレスの数が違うので、規模感も変わってきます。

個人開発では、どのクラスのローカルIPアドレスを採用するかを自分で決めます。一方で、エンタープライズの案件にアサインするときは、個々の現場によって利用するIPアドレスが決まっている（もしくは決める）と覚えておくとよいでしょう。

### グローバルIPアドレスとは

**グローバルIPアドレスとは、世界中で一意なIPアドレス**です。LANでは割り振ることができませんが、インターネットに接続する際に必ず利用します。具体的には、**ルーターのインターネット側のインターフェースに割り当てられるIPアドレス**がグローバルIPアドレスです。

一般的にグローバルIPアドレスを利用するためには、ISP（**I**nternet **S**ervice **P**rovider）と契約する必要があります。**インターネット回線**といいますが、NTTやKDDIなどのサービスが提供するIPアドレスを使って、インターネットに接続しています。他にもスマートフォンでは、契約したSIMを機器に差して、グローバルIPアドレスを利用しています。

もし自分のパソコンのグローバルIPアドレスが知りたいときは、次のURLにアクセスしてください。

[https://ifconfig.me/](https://ifconfig.me/)

もしくは、CLI（コマンドラインインターフェース）で確認したい場合は、以下のコマンドを入力してください。

```bash
curl https://ifconfig.me
```

### IPマスカレード（NAPT）とは

IPマスカレードは、**1つのグローバルIPアドレスと複数のローカルIPアドレスをポート番号を利用してマッピングします。**サーバーやパソコンなどのLAN内の機器が、インターネットに接続できるのは、このIPマスカレードによってローカルIPアドレスをグローバルIPアドレスに変換しているからです。

![IPマスカレード（NAPT）とは1.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/lan/02.png)

そして、IPマスカレードを行うのは、**ルーター**の役割です。ルーターは、**どこまでがLANでどこからがインターネット（もしくはWAN）なのか**を決めます。一般的にはゲートウェイといいますが、すなわち**ネットワークの出入り口**となります。つまりは、**LANはルーターによって蓋されている**というイメージです。

![IPマスカレード（NAPT）とは2.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/lan/03.png)

## LANと接続する他のネットワークについて

先述しましたが、LANはそれ自体で完結するということは少なく、ITサービスを提供したり、インターネットを利用するなどの目的で他のネットワークと接続することがほとんどです。そのため、LANと関連するネットワークと、その違いについても確認しましょう。

### LANとWANの接続

**WAN**とは、**W**ide **A**rea **N**etworkの略です。たとえば、東京本社、名古屋支社、大阪支社、福岡支社を運営する企業Aがあるとします。それぞれ独立したLANネットワークを持っており、企業AはそれらのLANネットワークを通信できるようにしたいと考えます。そのときに利用するのがWANです。

![WANとLANの違い.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/lan/04.png)

WANは、ISPによって提供される閉域網のサービスや、インターネット回線を利用したVPNを構築したりする方法がありますが、共通するのは**ある拠点間同士を特定の人間しか見れない状態で接続可能にすること**です。

詳しくは、以下の記事を参考にしてみてください。

https://envader.plus/article/50

### LANとインターネットの接続

**インターネットは世界中のコンピュータを相互接続した巨大なネットワーク**です。LANは家庭や学校、データセンターなど局地的な範囲で利用されているネットワークですが、インターネットはそれらのコンピューターが世界中からアクセスできる状態です。つまり、**不特定多数の人間がアクセスできるというのがインターネットの特徴**になります。

![LANとインターネットの接続1.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/lan/05.png)

インターネットにLANを公開する場合は、セキュリティ対策が特に重要になります。たとえば、Webアプリケーションの構築でAmazon VPC上にRDSを利用するとき、直接アクセスできないようにプライベートサブネット内に配置するなどの配慮が必要です。パブリックサブネット上のEC2インスタンスから特定のポートのみで接続できるようにするというような構成にしましょう。

![LANとインターネットの接続2.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/lan/06.png)

## LANの構成について

これから**オンプレミスにおけるLANネットワークの構成**について解説します。コンピューターネットワークは大きく分けて**リンク**と**ノード**に分かれますが、これはLANについても同様です。ノードとリンクを合わせると次のようなイメージになります。

![LANの構成について.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/lan/07.png)

**ノードとは、コンピューターネットワークの構成における点**です。具体的には次のようなものがあります。

- サーバー
- ストレージ
- クライアント（パソコン、スマホ、タブレット等）
- プリンタ
- ネットワーク機器（ルーター、L2/L3スイッチ、FCスイッチ、ファイアーウォール、ロードバランサー等）
- アクセスポイント

**リンクとは、コンピューターネットワークの構成における線**です。大きく分けて**有線**と**無線**に分かれます。具体的には次のようなものがあります。

- 有線
- LANケーブル
- FCケーブル
- 無線
- Bluetooth
- Wi-Fi

### LANネットワークにおけるWebシステムの構成例

データセンターにおいては通常は複数のシステムが動作していますが、今回は先ほど登場した企業Aがデータセンターで運用しているあるWebシステムを一例にLAN構成を見てみましょう。

![LANネットワークにおけるWebシステムの構成例.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/lan/08.png)

## まとめ

LANについて解説するなかで、インフラエンジニアが現場で扱う知識をまとめて説明していきました。LANはネットワークに限らず、サーバーやアプリケーションなど多くのITエンジニアが関係する領域です。活躍できるエンジニアになるために、今回解説した内容を何度も復習し理解しましょう。

同一の敷地・建物など局地的な範囲に構築されたネットワークのことです。

LANとは何か？WANとの違いや構築の仕方もくわしく解説！

# WANって何？インターネットやLANとの違いも解説！

この記事ではWAN（**W**ide **A**rea **N**etwork）について解説しています。

WANはLAN（**L**ocal **A**rea **N**etwork）とは異なる領域のネットワークで、インターネットと同じく向こう側のネットワークです。普段利用することも少ないためイメージも持ちづらいと思います。

この記事を通して、WANとLAN、そしてインターネットの違いを理解しましょう。

## WANとインターネットの違いは何か？

**WANとは、遠く離れたLAN同士を接続する広範囲な通信網**です。たとえば、ある企業の大阪支社のPCから東京本社のサーバに接続するという場合、イントラネットを利用するというケースがあります。

WANと似たネットワークにインターネットがあります。**インターネットとWANの大きな違いは、プライベートなのかパブリックなのか**です。インターネットとは、世界中のコンピュータを相互接続したネットワークで、世界中のインターネット利用者がアクセスできます。

一方、WANでは利用しているLAN同士で通信できるプライベートなネットワークとなっており、特定のアクセスに限定されます。これが大きな違いです。次の表にまとめます。

|  | 特徴 |
| --- | --- |
| WAN | 地理的に離れたLAN同士を相互接続したプライベートなネットワーク |
| インターネット | 不特定多数の人間が利用する世界中のコンピュータを相互接続したパブリックなネットワーク |

![WANとインターネットの違いは何か？.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/wan/01.png)

## WANとLANの違い

**LANとは、同一の敷地・建物など局地的な範囲に構築されたネットワークのこと**です。たとえば、自宅やオフィス、データセンターなどの建物内に構築されるネットワークで、WANはこれらのLANを相互接続するために利用されます。

ある企業Aの具体例をもとに考えます。企業Aは1000人規模の大企業で、オフィスは東京本社、大阪支社、名古屋支社、福岡支社を保有しています。それぞれのオフィスでWANを利用して、コンピュータ間で相互にデータをやり取りする場合、次のようなイメージのネットワーク構成を描くことができます。

![WANとLANの違い.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/wan/02.png)

WANとLANの違いを次の表にまとめます。

|  | 特徴 |
| --- | --- |
| WAN | LANを相互に接続する広範囲なネットワーク |
| LAN | 自宅やオフィス間などの比較的小さな範囲のネットワーク |

LANの詳細については、以下の記事でも取り上げているので、ぜひとも参考にしてください。

https://envader.plus/article/49

## WANを用いた通信サービスについて

WANサービスは大別すると、**公衆網**と**閉域網**を利用するケースに分かれます。

**公衆網とは、不特定多数の人間が共有している通信網**であり、代表的なものとしてインターネットがあります。不特定多数の人間がアクセスできるということもあり、改ざんや盗聴などのセキュリティリスクが常に存在します。また、通信品質は保証されません。ただし、その分だけ回線費用は安価です。

**閉域網は、限られた利用者だけが接続できるインターネットに接続していない通信網**です。たとえば、NTTやKDDIなどの電気通信事業者が提供・管轄しているネットワークを契約して利用します。利用者が特定可能であり、またSLA（**S**ervice **L**evel **A**greement）という形で通信品質が契約に盛り込まれていることもあります。ただし、その分だけ回線費用は高価です。

公衆網と閉域網について、これまでの内容を次の表にまとめます。

|  | 利用者 | SLA | セキュリティリスク | コスト |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 公衆網 | 不特定多数の人間 | ない | 高い | 安価 |
| 閉域網 | 電気通信事業者と契約した企業 | ある | 低い | 高価 |

### 【補足】VPN（**V**irtual **P**rivate **N**etwork）とは何か？

**VPNとは、仮想的な専用通信網**です。専用線は後述しますが、ある拠点や端末間のネットワークを仮想的に構築します。それにより物理的に専用線を引いて接続するよりも、安価な専用線を実現することができます。

![【補足】VPN（Virtual Private Network）とは何か？.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/wan/03.png)

VPNは、**トンネリング**と**認証**、**暗号化**の3つの技術から構成されています。それぞれ次の表にまとめます。

| 構成要素 | 特徴 |
| --- | --- |
| トンネリング | 送受信の間で仮想的な専用線（トンネル）を構築する |
| 認証 | 正しい相手であるかどうかを確認・検証する |
| 暗号化 | データを解読不能な形に変換し、盗聴を防ぐ |

### 実際に利用されているWANサービス

それでは、実際に利用されているWANサービスについて、その代表的な例を紹介します。

- **専用線**
- **広域イーサネット**
- **IP-VPN**
- **インターネットVPN**

これらのWANサービスについて、図を交えながら解説していきます。

### 専用線

特定の顧客専用通信回線です。電気通信事業者と契約して工事を経て利用できます。

専用線で結ばれた拠点間の回線は完全に占有することができ、これによってセキュリティのリスクを大幅に減少させることができ、他の利用者に影響されることがないため通信速度も担保されます。たとえば、データセンター間などの高い通信品質が求められる場合などに利用されます。料金は利用したい帯域、拠点間の距離によって定まります。ただし、専用線サービスは、どのWANサービスのなかでも最も高価になるため他のサービスとの比較がとても重要になります。

![専用線.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/wan/04.png)

### 広域イーサネット

電気通信事業者が提供する閉域網上に構築されたVPNサービスです。複数拠点間を安全に接続します。

後述するIP-VPNとの大きな違いは利用するレイヤです。広域イーサネットでは、OSI参照モデルにおけるL2を利用したWANサービスのため、ルーティングプロトコルに、OSPF（**O**pen **S**hortest **P**ath **F**irst）やEIGRP（**E**nhanced **I**nterior **G**ateway **R**outing **P**rotocol）などを利用することができます。これによってルーティングの設定は複雑になるので、通常は専任のネットワークエンジニアが必要になります。

補足ですが、ルーティングプロトコルとは、ルーティングテーブルを構成するためのプロトコルです。上記のOSPFやEIGRPなどは、ダイナミック（動的）ルーティングプロトコルに分類され、異なるルーター間でお互いのルーティング情報をやりとりして、ルーターが自動的にルーティングテーブルを構築します。

![広域イーサネット.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/wan/05.png)

### IP-VPN

広域イーサネットと同じく、電気通信事業者が提供するVPNサービスです。広域イーサネットがレイヤ2サービスなのに対して、IP-VPNはレイヤ3サービスとなっています。レイヤ3プロトコルがIPに限定され、ルーティングプロトコルはスタティック（静的）に限定されます。このため、設定は広域イーサネットと比較するとシンプルになり、機器の用意、設定や運用は電気通信事業者側で実施するため手間が少なくなります。

![IP-VPN.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/wan/06.png)

### インターネットVPN

ISP（**I**nternet **S**ervice **P**rovider）が提供するインターネット回線を利用して、拠点のVPNルーター間でセキュアな仮想専用線を構築します。インターネット回線は先述の通り、公衆網でコストも安価で利用できます。インターネットVPNには、大きく分けて2種類の方式があります。

- **SSL-VPN**
- **IPsec-VPN**

SSL-VPNは、SSL/TLS（**S**ecure **S**ockets **L**ayer/**T**ransport **L**ayer **S**ecurity）を利用しています。L5レイヤ（セッション層）で実装されており、下位のL4レイヤ（トランスポート層）に依存します。IPSec-VPNは、IPSec（**Sec**urity Architecture for **I**nternet **P**rotocol）を利用しています。L3レイヤ（ネットワーク層）で実装されており、上位のアプリケーションに依存しません。どちらもVPNルーターへの設定はネットワーク管理者が行うため、比較的設定や運用は難しくなります。

![インターネットVPN.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/wan/07.png)

最後に、これまで見てきたWANサービスについて次の表にまとめます。

|  | 特徴 | 通信品質 | セキュリティリスク | コスト | 運用管理 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 専用線 | 拠点間を完全に占有した回線を利用できる | 高 | 低 | 高 | 易 |
| 広域イーサネット | 閉域網上で利用できるL2レイヤのVPNサービス | 中 | 中 | 中 | 難 |
| IP-VPN | 閉域網上で利用できるL3レイヤのVPNサービス | 中 | 中 | 中 | 易 |
| インターネットVPN | インターネットを利用したVPNサービス | 低 | 高 | 低 | 難 |

## まとめ

WANについて知ることで、企業のイントラネットなどがどのように形作られているのかを構成図から理解できるようになります。今回理解できなかったとしても何度も読み返して、確実に理解したうえで実際の業務に活かせるようになりましょう。

WANとは、遠く離れたLAN同士を接続する広範囲な通信網です。

WANって何？インターネットやLANとの違いも解説！

本記事ではIPアドレスについて解説します。

【徹底解説】IPアドレスの全知識

# 【脱初心者】CIDRとCIDR表記

こちらの記事では、CIDRとCIDR表記について解説します。

**CIDR**（**C**lassless **I**nter **D**omain **R**outing）は、別名を**クラスレスアドレッシング**とも呼び、**現在主流で使用されているIPアドレスの割り当て方式**です。また、CIDR表記はIPアドレスにサブネットマスクの情報を簡略化して付随する表記方法です。それぞれの概要などについて詳しく説明します。

こちらの記事は「IPアドレス」と「サブネット・サブネットマスク」に関する知識が必要です。それぞれの記事は以下をご覧ください。

https://envader.plus/article/51

https://envader.plus/article/53

## CIDRの概要

初期のTCP/IPのIPアドレス（IPv4）は、IPアドレスの枯渇問題を抱えていました。この問題の対策として、IPアドレスの割り当てをクラスフルアドレッシングという仕組みが導入されました。

しかし、クラスフルアドレッシングには「ユーザにとって丁度良いアドレスクラスが存在しない」という問題が存在しました。この問題を解消するために、割り当てられたネットワークをさらに小さい単位で分ける「**サブネット**」という概念が誕生しました。

従来のクラスフルアドレッシングのクラス（クラスA、クラスB、クラスC）をより小さいサブネットに分割することをサブネット化と表現することもありますが、現在では、**クラスの定義に関わらず単にネットワークをより小さな複数のネットワークに分割することもサブネット化すると表現します**。

つまり、サブネット化を行うために、**IPアドレスにサブネットマスクの情報を付随して自由にネットワークの範囲を指定する仕組みのことを「CIDR（クラスレスアドレッシング）」と呼びます**。

### **CIDRの利点**

CIDRの利点を、クラスフルアドレッシングと比較して以下の図にまとめました。

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

このように、CIDRの利点は、クラスフルアドレッシングのようにネットワーク部とホスト部を8bit単位で区切ることにこだわらずに、**任意のbitでネットワーク部とホスト部の境界決められる点**です。CIDRを利用するとクラスフルアドレッシングで問題だった「IPアドレスの無駄な消費」を防ぐことができます。

## **CIDRの特徴**

CIDRの特徴を、クラスフルアドレッシングと比較して説明します。以下の図をご覧ください。

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

上記の図のように、クラスフルアドレッシングではIPアドレスの上位bitからアドレスクラスを判別でき、IPアドレスの情報だけでネットワークアドレスのbit数を知ることができます。

CIDRを用いた場合、**IPアドレスの情報だけではネットワークアドレスのbit数を知ることができません**。そのため、必ずIPアドレスと合わせて**サブネットマスクの情報が必要**です。

## **CIDRの主要な概念**

CIDRの特徴から分かるように、CIDRの主要な概念は「**サブネットマスク**」であり、それを簡略化して表記する「**CIDR表記**」です。

### CIDR表記

CIDR表記は、**IPアドレスのサブネットマスクの情報を簡略化して**`192.168.0.0/24`**のように表記したもの**です。CIDR表記した`192.168.0.0/24`は、`192.168.0.0/255.255.255.0`のようにIPアドレスにサブネットマスクを付随した表記と**全く同じ意味**で、**表記方法が違うだけ**です。

サブネットマスク`255.255.255.0`は、「**上位の24bitがネットワークアドレスである**」という意味でもあります。つまり、CIDR表記で`/数字`が意味するのは「**上位何bitがネットワークアドレスである**」という意味です。

CIDRを用いた場合、サブネットマスクで表記するよりCIDR表記した方が簡易的で分かりやすいため、**一般的にはCIDR表記を用います**。また、CIDR表記で用いる`/`（スラッシュ）は、**プレフィックス**と呼び、CIDR表記のことを「**プレフィックス表記**」とも呼びます。

## **CIDRの用途**

CIDRの用途を、以下の2点に焦点を当てて説明します。

- クラスを使わないIPアドレスの割り当て
- 経路情報の集約

### クラスを使わないIPアドレスの割り当て

クラスを使わないIPアドレスの割り当てとは、**クラスの定義にかかわらず単にネットワークをより小さな複数のネットワークに分割すること**を指します。クラスを使わないIPアドレスの割り当てを以下の図にまとめました。

![article-cidr-3.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/cidr/fixed_article-cidr-3.png)
※実際に使えるIPアドレス数は、IPアドレスの数`-2`（ネットワークアドレス+ブロードキャストアドレス）です。

①が、ISP（インターネットサービスプロバイダー）からユーザに割り当てられたIPアドレスだとします。ISPは、CIDRを用いることで、ユーザが必要なネットワーク規模に応じてIPアドレスを割り当てることができます。

①の割り当てを受けたユーザは、②、③、④のように自身でサブネットを構築することが可能です。このサブネットの規模も、ユーザ自身が必要なネットワーク規模に応じて柔軟に構築することができます。

### 経路情報の集約

経路情報の集約とは、**複数のネットワークアドレスのルート情報を1つにまとめること**です。

経路（ルート）が多くなると、ルータ内のルーティングテーブルが大きくなり、宛先ネットワークを見つけるための時間が長くなったり、ルーティングテーブルに保存するためのメモリ量が大量に必要になります。実際インターネット上には膨大な数のネットワークが存在しており、インターネットの出入り口となる基幹ルータともなると、それら全てのエントリ（ネットワーク情報）を扱う必要があります。

この、ルーティングテーブルが増大することへの解決策の1つが、**経路情報の集約**です。経路情報の集約とは、**ルータのルーティングテーブルを圧縮し、エントリ数を減らすこと**です。

実際に経路の集約を行うことで、経路情報の集約を説明します。まず、経路情報が集約されていない例を、以下の図①にまとめました。

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

図①のルータXのルーティングテーブルを見ると、8つのエントリが登録されています。このように、ルータXのルーティングテーブルにルータAから先のルーティングを登録するのはあまり意味がありません。なぜなら、ルータはルーティングする際にネクストホップへ転送すれば良いからです。

この8つのエントリをまとめられないかどうか確認します。それぞれのエントリを表にまとめましたので以下をご覧ください。

| IPアドレス（CIDR表記） | IPアドレス（2進数表記） |
| --- | --- |
| 172.168.32.0/24 | 10101100.00010000.00100000.00000000 |
| 172.168.33.0/24 | 10101100.00010000.00100001.00000000 |
| 172.168.34.0/24 | 10101100.00010000.00100010.00000000 |
| 172.168.35.0/24 | 10101100.00010000.00100110.00000000 |
| 172.168.36.0/24 | 10101100.00010000.00100100.00000000 |
| 172.168.37.0/24 | 10101100.00010000.00100101.00000000 |
| 172.168.38.0/24 | 10101100.00010000.00100110.00000000 |
| 172.168.39.0/24 | 10101100.00010000.00100111.00000000 |

それぞれのエントリを見ると、`10101100.00010000.00100`（上位21bit）までが共通しています。そのため、この8つのエントリを`/21`で1つに集約することができ、まとめて1つのネットワークと扱うことができます。

8つのエントリを集約した結果が、以下の図②です。

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

経路が集約されたことでルータXはルータAから先のルーティングは覚える必要がなくなります。なぜなら、ルータAから先のルーティングはルータAが行うからです。

このように、経路情報の集約とは、**複数のネットワークアドレスの経路情報を1つにまとめること**です。経路情報を集約することにより、ルータの使用メモリを減らすことができます。また、単純に次の宛先の登録数が少なくなることにより検索にかかる計算量も少なくなり、ルータの負荷を軽減することにつながります。

## CIDRの早見表

CIDRを用いてIPアドレスの割り当てや経路情報の集約を行う時に便利な「CIDRの早見表」を作成しました。「Ctrl or Cmd + F」でお探しの値を見つけてください。

| CIDR | サブネットマスク | IPアドレスの数 |
| --- | --- | --- |
| /32（注1） | 255.255.255.255 | 1 |
| /31（注2） | 255.255.255.254 | 2 |
| /30 | 255.255.255.252 | 4 |
| /29 | 255.255.255.248 | 8 |
| /28 | 255.255.255.240 | 16 |
| /27 | 255.255.255.224 | 32 |
| /26 | 255.255.255.192 | 64 |
| /25 | 255.255.255.128 | 128 |
| /24 | 255.255.255.0 | 256 |
| /23 | 255.255.254.0 | 512 |
| /22 | 255.255.252.0 | 1,024 |
| /21 | 255.255.248.0 | 2,048 |
| /20 | 255.255.240.0 | 4,096 |
| /19 | 255.255.224.0 | 8,192 |
| /18 | 255.255.192.0 | 16,384 |
| /17 | 255.255.128.0 | 32,768 |
| /16 | 255.255.0.0 | 65,536 |
| /15 | 255.254.0.0 | 131,072 |
| /14 | 255.252.0.0 | 262,144 |
| /13 | 255.248.0.0 | 524,288 |
| /12 | 255.240.0.0 | 1,048,576 |
| /11 | 255.224.0.0 | 2,097,152 |
| /10 | 255.192.0.0 | 4,194,304 |
| /9 | 255.128.0.0 | 8,388,608 |
| /8 | 255.0.0.0 | 16,777,216 |
| /7 | 254.0.0.0 | 33,554,432 |
| /6 | 252..0.0.0 | 67,108,864 |
| /5 | 248.0.0.0 | 134,217,728 |
| /4 | 240.0.0.0 | 268,435,456 |
| /3 | 224.0.0.0 | 536,870,912 |
| /2 | 192.0.0.0 | 1,073,741,824 |
| /1 | 128.0.0.0 | 2,147,483,648 |
| /0 | 0.0.0.0 | 4,294,967,296 |

（注1）`/32`は単一ホストを表現する際に使われます。

（注2）`/31`はIPアドレス数が2個しかないため基本的には使えませんが、[RFC3021](https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc3021)で**ポイント・ツー・ポイントリンク**として使用して良いと定められています。

## まとめ

こちらの記事ではCIDR・CIDR表記について解説しました。

CIDRはIPv4のIPアドレスの枯渇問題を解消するために誕生し、現在主流で利用されている仕組みです。CIDRを使用してネットワークを構築できるようになるためにも、IPアドレスの知識やCIDR以前に導入されていたクラスアドレッシングの仕組み、サブネット・サブネットマスクの知識も合わせて学習することが必要です。

CIDR表記はIPアドレスにサブネットマスクの情報を簡略化して付随する表記方法です。

【脱ネットワーク初心者】CIDRとCIDR表記

# 【保存版】サブネット・サブネットマスク徹底解説

こちらの記事ではサブネット・サブネットマスクについて解説します。

まずはじめに、サブネットが誕生した理由からサブネットの概要を説明します。そして、サブネットの利点と欠点、サブネットマスクの仕組みや使い方を説明します。

また、こちらの記事はIPアドレスに関しての前提知識が必要となります。IPアドレスに関しては以下の記事をご覧ください。

https://envader.plus/article/51

## サブネットが誕生した理由

初期のTCP/IPのIPアドレス（IPv4）は、IPアドレスの枯渇問題を抱えていました。この問題の対策として、IPアドレスの割り当てをクラスフルアドレッシングという仕組みが導入されました。

クラスフルアドレッシングにはユーザに割り当てられるアドレスクラスが3種類しかなく、いずれのアドレスクラスもユーザにとって「丁度良いアドレスクラス」ではありませんでした。そのため、「**3種類の中では**」大きすぎず、小さすぎないクラスBにユーザからのIPアドレスの割り当て要求が集中しました。クラスBの割り当てを受けたからといって、クラスBの接続可能最大数（65,534台）のホストが同時に接続することが稀なネットワークも存在し、IPアドレスが無駄に消費される結果となりました。

このように、クラスフルアドレッシングではIPアドレスの枯渇問題を解決することができませんでした。そのため、「サブネット」という概念が誕生しました。

「サブネット」とは、**ネットワーク内の分割されたネットワークのこと**を指し、**ネットワークを分割すること**を「サブネット化」と呼びます。

### サブネット化とは

サブネット化は、ネットワークを分割し、収納するホストの台数に適したネットワーク（サブネット）を構築することができます。ネットワークを分割することで収納できるホスト数は減少しますが、より多くのネットワークを使用することができます。

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

上記の図のように従来のクラスフルアドレッシングのクラス（クラスA、クラスB、クラスC）のネットワークを分割することをサブネット化と表現することもありますが、**クラスの定義に関わらず単にネットワークを分割することもサブネット化すると表現します**。

## サブネット化の利点

サブネット化を行うと、IPアドレスの無駄な消費以外に、以下の利点があります。

- 通信トラフィックの緩和
- ネットワークの効率化
- ネットワーク障害が起きた箇所を特定できる

### 通信トラフィックの緩和

例えば、ある企業がクラスフルアドレッシングで用いられるクラスBのプライベートIPアドレス「`172.18.0.0~172.18.255.255`」を使用してネットワークを構築し、クラスBの接続可能最大数である65,534台のホストが接続したと仮定します。

クラスBでは65,534台のホストを収容することは可能ではありますが現実的ではありません。なぜなら、1つのネットワークに65,534台のホストを収容した場合、通信トラフィックが多すぎてネットワークが飽和状態（データ処理が限界に達してそれ以上速度が出ない状態）になり、通信自体ができなくなる可能性もあります。また、ホストの台数が膨大になることで管理も増大します。

この問題は、クラスBのネットワークを更に分割し、それぞれのネットワーク間をルータで相互に接続する方法、つまり**サブネット化**を行うことで解決することができます。サブネット化を行うと、通信トラフィックを局所化して全体的な負担を緩和し、管理の手間も軽減することができます。

### ネットワークの効率化

サブネット化されていないネットワークの場合、ホストの台数が増えるごとに余計な通信や通信の渋滞（輻輳）が発生します。

例えば、クラスBのネットワークでARP（IPアドレスからMACアドレスを調べるブロードキャストの1種）を送ったとします。この時、**該当のホスト以外はARPで送られてきた通信を破棄します**。これが**余計な通信**です。

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

サブネット化することでブロードキャストが送られる範囲を分割（縮小化）することができ、余計な通信自体の量を減らすことができます。また、輻輳も緩和され、全体的なネットワークのパフォーマンスが向上します。

### ネットワーク障害が起きた箇所を特定できる

大規模ネットワークの場合、収納するホストの台数が数千から数万になるものもあります。この大規模ネットワークの中で障害が発生した場合、ホストの台数が多すぎることが原因でどの機器で障害が発生したかを特定しにくくなります。

サブネット化を行いネットワーク部を分割することにより、**障害が発生した際にどの範囲で障害が発生したのかを容易に特定することができます**。

### サブネットの欠点

サブネットに分割すると、様々な利点が得られますが、欠点も存在します。

1つのネットワークから分割したサブネットそれぞれに別々のネットワークアドレスを設定するため、**ルータ等を介さずに直接通信することができなくなります**。相互接続を行いたい場合、別途レイヤ3スイッチングハブかルータを設置する必要があります。

また、相互接続のための導入コストや機器の設定・管理をする必要があることが欠点です。

## サブネットマスク

サブネットマスクとは、**IPアドレスを分割して、どこがネットワークアドレス部分で、どこが端末を表すホストアドレス部分かを識別するために使う数値**です。サブネットマスクをIPアドレスと組み合わせることで、サブネット化を行います。

### サブネットマスクの仕組み

サブネットマスクは、一般的には「`255.255.255.0`」のような10進数とピリオドの組み合わせで表記します。このサブネットマスクを2進数で表記すると、「`11111111.11111111.11111111.00000000`」となります。これは、「`1`」の部分がネットワーク部で、「`0`」の部分がホスト部であることを示しています。また、サブネットマスクは左端から1つ以上の「`1`」が連続している必要があります。

該当のIPアドレスのネットワーク部を決めるためには、「**IPアドレスとサブネットマスクの論理積（AND）**」を取ります。

論理積の真理値表は以下の通りです。

| A | 論理積 | B | A・B |
| --- | --- | --- | --- |
| 0 | AND | 0 | 0 |
| 1 | AND | 0 | 0 |
| 0 | AND | 1 | 0 |
| 1 | AND | 1 | 1 |

論理積の特性を利用し、サブネットのネットワーク部が決まる仕組みを以下の図にまとめました。

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

### サブネットマスクを使ったサブネット化

サブネットマスクを使ったサブネット化の例を、CIDR（クラスレスアドレッシング）を用いて説明します。以下の図と表をご覧ください。

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

|  | 10進数表記 | 2進数表記 |
| --- | --- | --- |
| IPアドレス | 126.129.182.0 | 01111110.10000001.10110110.00000000 |
| サブネットマスク | 255.255.255.192 | 11111111.11111111.11111111.11000000 |
| サブネットマスク | 255.255.255.224 | 11111111.11111111.11111111.11100000 |
| サブネットマスク | 255.255.255.240 | 11111111.11111111.11111111.11110000 |

ISP（**I**nternet **S**ervice **P**rovider：インターネットサービスプロバイダー）はサブネットマスクを使用することで、従来のクラスフルアドレッシングのアドレスクラスに該当するIPアドレスを割り当てるのではなく、①のようにユーザが必要なネットワーク規模に応じてIPアドレスを割り当てることができます。

また、ISPからIPアドレスの割り当てを受けたユーザは、サブネットマスクを使用することで最大62台が収納可能なネットワークを図の②、③、④のような複数のネットワークに分割することが可能です。

また、表を見て分かるように、**IPアドレスのホスト部の一部をネットワーク部とみなして、IPアドレスの範囲に収容できるネットワークの数を増やすことでサブネット化を行います。**

### サブネットマスクはどんな時に設定する必要があるのか？

サブネットマスクは、グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスそれぞれで管理方法が異なります。それぞれの管理を以下の表にまとめました。

| IPアドレス | サブネットの管理 |
| --- | --- |
| グローバルIPアドレス | ISPなどが管理・割り当てを行う（ユーザは自由に割り当てできない） |
| プライベートIPアドレス | 企業や一般家庭で管理・割り当てすることができる |

上記の表のように、ユーザはプライベートIPアドレスのサブネットの管理や割り当てを行います。現在はルータに搭載されたDHCP機能により自動でIPアドレスが割り振られるので、手動でIPアドレスやサブネットマスクを設定することは少なくなりました。しかし、**異なるネットワークはルータを介さずに直接通信できないことを利用し**、以下のような場合にサブネットマスクを手動で設定します。

- ①企業内の部署間でデータの参照を制限する場合
- ②ホストやサーバの台数が多く、分割して管理する場合
- ③開発環境と本番環境を分けるなど、環境を切り離す場合

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

### ルータが参照するサブネットマスク

上の図のネットワークAとネットワークBが相互に通信を行いたい場合は、互いが異なるネットワークなのでルータを介して通信を行うことになります。この時、ルータがどのようにして宛先まで通信を届けるかを説明します。

ルータはまず、送られてきた通信の宛先が同一ネットワークか、異なるネットワークかを判断します。そこで、コンピュータ同士のデータのやり取りに使われる「IPパケット」の詳細構造を以下にまとめましたのでご覧ください。

![article-subnet-6.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/subnet/article-subnet-6.png)

図を見て分かるように、**IPパケットの中にはネットワークマスクの情報は入っていません**。つまり、送信元のサブネットマスクの情報を知ることができません。

そのため、送られてきた通信が同一ネットワークかどうか（宛先ネットワークアドレスの算出）を、「IPパケットの中の宛先IPアドレス」と「**ルータ自身に設定されたサブネットマスク**」の論理積を取ることで判断しています。

そして、送られてきた通信が同一ネットワークだった場合はネットワーク内のホストに通信を届け、異なるネットワークだった場合は次のルータに通信を任せます。

## まとめ

こちらの記事ではサブネット・サブネットマスクについて解説しました。

普段生活しているだけではサブネットの構築をすることやサブネットマスクを変更する機会などあまりないかもしれません。しかし、企業などによっては部署ごとにサブネットを構築することや、開発環境・本番環境を分ける、といったことは珍しくありません。

そういった場合に対応・実装できるようになるためにも、サブネット・サブネットマスクの知識に限らず、IPアドレスやCIDR（クラスレスアドレッシング）に関する知識も合わせて学習していきましょう。

サブネットの利点と欠点、サブネットマスクの仕組みや使い方を説明します。

【保存版】サブネット・サブネットマスク徹底解説

# 【徹底解説】要件定義とは、外部設計との違い

## 要件とは

要件定義の解説前に、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。

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

## 要件定義とは

要件定義とは、要件を決めることです。

しかし「決める」と言っても、お客様ありきの仕事では単に自分の中で意志決定するだけでは終わるものではありません。**定めた要件がわかる成果物があること**と**要件についてのステークホルダーとの合意**が最終的には必要となります。

ITシステムの開発プロジェクトの失敗理由のひとつとして、要件定義の失敗がよく挙げられます。単純に決めた要件の質が低いこともあれば、合意できていないステークホルダーがいたためにトラブルとなることもあります。

### 外部設計との違い

要件定義よりもう一段具体度の高い作業ステップとして、外部設計があります。

要件定義が最終的に何が実現出来れば良いかを決めるのに対して、システム開発における外部設計はそれを実現するためのシステムの振る舞いを決めます。例えば画面や操作方法等です。

しかし、現実的には会社によって言葉の指す範囲が異なる可能性はあり得ます。実際に仕事で成果物を作る際には、その会社の相場を理解しそれによって両者を分割することは必須となるでしょう。自分としての見解は持ちつつ、コミュニケーションのために柔軟に対応していくのが良いでしょう。

https://envader.plus/article/55

### 成果物

要件定義の成果物を何とするかについては統一的な見解があるわけではありません。しかしIPAが提供する「ユーザのための要件定義ガイド」が「要件定義ドキュメント」と称して要件定義の成果物を定義しており、ベンチマークとなるでしょう。（参照先：[ユーザのための要件定義ガイド 第2版](https://www.ipa.go.jp/ikc/publish/tn19-002.html)）

### ステークホルダーとの合意

成果物はその内容をステークホルダーと合意する必要があります。

ステークホルダーとは対象プロジェクトの利害関係者です。プロジェクトとの利害関係はプロジェクトごとに違うため、プロジェクトが立ち上がる都度洗い出す必要があります。

ステークホルダーと要件を合意していなければ要件の是非を問えず要件定義が無意味化し、ステークホルダーに漏れがあればトラブルの危険があります。この合意を経てようやく要件定義が完了したと言えます。

## 誰が、いつ、どう要件定義するか

### 責任者と主体

要件定義には、責任者と主体がいます。責任者とは「この要件定義の内容で問題ない」と最終的に承認する者であり、主体とは実際に要件定義を行う者です。

自社開発であれば言わずもがな両者を自社が担うことになります。

一方で受託開発であれば、責任者と主体にズレがあります。この場合、責任者は顧客となります。要件定義とは、飲食業で言えば注文内容であり、注文内容の正確性に責任を持つのが注文者というのは当然です。しかし要件定義の主体は顧客と開発企業の両方です。顧客はITのプロではない以上、開発企業も主体的に要件定義を行わなければ、プロジェクトはほとんど確実に失敗するでしょう。

|  | 責任者 | 主体 |
| --- | --- | --- |
| 自社開発 | 開発企業 | 開発企業 |
| 受託開発 | 顧客 | 顧客・開発企業 |

また、最終的な責任者は基本的には顧客ですが、それを理由に開発企業がプロとしての水準を満たさない仕事をした場合、開発企業側も責任を負うことになる可能性はあり得ます。詳細は記事「【徹底解説】非機能要件とは何かについて完全に理解する」の「専門家の責務としての暗黙の要件」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＞専門家の責務としての暗黙の要件](https://envader.plus/article/17#121)）

### 要件の変更を許容するか

要件が定まるタイミングついて、論点となることは2点あります。「いつ決めるか」「決まった後に変更を許容するか」です。

まず「いつ決めるか」ですが、要件定義は開発の最初期に行われるべきです。なぜならシステムの挙動も実装も、要件によって決まるからです。要件とは「何を作るか？」であって、それが決まっていない段階でモノを作ることはできません。

次に「決まった後に変更を許容するか」についてです。

当然ですが、「許容せず、最初に決めた内容で開発する」のが最も望ましいことは言うまでもありません。これは俗にウォーターフォール開発と呼ばれます。ただしこれには条件がつき「最初に決めた内容が正しければ」という但し書きがつくでしょう。では、最初に決めた内容が正しくなかった場合はどうなるのでしょうか。そもそも最初に正しい内容を決め切ることなど無理であればどうすべきでしょうか。正しくないと判明したにもかかわらず開発を続けるべきでしょうか。

「現実的に最初に正しい要件を定め切るのは難しく、要件定義フェーズ以降も要件定義の変更可能を認める」という立場がアジャイル開発です。こちらではビジネス上必要とあれば要件を次々に変更していきます。

しかし当たり前ですが、納期やスコープに変化がない状況で要件ばかり変えていたらプロジェクトは立ち行かなくなります。アジャイル開発は納期等の制約への変更なしに要件定義を可能にする魔法の杖ではありません。間違っていた要件＝実現しても無価値なものを実現するぐらいであれば変更すべきであり、素早く価値検証することでその誤りを早期検知しようというスタンス・方法論でしかありません。

そのためこれらの開発体制には契約内容が関わってきます。契約の種類は多くありますが、ここで問題となるのは**請負契約**と**準委任契約**です。非常に簡略化すると、前者は完成物に対する責任を負う契約で、後者は工数に対する責任を負う契約です。要件定義で言えば、前者は完璧な要件定義に対して責任を負うことになり、後者は要件定義を行う工数に対して責任を負うことになります。

つまり、アジャイル開発をしたいのに請負契約をしてしまった場合、開発企業は要件の変更がどれだけあっても無償でそれに対応しなければならなくなります。これはビジネスとして現実的とは言い難いでしょう。そのため、アジャイル開発であれば基本的には準委任契約でいくべきです。もし請負契約でやるのであれば、そもそも要件の変更を認めない（アジャイルとはしない）か、相当なバッファを見込んだり、要件変更時の対応について現実的な方策を契約で合意するしかないでしょう。

|  | いつ要件定義をする | 要件の変更を認める | 望ましい契約形態 |
| --- | --- | --- | --- |
| ウォーターフォール | 最初期 | 認めない | どちらでも。開発フェーズによって使い分けることはあり得る。 |
| アジャイル | 最初期 | 認める | 準委任 |

### 要件をどう定めるか

要件定義のためにはまずは顧客の要求をヒアリングするところから始めます。

しかし顧客が言う要求が常に正しいとは限りません。要求内容自体が正しくない可能性がありますし、仮に要求内容が正しかったとしてもその表現が正しくないため開発側が取り違えていたりする可能性があり得ます。前者であれば「なぜそれがしたいのか？」を問うことで、より根源的な欲求を探る必要があるでしょう。コンサルティング業界でしばしば言われる「顧客が欲しいのはドリルではなく穴である」というような話がありますが、手段ではなく目的を把握することでより良い手段を検討できる可能性があります。後者であれば自分なりの整理や他事象との矛盾の検討等によって、顧客と認識をすり合わせる必要があるでしょう。

定められた要件は最終的には文章として成果物化する必要があります。これは曖昧さのない表現で記述される必要があります。2つ以上の意味に解釈できる場合、認識にズレが起き得ます。しばしば「エンジニアに必要なのは日本語の力」といったことが言われますが、要件の記述に必要であることがそう言われる理由のひとつと言えるでしょう。

要件定義のためにはまずは顧客の要求をヒアリングするところから始めます。

【徹底解説】要件定義とは、外部設計との違い

# 外部設計の3つの設計対象…機能・非機能・方式

こちらの記事では、外部設計について解説します。

## 外部設計とは

外部設計とは、ユーザーから見たシステムの振る舞いを決めることです。例えば画面や操作方法等です。

要件を達成できるように外部設計を行うため、外部設計の前に要件定義が行われます。しかし外部設計をする中で不足していた概念が発見されることはあるため、現実的には要件定義と外部設計は往復が起き得るでしょう。

IPAが要件定義の方法のベンチマークとして提供している「ユーザのための要件定義ガイド」において、「要件定義ドキュメント」として要件定義の成果物群が定められています。この中に一般に外部設計の成果物とされるものも一部含まれていますが、ここでは外部設計の一般的な定義の「ユーザーから見たシステムの振る舞いを決める」に当てはまるものについては、外部設計の成果物として取り扱います。

https://envader.plus/article/54

外部設計の設計対象は大きく分けて**機能**・**非機能**・**方式**です。

## 機能設計

機能要件を実現する挙動を決めます。

対象になるのは画面・バッチ・帳票・外部システムI/F・DBです。

- 画面設計

画面設計では、画面の仕様を決めます。

画面単体のみならず、画面間の遷移やUIのポリシー等の全体的な問題もここで取り扱います。

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

- バッチ設計

バッチとは、データ群を一括処理する機能です。画面からだとひとつひとつのデータについての操作をリアルタイムに行いますが、バッチでは複数のデータをあるタイミングでまとめて処理します。例えば月末にのみ利用するレポートがあり、そのレポートのためには常時利用されているデータ群をまとめて加工する必要がある時、バッチによって月末にそのデータ群をまとめて加工しレポートとして利用可能な状態にしたりします。

バッチ設計では処理の内容を決めることはもちろん、複数処理がある時はどういう単位でまとめるかやそれをいつ実行するのか等の運用面や、画面や他バッチからのDB更新と競合した場合にどうするかという排他制御検討、失敗した場合にどうするかという異常系の検討等もしなくてはなりません。

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

- 帳票設計

帳票とは、経営に関する書類です。伝票や売上表等です。BtoC向けWebサービス開発ではあまりかかわりのない概念かもしれませんが、業務システムでは重要な機能のひとつです。

帳票設計では帳票の表示の仕様を決めます。デザインや表示する情報等です。帳票はプリントアウトして業務で利用することもあり、それには業務の運用ルールも絡むため、ファイル形式や出力方法も問題になります。

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

- 外部システムI/F設計

外部システムI/Fとは、外部システムとのデータ連携のための接点です。I/Fはインターフェイスのことです。

開発対象のシステムは外部のシステムとやり取りをすることがあります。例えば決済部分だけ決済サービス事業者の機能を利用する等です。

外部システムI/F設計では、連携のためにタイミングやプロトコル、連携するデータ項目等を定めます。

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

- DB設計

DBの設計には段階があり、概念設計・論理設計・物理設計があります。基本設計では論理設計を行います。

論理設計では、概念設計で作成した概念モデルを論理モデルに変換します。概念設計では業務に必要な情報をエンティティ（DBで言えばテーブル）レベルで洗い出したものに過ぎず、論理設計でそれを、使用するDBに合わせた形式で属性（DBで言えばカラム）レベルも含めて詳細化します。

詳細は他記事をご参照ください。（参照先：[DB分野におけるER図の書き方やツールについて＞論理モデル](https://envader.plus/article/48#62)）

## 非機能設計

非機能要件を実現する**仕組み**・**挙動**・**運用**を決めます。

まずは仕組みです。非機能要件の多くはインフラレベルで実現される以上、インフラ周りの設計が中心となるでしょう。

次は挙動です。インフラレベルだけでは担保し切れない非機能要件もあります。特にセキュリティとパフォーマンスは、個々の機能レベルで検討する必要があり得ます。このように個別検討が必要な箇所の設計を行います。

最後に運用です。非機能要件の中には運用・保守性と移行性のように、システム面だけではなく、現実で人の動きとルールをどうするかも問題となります。要件レベルよりも具体度を高めて設計を行いましょう。

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

## 方式設計

方式設計では、アーキテクチャと開発規則を決めます。

アーキテクチャとはシステムの構造です。主にシステムの分割方法・分割されたコンポーネントの連携方法・分割されたコンポーネントの内部構造が問題になります。このアーキテクチャは、機能設計・非機能設計を、将来性を考慮した上でいかに効率的に実現するかが良し悪しの判断基準となります。

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

また、開発規則も問題となります。具体的にはコーディング規約等です。構造によって開発者側の行為を良い方向へ制御できるのが最も望ましい状態ではありますが、それにも限度があります。そのためルールによって開発者の行動を統制する面が現実的には必要です。

外部設計とは、ユーザーから見たシステムの振る舞いを決めることです。例えば画面や操作方法等です。

外部設計の3つの設計対象…機能・非機能・方式

# 内部設計の目的と成果物

こちらの記事では、内部設計について解説します。

## 内部設計

内部設計とは、外部設計を実現するシステム内の処理・構造を決めることです。

https://envader.plus/article/55

処理・構造を決めるといっても、ソースコードを日本語で書くということではなく、処理については概要レベルとプログラムの構造の定義です。

内部設計の目的は主に開発の効率化と仕様と技術のギャップを埋めることです。

まず開発の効率化についてです。開発では共通で利用する機構が多くあるため、もし先にそれらが定義されていなければ、本来共通機構として作るべきだったものを個々の開発者が独自に実装してしまいかねません。そのため、構造レベルでは先んじて設計しておく必要があります。

また、仕様とその実現技術にはギャップがあります。例えば画面の項目とDBのカラムが常に対応したものがあるとは限りません。DBのあるカラムに対して何らかの演算をしたものを画面に項目として出すのであれば、開発者は画面仕様とDBのカラムだけ見てもその対応を察することは難しいでしょう。仮に推察しても、常に誤解の危険がつきまといます。

開発物が比較的小規模な場合にはある程度見通しがききやすいため、このような問題が生じる危険も低かったり仮に起きてもすぐわかるということもあり得るため、内部設計の実行コストを考慮した結果、内部設計しないという判断もあり得るかもしれません。しかし大規模開発の場合は全体を見通すのは難しく、人員の質も担保できないこともあり、内部設計をしなければ破綻する可能性があります。

## 内部設計の成果物

内部設計の成果物にはいくつか代表例はあります。しかし、会社によって何を成果物とするかは違いが大きい部分でもあります。そのため、自身が成果物を作る立場になったら、その会社の成果物が一体何を目的としたものなのかを都度把握し、その目的を達成できるものを作る必要があるでしょう。

ここでは内部設計の成果物を以下の3種類に分類し、それぞれの代表例を挙げるにとどめます。

- ユーザーの一連の動きの定義

システムを構築する上で、時間軸で全体としての動きを把握する必要があります。この「全体」にはユーザーの動きも含まれます。

そこで、ユーザーの行為とシステムにおける業務的な判断・動きを一連の流れとして表現した図が求められます。システム側の判断・動きは細かく記述しようとすればコードレベルまで細かく記述できてしまいますが、ここでは業務的な意味の抽象度で記述します。

具体例としては、アクティビティ図が挙げられます。この図ではビジネスプロセスとシステムの制御フローが記述されます。

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

- システム内部のオブジェクトの一連の動きの定義

上記のような業務的な水準でのフローよりも、もう少しプログラム寄りの水準での流れの把握も必要です。

そこで今度は記述対象をシステムのみに絞って処理の流れを記述する図が求められます。やはりここでもどこまでも細かく記述しようとすればコードレベルまで記述できてしまいますが、ここではクラスやテーブルといったひとまとまりのもの＝オブジェクトレベルで図示します。

具体例としては、シーケンス図が挙げられます。この図では、システムのオブジェクトレベルでの制御フローが記述されます。

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

- システムを構成する、個々のコンポーネントの構成要素の定義

ここまでは各オブジェクトを所与の前提として、その連携を色々な抽象度で図示したものでした。

ただそのためには、どういうオブジェクトが存在するのかをまず定義しておかなければなりません。

この定義はアーキテクチャレベルでの各コンポーネントについて行われる必要があります。コンポーネントが「画面」なのであれば共通部品定義書を作成しなくてはなりませんし、バックエンドシステムであればクラス図を、DBであれば物理設計書を作成する必要があります。

内部設計とは、外部設計を実現するシステム内の処理・構造を決めることです。

内部設計の目的と成果物

データベースとは、特定の条件により集められた「データ」を決まった形式で構造化・整理したものです。

【初心者入門】データベースとは？

# クエリとSQLの違いとは？簡単なSQL文の書き方についても解説！

こちらの記事では、データベースを操作する際に使うSQLとクエリについて解説します。

## クエリとSQLについて

データベースを操作する上で、**クエリ**と**SQL**（**S**tructure **Q**uery **L**anguage）という二つの言葉があります。クエリとSQLの違いは簡単に説明すると以下の通りです。

| 用語 | 説明 |
| --- | --- |
| クエリ | データベースに指示を出す命令文 |
| SQL | リレーショナルデータベースを操作するための言語 |

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

例えば「**Nice to meet you.**」は**英語**で書かれた**英文**だというように、`SELECT * FROM … ;`は**SQL**で書かれた**クエリ**というイメージです。

クエリ（Query）とは「問い合わせる」「照会する」という意味を持ち、データベース言語によって書かれたクエリを通してDBMS（データベース管理システム）に対してデータの抽出や更新などの処理要求を問い合わせ＝命令します。データベースの中でも特に**リレーショナルデータベース**を操作するために使われるデータベース言語がSQLです。SQLで書かれた命令文をSQL文と呼びます。SQLでクエリ（SQL文）を書いてRDBMSに対してデータの操作を要求することができます。

### SQLを使ってDBを操作する方法

SQLを用いてデータベースを操作する命令を送る方法は二つあります。

- 対話型

  ユーザーがコマンドラインなどでSQL文を打ち込んで命令を送ることでデータベースを直接操作する方法は対話型と呼ばれています。SQLは問い合わせ言語という名前の通り、データベースに対して問い合わせを行う＝一方的に命令を送るという特徴があります。基本的には一文ごとに結果が表示され、次の処理を行うという形式です。単純な操作であればこのようにデータベースと対話をする形で行います。

- 埋込み型

  一方で、連続した操作や複雑な処理を行いたい場合は埋込み型という方法があります。PythonやJavaなど他のプログラミング言語で記述されたプログラムに直接SQL文を埋め込み、動的に操作します。プログラムにSQL文を埋め込むことで、データベース操作をシステムの一部に組み込むことができます。

### SQLとDBMS

SQLは **ANSI（米国規格協会）** や **ISO（国際標準化機構）** といった標準化団体によって標準規格が定められており、どのDBMS（データベース管理システム）においても基本的にはほぼ同じように使用できます。ただしDBMSの製品によって独自のSQLも存在するため、同様のSQL文を記述していても細かい部分で挙動が変わることがあります。異なるDBMSにデータベースを移行する際も注意が必要です。

またif文の条件分岐やfor文のループといった制御構文とSQLを組み合わせた一連の操作を一つのプログラムとして一つにまとめて保存できる「**ストアドプロシージャ**」という機能のあるDBMSもあります。

## SQLの種類について

SQLはデータベースの操作はもちろん、データベースの作成・構築や機能の制御も行うことができます。SQLは用途ごとに大きく分けて以下の三種類から構成されています。

- DDL（データ定義言語）
- DML（データ操作言語）
- DCL（データ制御言語）

### DDL（データ定義言語）

DDL（**D**ata **D**efinition **L**anguage）は、主にデータベースの定義や作成に関わる言語群です。代表的なDDLには以下のようなものがあります。

| 言語 | 説明 |
| --- | --- |
| CREATE | 新規データベースやテーブルの作成 |
| DROP | データベースやテーブルの削除 |
| ALTER | データベースやテーブルの変更 |
| JOIN | テーブル同士の結合 |
| TRUNCATE | テーブルのデータを削除 |

### DML（データ操作言語）

DML（**D**ata **M**anipulation **L**anguage）は、データの取得・登録・更新・削除といったデータの管理・操作を行う言語群です。代表的なDDLには以下のようなものがあります。

| 言語 | 説明 |
| --- | --- |
| SELECT | データの取得 |
| UPDATE | データの更新 |
| DELETE | データの削除 |
| INSERT | データの挿入 |

### DCL（データ制御言語）

DCL（**D**ata **C**ontrol **L**anguage）は、トランザクション処理やデータベースへのアクセスを制御する言語群です。代表的なDCLには以下のようなものがあります。

| 言語 | 説明 |
| --- | --- |
| BEGIN | トランザクションの開始 |
| COMMIT | 実行した処理の確定 |
| ROLLBACK | データの戻し |
| GRANT | ユーザーへの権限付与 |
| REVOKE | ユーザーの権限剥奪 |

## 実行してみよう

ここからは実際にSQL文を実行してみましょう。SQL文を実行するための方法は以下の二つがあります。

### SQLを実行できるWebサービスを使う

ブラウザ上でSQLを実行できるサービスを利用することで手軽にSQLの練習ができます。環境構築の必要がないため学習中などにSQL文を試したい時に便利です。

- paiza.io
https://paiza.io/ja/
ブラウザ上でコードを書いてすぐに実行することができます。様々な言語に対応しており、プログラム学習において非常に便利なサイトです。
- DB Fiddle
https://www.db-fiddle.com/
こちらもブラウザ上でSQL文を書いてその場で実行できるサイトです。保存してURLをシェアできるためクエリを共有したい時に便利です。
- Envader
https://envader.plus/course/2
インフラ学習サイト「Envader」でもハンズオン形式でSQLを用いたデータベース操作を学習することができます。

### ローカル環境にデータベースを作成する

無償で提供されているオープンソースのDBMSをインストールすることで、ローカル環境にデータベースを作成することができます。インストールするDBMSは、MySQLがおすすめです。MySQLは簡単にインストールすることができ、操作が比較的簡単で初心者に最適のDBMEです。世界で最も利用されているオープンソースのDBMSであるため、解説記事やコンテンツが豊富で困った時もネット上で情報を調べやすくなっています。

※MySQL公式サイトは[こちら](https://www.mysql.com/jp/)

## 実際に書いてみる

SQLで書いたクエリをデータベースに送り、操作してみましょう。今回の解説では、以下のようなデータを作成・操作していきます。

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

ここでは数あるクエリのうち、データベース操作の基本となる**CRUD**について解説します。**CRUD**とは、**C**reate（作成）、**R**ead（読み出し）、**U**pdate（更新）、**D**elete（削除）の頭文字を取った用語です。

| 処理 | 内容 | SQL |
| --- | --- | --- |
| Create | 作成・登録 | CREATE, INSERT |
| Read | 読み出し | SELECT |
| Update | 更新 | UPDATE |
| Delete | 削除 | DELETE |

### CREATE　テーブル作成

CREATE TABLE文を使うことでデータベースに新たなテーブルを定義・作成することができます。テーブルを作成する際は必要なカラムおよびカラムのデータ型を定義します。データ型とは、保存するデータの形式のことでよく使われるものは以下の通りです。

| データ型 | 説明 |
| --- | --- |
| INT型 | 整数を扱うデータ型 |
| DOUBLE型 | 浮動小数点を扱うデータ型 |
| TEXT型 | 文章用の長い文字列を扱うデータ型 |
| CHAR(n)型 | 固定長の文字列を扱うデータ型。nは指定桁数。 |
| VARCHAR(n)型 | 可変長の文字列を扱うデータ型。 nは最大桁数。 |
| DATETIME型 | 日付と時刻を扱うデータ型 |

またデータ型だけではなくデータの状態などより詳細な設定も行います。

- `UNIQUE`

UNIQUEを設定することで同じ値を格納できなくなります。

- `NULL`, `NOT NULL`

NULLを設定すると空のデータを許容し、NOT NULLを設定すると空のデータを許容せず必ず値を格納する必要があります。どちらも記述しない場合はデフォルトとしてNULLが設定されます。

- `PRIMARY KEY`

テーブルの中でレコードを一意に識別できるカラムを設定する必要があり、そのカラムに対してPRIMARY KEYを設定します。PRIMARY KEYが設定されたカラムにはUNIQUEとNOT NULLが自動で設定されます。

- `AUTO_INCREMENT`

テーブルにデータを追加する際、AUTO_INCREMENTが設定されたカラムには格納されている最大値に1を追加したものを自動が自動で格納されます。

以上を踏まえて、テーブルを作成する際の基本的な構文は次の通りです。SQL文では最後に必ず`;`（セミコロン）を付けて実行します。

```sql
CREATE TABLE [テーブル名] ([カラム名] [データ型] [詳細設定]...);
```

実際に書いてみましょう。

```sql
CREATE TABLE students(
    id int PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(20) NOT NULL,
    club VARCHAR(30)
);
```

このようなテーブルが作成されます。定義を確認してみましょう。`DESC [テーブル名]`で確認できます。

```sql
DESC students;

-- 実行結果
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type        | Null | Key | Default | Extra |
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
| id    | int         | NO   | PRI | NULL    |       |
| name  | varchar(20) | NO   |     | NULL    |       |
| club  | varchar(30) | YES  |     | NULL    |       |
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
```

### INSERT データの追加

テーブルにデータを追加する際は、以下の構文を使用します。

```sql
INSERT INTO [テーブル名] (列1,[列2…) VALUES(値1,値2…);
```

実際に書いてみましょう。

```sql
INSERT INTO students(id, name, club) VALUES(1, '田中', 'サッカー部');
INSERT INTO students(id, name, club) VALUES(2, '伊藤', '野球部');
INSERT INTO students(id, name, club) VALUES(3, '山田', '吹奏楽部');
INSERT INTO students(id, name, club) VALUES(4, '鈴木', 'バレー部');
```

### SELECT　データ取得

データを取得する際はSELECT文を使用します。基本的な構文は以下の通りです。SELECT文は基本の構文を元に、条件を設定したり並び替えたりと様々な形式でデータを取得することもできます。

```sql
SELECT [取得する列名] FROM [テーブル名];
```

まずは上記で作成したテーブルの情報を取得してみます。全ての列名を取得する場合は`*`（アスタリスク）を使用します。

```sql
SELECT * FROM students;

-- 実行結果
+----+------+------------+
| id | name | club       |
+----+------+------------+
|  1 | 田中 | サッカー部  |
|  2 | 伊藤 | 野球部      |
|  3 | 山田 | 吹奏楽部    |
|  4 | 鈴木 | バレー部    |
+----+------+------------+
```

特定の列だけ取得したい場合は以下のように記述します。`,`（カンマ）で区切ることで複数の列を取得できます。ここではidと名前を取得してみます。

```sql
SELECT id, name FROM students;

-- 実行結果
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|  1 | 田中 |
|  2 | 伊藤 |
|  3 | 山田 |
|  4 | 鈴木 |
+----+------+
```

`*`（アスタリスク）はテーブルの全ての情報を確認することができて便利ですが、実際に規模の大きなデータベースになると取得に時間がかかることがあるため必要に応じた列名を指定したり条件式を付与したりして適切にデータを取得しましょう。

### UPDATE　データ更新

データの更新を行う際は、UPDATE文を用います。

```sql
UPDATE [テーブル名] SET [カラム名] = [値1] WHERE [条件式];
```

`WHERE`を用いた条件の指定は`WHERE [カラム名] = [指定の値]`というように記述します。条件を指定しなければ全てのレコードが更新されてしまいます。

```sql
UPDATE students SET club='美術部' WHERE name='山田';
```

SELECT文で更新したデータを確認します。`WHERE`を用いて確認したいレコードのみ取得してみます。

```sql
SELECT * FROM students WHERE name = '山田';

-- 実行結果
+----+------+--------+
| id | name | club   |
+----+------+--------+
|  3 | 山田 | 美術部 |
+----+------+--------+
```

### DELETE　データ削除

データを削除する際は、DELETE文を用います。

```sql
DELETE FROM [テーブル名]　WHERE [条件式];
```

`WHERE`で条件を指定しなければテーブルの全てのデータが削除されてしまいます。DELETE文を実行する前にSELECT文で削除したいデータを確認すしましょう。DELETE文はデータを削除するコマンドですので、安全にデータを操作するために細心の注意を払う必要があります。

```sql
-- SELECT文で削除したいデータに問題がないか確認する
SELECT * FROM students WHERE name = '伊藤';

-- 実行結果
+----+------+--------+
| id | name | club   |
+----+------+--------+
|  2 | 伊藤 | 野球部  |
+----+------+--------+

-- DELETE文でデータを削除
DELETE FROM students WHERE name = '伊藤';

-- SELECT文でテーブル情報を取得
SELECT * FROM students;

-- 実行結果
+----+------+------------+
| id | name | club       |
+----+------+------------+
|  1 | 田中 | サッカー部 |
|  3 | 山田 | 美術部     |
|  4 | 鈴木 | バレー部   |
+----+------+------------+
```

## まとめ

今回はクエリとSQLの違い、そしてSQLの書き方について解説しました。SQLは奥が深く、様々なSQLを組み合わせることで様々な処理ができます。当記事で紹介したSQL文はデータベース操作の基礎となるので確実に押さえましょう。

こちらの記事では、データベースを操作する際に使うSQLとクエリについて解説します。

クエリとSQLの違いとは？簡単なSQL文の書き方についても解説！

# 【AWS】リレーショナルデータベースAmazon RDSの利点

## AWS RDSとは

Amazon RDS（**R**elational **D**atabase **S**ervice）とは、AWS（**A**mazon **W**eb **S**ervices）で使用できるリレーショナルデータベースサービスのことです。セットアップ、スケーリングなど保守・運用をAWS側が機能として提供しています。データベースはシステムにおいて可用性・耐障害性・高セキュリティが求められる非常に重要な要素ですが、開発者にとってその構築や運用、管理は容易ではありません。そんなデータベースの管理に必要な機能をAWSは提供しています。

## 特徴・利点

RDSには以下のような特徴があります。

- 構築、管理が簡単
- 可用性・耐久性
- 高速化・パフォーマンスの向上
- スケーラビリティ
- コスト効率の高さ
- セキュリティ

### 構築、管理が簡単

従来のオンプレミス環境でデータベースを構築しようとすると場所や機材の選定・確保やセキュリティの構築など莫大なコストがかかります。RDSを利用することで、MySQLやOracleといったDBエンジンの選択や保存容量などの必要な設定を行うだけで数分でデータベースを起動することができます。

### 可用性・耐久性

マルチAZ構成を選択することで**マスター（プライマリ）DB**と**スレーブ（セカンダリ）DB**が作成されます。スレーブDBとはマスターDBのバックアップのようなもので、マスターDBの変更を即座に反映（**同期レプリケーション**）することができます。万が一障害が起きた時はスレーブDBがマスターDBに昇格する**フェイルオーバー**を自動で行ってくれる機能がRDSにはあり、データベースの稼働を継続させることができます。また、スナップショットやトランザクションログの自動バックアップ機能もあります。このようにRDSは可用性・耐久性に優れています。

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

### 高速化・パフォーマンスの向上

RDSは**リードレプリカ**を作成できます。**リードレプリカ**とは読み取り専用のデータベースのことです。マスターからレプリケーションされた読み取り専用DBを用意することで、大量に読み込みが行われるサービスにおいて負荷を軽減し、パフォーマンスを高めることができます。

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

### スケーラビリティ

RDSは必要に応じてストレージを選ぶことができますが、もしも保存容量が足りなくなった際にはインスタンスタイプを変更するだけで簡単にスケールアップすることができます。また空き容量が少なくなってくると自動で増やしてくれるオートスケーリングを設定することもできます。

### コスト効率の高さ

RDSの料金体系は、使用した分だけ料金が発生する従量課金制です。さらに初期費用は無料で、使わなくなったデータベースは削除することで料金は発生しません。一年または三年で契約することで大幅な割引を受けられるリザーブドインスタンスという制度もあります。またデータベースの停止・起動が可能で常にデータベースを実行する必要がないため、開発・テスト用途でのデータベース使用もより経済的に行うことができます。サービスに最適な料金体系を選択できるコスト効率の高さはRDSの特徴です。

### 高いセキュリティ

RDSではアクセス制御や暗号化機能により指定されたユーザーのみがDBにアクセスできるようにすることが可能で、高セキュリティを実現しています。

## 料金の仕組み

RDSの料金体系は**インスタンスの起動時間**、**保存データ容量**、**データ転送量**に応じて決まります。起動時間料金はインスタンスタイプ・DBエンジンにより異なります。オートスケーリングを設定している場合はスケールアップにより料金が上がるため注意が必要です。保存しているデータ容量にかかる料金もストレージの種類・DBエンジンにより異なります。例えばMySQLの場合は以下のようになります。（※2022/12現在）インスタンスタイプの変更、AZ配置により時間料金が変動、ストレージタイプにより1GBあたりの料金が変動、さらにDBエンジンによっても料金が異なります。

|  | 料金 | タイプ |
| --- | --- | --- |
| 起動時間ごとの料金 | 1時間あたり0.208USD | db.t3.medium、マルチAZ |
| 保存データ容量ごとの料金 | 1ヶ月あたり0.276USD/GB | 汎用SSDストレージ、マルチAZ |

こちらの料金は定期的に変更されます。各DBエンジンの正確な料金は[AmazonRDSの公式サイト](https://aws.amazon.com/jp/rds/pricing/)にて確認してみましょう。

また、すでにOracleやSQL Serverなどの商用データベースを使用している場合はBYOL（**B**ring **Y**our **O**wn **L**icense）という自前のライセンスを持ち込むことができるプランも利用することができます。

## 種類

RDSで選ぶことができるデータベースエンジンは以下の通りです。

- Oracle
- MySQL
- MariaDB
- SQL Server
- PostgreSQL
- Amazon Aurora

### Oracle

Oracleはフルマネージド型のDBエンジンです。セットアップから運用、スケーリングまでRDSが管理できます。ライセンス込みもしくはBYOLRDSで実行可能です。RDSでは以下のバージョンに対応しています。（2022/12現在）

- Oracle Database 21c (21.0.0.0)
- Oracle Database 19c (19.0.0.0)
- Oracle Database 12c Release 2 (12.2.0.1)（サポート終了のため非推奨）
- Oracle Database 12c Release 1 (12.1.0.2)（サポート終了のため非推奨）

### MySQL

MySQLは世界で最も人気のあるオープンソースのDBエンジンです。操作がシンプルで開発規模の大小問わず幅広い場面で使用されています。RDSでは以下のバージョンに対応しています。（2022/12現在）

- MySQL 8.0
- MySQL 5.7

### MariaDB

MariaDBはMySQL5.5から派生したDBエンジンです。MySQLとの互換性の高さはもちろん、MySQLにはない新機能の追加や改善が行われているという特徴があります。RDSでは以下のバージョンに対応しています。（2022/12現在）

- MariaDB 10.6
- MariaDB 10.5
- MariaDB 10.4
- MariaDB 10.3（サポート終了予定のため非推奨）
- MariaDB 10.2（サポート終了のため非推奨）

### SQL Server

SQL Serverはフルマネージド型のDBエンジンです。Microsoft社開発でWindowsとの相性が良く、Windows環境でよく使われています。RDSでは以下のバージョンに対応しています（2022/12現在）

- SQL Server 2019 CU16 15.0.4236.7
- SQL Server 2017 CU30 14.0.3451.2
- SQL Server 2016 SP3 GDR 13.0.6419.1
- SQL Server 2014 SP3 CU4 12.0.6439.10

### PostgreSQL

PostgreSQLはMySQLに次いで人気の高いオープンソースのDBエンジンで、オブジェクト指向が取り入れられたオブジェクトリレーショナルデータベースです。RDSでは以下のバージョンに対応しています。（2022/12現在）

- PostgreSQL 14
- PostgreSQL 13
- PostgreSQL 12
- PostgreSQL 11
- PostgreSQL 10（サポート終了予定のため非推奨）

### Amazon Aurora

Amazon AuroraはAmazonが開発・提供するMySQLおよびPostgreSQLと互換性のあるRDS向け独自のDBエンジンです。標準的なMySQLに比べて**5倍**、標準的なPostgreSQLに比べて**3倍**の処理能力があります。また、リードレプリカを最大15個設置することができます。MySQLやPostgreSQLのリレーショナルデータベースとしての一貫性を持ちながら、リードレプリカ等クラウド向けに最適化された特徴があります。

### 無料枠

RDSには無料利用枠があります。**AWSのアカウントを新規で作成した日から12ヶ月間**、以下の条件で無料でRDSを利用することができます。

- MySQL、MariaDB、PostgreSQLの場合： Single-AZ db.t2.micro、db.t3.micro、db.t4g.micro インスタンスで750 時間/月
- SQL Server Express Editionの場合： Single-AZ db.t2.micro インスタンスで750 時間/月
- 20 GB の汎用 (SSD) DB ストレージ
- 20GBのスナップショットと自動バックアップ

## RDS proxy

**Amazon RDS Proxy**とは、RDS向けの高可用性フルマネージド型データベースプロキシです。プロキシとは「代理」という意味があり、RDS proxyはアプリケーションとRDSの中間に配置されてデータベースへの接続を効率化してくれます。特徴の一つとして、コネクションプールを確立・管理することで既存の接続を利用することができ、多数の同時接続による負荷の軽減を実現しています。またフェイルオーバー高速化によりデータベース障害に対する回復力と安全性が高くなっています。RDS proxyが対応しているDBエンジンはMySQL、PostgreSQL、SQL Serverです。

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

## まとめ

Amazon RDSはデータベースの運用負荷を軽減できるサービスです。RDSを利用することでデータベース管理の負担は大幅に減ります。データベースエンジンの種類ごとの特徴を押さえ、またサービス・目的に応じたインスタンスタイプやストレージタイプ、オプションを選択することも必要です。マルチAZ構成、リードレプリカなどによる障害対策、性能対策を講じることも重要になってきます。AWSが提供する機能の内容や仕組みをしっかり押さえて最適なアーキテクチャを検討できるといいでしょう。

AWS（Amazon Web Services）で使用できるリレーショナルデータベースサービスのことです。

【AWS】リレーショナルデータベースAmazon RDSの利点

# 【徹底解説】サーバーレスサービスLambdaとは

Lambdaとはサーバーレスサービスです。サーバーレスとはサーバーを自身で管理する必要がなくなるということです。サーバーを管理するのはサーバーレスを提供しているクラウドサービスです。こちらの記事で詳しくサーバーレスについて解説していますのでご参照ください。

https://envader.plus/article/36

今回はサーバーレスサービス（FaaS）の一種Lambdaについて解説します。

## Lambdaとは

冒頭で記述した通りLambdaとはサーバレスサービスの一種です。具体的にLambdaは、プログラムを実行する環境を提供しているサービスです。サーバーなどの管理はAWSが管理するので利用者はプログラムだけに注力して開発することができます。

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

### なぜLambdaか？

Amazon EC2との違いはEC2は仮想サーバーで利用者はミドルウェアやアプリケーションサーバーなどのインストールしなければいけません。Amazon EC2はサーバーを利用している時間単位で課金計算されます。

その点、AWS Lambdaはプログラムを実行できる環境を提供しているのでソフトウェアのインストールを利用者が行う必要がありません。課金対象はプログラムを実行している時間で計算されます。

## Lambdaのメリット

- 保守、運用、管理の負担がない
- 従量課金制
- 自動スケーリング
- 様々なトリガーがある
- サポート言語が豊富
- カスタムランタイム

### 保守、運用、管理の負担がない

Lambdaは実行環境がAWSによって用意されるため、OSやフレームワークなどの保守は必要としません。サーバやミドルウェアの管理を自分ですることなく、サーバの運用もAWS側が負担するので保守、運用に手間がかかりません。

### 従量課金制

AWSは基本従量課金制でLambdaはリクエストがあった時間だけが課金対象となるため稼働中はずっとコストが生じるEC2インスタンスでの運用に比べて、無駄のないコスト運用ができます。

### 自動スケーリング

自動スケーリングは、負荷に応じてリソースを自動的に追加および削除できる機能です。 Lambdaでもリクエストに応じて自動でスケーリングします。リクエスト数に上限はありません。

### 様々なトリガーがある

Lambda関数の作成には追加料金はかかりません。また実行トリガーとなる関数も豊富なので様々な改善や障害に素早く対応できます。

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

### サポート言語が豊富

選択できるサポート言語も豊富にあります。一般的に使用されているプログラミング言語Java,Ruby,Pythonなど選択できます。サポートされていない言語も次で説明するカスタムランタイムという機能で使用可能になります。

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

### カスタムランタイム

AWS LambdaでいうカスタムランタイムとはLambdaでサポートされていない言語、すなわちどのプログラミング言語でも実装することができるということです。ランタイムは関数が呼び出されたときに Lambda 関数のハンドラメソッドを実行するプログラムです。関数のセットアップコードの実行、環境変数からのハンドラ名の読み取りLambda ランタイム API からの呼び出しイベントの読み取りを行います。そしてイベントデータを関数ハンドラに渡し、ハンドラからのレスポンスを Lambda に戻します。

AWS Lambdaでサポートされているランタイムと非推奨とされているランタイムを紹介します。（2022年12月現在）

| サポートランタイム | 非推奨ランタイム |
| --- | --- |
| Python 3.9 | Python 3.6 |
| Python 3.8 | Python 2.7 |
| Python 3.7 | .NET Core 2.1 |
| Ruby 2.7 | Ruby 2.5 |
| Node.js 16 | Node.js 10 |
| Node.js 14 | Node.js 8.10 |
| Node.js 12 | Node.js 4.3 |
| .NET Core 3.1 | Node.js 6.10 |
| .NET 6 | .NET Core 1.0 |
| .NET 5 | .NET Core 2.0 |
| Java 11 | Node.js 4.3 Edge |
| Java 8 | Node.js 0.10 |
| Go 1.x |  |

## Lambdaデメリット

- 実行時間上限が15分
- 同時実行数、実行時間の制限
- エラー解析が複雑
- Labda単体で使用できない

### 実行時間上限が15分（900秒）

Lambdaの実行時間は15分以内です。そのため、15分以上の時間がかかる処理を実行することができません。処理時間が15分以上にならないよう処理を分割して並列化する処理設計が必要です。とはいえ、並列化すると次に説明する**同時実行数**の制限に引っかかる可能性があるのでこの点も考慮しながら対応しなければなりません。

### 同時実行数、実行時間の制限

同時実行数とは1秒間に同時に実行することができる関数の上限のことです。例えば、Lambdaの場合、実行に10秒かかる関数が毎秒1件ずつ起動される場合は、最大の同時実行数が10となります。Lambdaでは上限値は同一アカウントの同一リージョン内で1,000までとなっています。上限に達すると、それ以上の関数の呼び出しは制限されます。

### エラー解析が複雑

ランタイムの大部分がLambda内部に隠蔽されているため、問題が発生した時の解析が難しくなります。

### Lambda単体で使用できない

Lambda関数を実行するには、他のサービスリソースで処理を起動させるきっかけとなるトリガーを設定する必要があります。

他のサービスリソース例

- Event Bridge

  AWSリソースの状態変化への対応に役立ちます。例えば、Lambda 関数を自動的に呼び出しEC2インスタンスの状態を記録することができます。

- Amazon S3 （Amazon **S**imple **S**torage **S**ervice）

  オブジェクトに関する詳細を含むイベントで関数を呼び出します。なのでオブジェクトを作成または削除するときに、イベントを Lambda 関数に送信できます。

- Amazon DynamoDB

  Lambda 関数を使用して、Amazon DynamoDBのレコードを処理します。DynamoDB テーブルが更新されるたびに追加の作業を実行することができます。

## サーバレスであるLambdaが解決する問題・課題

ITシステムのアジリティを向上させやすくなりコスト面、開発時間を踏まえて、新開発のチャレンジをしやすくなります。また自動でスケールされため、冗長化の考慮、対応などは最小限で済むようになります。なんといっても、サーバーの構築や運用、保守にかかる手間が不要となりサーバーダウンによる障害対応などが軽減されるので開発全体の負担が軽減になります。

### まとめ

今回はサーバーレスサービスであるLambdaについて紹介しました。Lambdaは、EC2インスタンスのような仮想サーバーを必要としません。プログラム実行環境は、AWSによって用意されます。そのため、サーバーの保守・運用をする必要がありません。また豊富なトリガーやサポート言語が用意されています。必要に応じてEC2インスタンスとLambdaをうまく利用して、より安くより良い方法で開発を進めていきましょう。

Lambdaは、プログラムを実行する環境を提供しているサービスです。

【徹底解説】サーバーレスサービスLambdaとは

# 【AWS】リージョンとAZについての詳しい解説

この記事では、クラウドサービスについてやデータセンターについての知識がある前提として、AWSにおける「リージョン」と「AZ」についての解説をしていきます。

## リージョンとは

英語では「地域」「範囲」などの意味で、クラウドサービスで利用するデータセンターの所在地のことを指します。データセンターが集まって置かれているエリアというイメージです。日本では、東京、大阪に存在します。

### リージョンの特徴

- リージョンごとに利用できるサービスが異なる
    
    世界中にあるリージョンごとに、利用できるAWSのサービスが異なります。同じ国内のリージョンでも利用できるサービスが異なるため、利用したいサービスが決まっている場合は、該当のサービスが利用できるリージョンを選びましょう。
    
- 障害発生時のリスク分散になる
    
    世界各国に複数のリージョンが設けられている理由の一つに、障害発生時にリスクを分散するという点があります。各リージョンは完全に分離され、他のリージョンに影響が及ばないよう設計されているため、障害が発生した場合、障害発生場所のリージョン以外には影響はありません。そのため、AWSサービスを安定して受けられます。
    
- リージョン間のデータ転送が可能
    
    各リージョンは完全に分離されるように設計されており、リージョンが独立しているのですが、AWSではリージョン間のAMIコピーやデータ転送が可能です。ただし、データ転送する際は別途料金が発生します。
    
- 利用できるリージョンが異なる
    
    アカウントにより、利用できるリージョンが決まります。AWSでは複数のリージョンを提供するため、要件に合った場所でAmazon EC2インスタンスを起動できます。例えば、ヨーロッパの顧客に近づけるため、または法的要件を満たすために、ヨーロッパでインスタンスを起動することができます。
    

## AZとは

アベイラビリティーゾーン（**A**vailability **Z**one）といい、1 つの AWS リージョン内でそれぞれ切り離され、冗長的な電力源、ネットワーク、そして接続機能を備えている 1 つ以上のデータセンターのことです。たとえば東京リージョンには4つのAZがありますが、これらは「互いにすべて100km（60マイル）以内」「それぞれほかのAZから物理的に意味のある距離（数キロメートル）離れた場所」に配置されています。そのため、故障や不具合が起きた場合や、ネットワーク障害が発生した場合においても、別のAZに影響を与えることはありません。AZ外の影響を受けることなく、安定的に稼働を続けることが可能になります。また、AZは大きく分けて「シングルAZ」と「マルチAZ」の2種類が存在します。2022/12/21現在では、全世界の 30 の地域内にある 96 のAZが存在し、オーストラリア、カナダ、イスラエル、ニュージーランド、およびタイに 15 のAZと 5 か所の AWS リージョンを追加する計画が発表されています。

### シングルAZとは

1つのAZだけ使用してシステムを構築する仕組みを指します。

### マルチAZとは

システム構築において2つ以上のAZを用いる仕組みです。一般的にパブリッククラウドのサービスでは、マルチAZを推奨しているケースがよく見られます。

### シングルAZとマルチAZの違い

- 冗長化の可否
    
    シングルAZ構成では、稼働しているAZが停止した場合、その影響でシステム全体が停止してしまう可能性があります。障害が発生したときのリスクは高いといえるでしょう。
    
    対してマルチAZ構成は、複数のAZをまたいだシステムの冗長化を実現できます。例えば、本番用と予備用という2つのAZを作った場合、本番用AZが停止しても予備用AZに系統を切り替えられるため、システムを滞りなく稼働させることができます。
    
- 構成の複雑さ
    
    シングルAZは1つのAZだけで稼働させる分、サーバーやネットワークの構成が比較的シンプルです。一方、マルチAZは複数のAZを稼働させるので、場合によっては構成が複雑になってしまうかもしれません。
    
    また、マルチAZでシステムを構築した場合、通信速度やコストに悪影響が出てしまう可能性もあります。
    

## リージョンとAZの違い

AZもリージョンと同様に独立していますが、AZは互いに高速な通信線によって接続されており、この点がリージョンとは異なっています。また、同じリージョン内であればAZをまたいでデータを複製したり、別のAZのリソースを参照したりすることができるので、リージョンと比べてシームレスにデータやリソースを連携させることができる点もリージョンと異なっています。

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

障害への耐性については、複数のAZにリソースを配置することでもシステムの可用性を高めることができますが、リージョン全体へ影響する部分に障害が発生した場合にはそのリージョンに属する全てのAZに影響が及ぶ恐れがあります。耐障害性の観点では、同一リージョンの複数のAZでシステムを構成するよりも、複数リージョンでシステムを構成する方が、より高いと言えます。複数のAZと複数のリージョンのどちらか、もしくは、両方でシステムを構成するべきかについては、構築しようとするシステムのビジネス運営における重要性に応じて決定します。

## リージョンとAZの一覧

AWSが提供する**E**lastic **C**omputing **C**loud(EC2)のドキュメントでは、AWSアカウントで提供されるリージョンのリストが公開されています(2022/12/21現在)。また、リージョンごとのアベイラビリティーゾーンの数とマッピングは、AWS アカウント間で異なる場合があります。アカウントで使用可能なアベイラビリティーゾーンのリストを取得するには、Amazon EC2コンソールまたはコマンドラインインターフェイスで確認できます。

- 北米
    
    北米の AWS クラウドでは、7つの地理的リージョンに25 のアベイラビリティーゾーンがあります。
    
    | リージョン名 | AZ数 |
    | --- | --- |
    | バージニア北部 | 6 |
    | オハイオ | 3 |
    | 北カリフォルニア | 3 |
    | オレゴン | 4 |
    | 米国東部 | 3 |
    | 米国西部 | 3 |
    | 米国中部 | 3 |
- 南米
    
    南米の AWS クラウドでは、1つの地理的リージョンで3つのAZがあります。
    
    | リージョン名 | AZ数 |
    | --- | --- |
    | サンパウロ | 3 |
- 欧州、中東、アフリカ
    
    欧州、中東、アフリカの AWS クラウドでは、11つの地理的リージョンに 33 のAZがあります。
    
    | リージョン名 | AZ数 |
    | --- | --- |
    | バーレーン | 3 |
    | フランクフルト | 3 |
    | ロンドン | 3 |
    | パリ | 3 |
    | ストックホルム | 3 |
    | ミラノ | 3 |
    | チューリッヒ | 3 |
    | スペイン | 3 |
    | バーレーン | 3 |
    | アラブ首長国連邦 | 3 |
    | ケープタウン | 3 |
- アジアパシフィック（中国含む）
    
    アジアパシフィック （中国含む） の AWS クラウドには、11つの地理的リージョンに 35 のアベイラビリティーゾーンがあります。
    
    | リージョン名 | AZ数 |
    | --- | --- |
    | 香港特別自治区 | 3 |
    | ムンバイ | 3 |
    | ソウル | 4 |
    | シンガポール | 3 |
    | シドニー | 3 |
    | 東京 | 4 |
    | 大阪 | 3 |
    | 北京 | 3 |
    | 寧夏 | 3 |
    | ジャカルタ | 3 |
    | ハイデラバード | 3 |

## まとめ

AWSにおけるリージョンとAZについて解説してきました。2022/12/21現在では総リージョン数30、総AZ数92とかなりの数がありますが、まだ15のAZと5か所のAWS リージョンの増加が予定されています。AWSを使用するにあたって必要な基礎知識であると思いますので、少しでも理解を深めていただければと思います。

この記事では、クラウドサービスについてやデータセンターについての知識がある前提として、AWSにおける「リージョン」と「AZ」についての解説をしていきます。

【AWS】リージョンとAZについての詳しい解説

# 【AWS】Amazon S3バージョニング機能を用いる理由

Amazon S3にはバージョニングという機能があります。このバージョニング機能はバケット内のオブジェクトの複数のバージョンを 1 つのバケットに保持し、誤って削除または上書きしてしまった場合でもオブジェクトの復元を行える機能です。バージョニング機能の有効化を行うと、バケット内の一部ではなくすべてのオブジェクトを対象にバージョンの作成が行われます。

## バージョニング機能を使う目的

バージョニング機能を用いない場合、データの上書きや削除などの人的ミスやアプリケーション側の不具合が発生した場合にデータを保護する事ができません。主な対策として作業のたびにクライアント自身でバックアップを作成する方法がありますが、作業のたびに行うのは大変手間であり、バックアップのためのストレージ容量の確保や管理なども必要でした。

Amazon S3のバージョニング機能を用いることでクライアント側は特別な操作を行うことなく、自動的にシステム側でバージョンの作成を行なってくれるため（マネージドサービス）、ストレージ容量の心配や手動によるバージョン管理の手間を省くことができます。

## バージョニング機能の特徴

バージョニング機能の主な特徴や仕組みを解説していきます。

バージョニング機能はデフォルトでは**Unversioned**（以下、無効）に設定されており、バージョニング機能は一度**Versioning-enabled**（以下、有効）にすると無効にすることはできませんが、**Versioning-suspended**（以下、停止）を行うことができます。また、バージョニング機能を有効にすることで、復元だけでなくオブジェクトの取得にバージョンを指定して行う事ができます。

例えば、画像データなどで加工を終えたあとに加工前の画像データが必要になった場合などにアップロードしたバージョンを遡り取得を行う事ができます。

### バージョニング機能が無効な場合

バージョニング機能が無効な場合、全てのオブジェクトは**現行**のバージョンとして扱われます。この場合バージョンIDは**null**となります。バージョニング機能が無効な状態でオブジェクトを削除するとデータは完全に削除されてしまいます。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/s3_versioning/01.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/s3_versioning/01.png)

### バージョニング機能が有効な場合

バージョニング機能を有効にすると**現行**のバージョンだけでなく、**過去**のバージョンも保持され各オブジェクトは1つの現行バージョンと0個以上の過去のバージョンを持つことになります。過去のバージョンが作成される主なケースとして同一名称のオブジェクトがputされた時や現行のオブジェクトが削除された時に作成されます。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/s3_versioning/02.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/s3_versioning/02.png)

## バージョニング機能の使い方

バージョニング機能の使い方として**バージョンの復元**と**削除マーカー**について説明します。

### バージョンの復元

過去のバージョンを復元したい場合は復元したいバージョンのコピーを行う方法と現行のバージョンを削除する方法があります。

復元したいバージョンのコピーを行った場合は現行のバージョンが繰り下げ式に過去のバージョンとなり、新しくコピーされたバージョンが現行のバージョンとなります。コピーしたバージョンへは新たなバージョンIDが付与され、コピー元のバージョンはそのまま維持されるため、同じ内容のデータを持つバージョンが二つ存在する事になります。現行のバージョンを削除する方法だと繰り上げ式に過去のバージョンが繰り上がり、現行のバージョンとなります。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/s3_versioning/03.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/s3_versioning/03.png)

### 削除マーカーによる論理削除

バージョニング機能を有効にしているバケットでオブジェクトの削除を行なってもオブジェクトは削除されず、代わりにAmazon S3により削除マーカーが挿入されます。この削除マーカーはオブジェクトが削除されたかのような論理削除を行います。この論理削除は物理削除とは異なり、完全にデータの削除が行われた訳ではないため削除マーカーを削除することで過去のバージョンの復元を行えます。この削除マーカーを削除する場合は**バージョンIDの指定**が必要で、指定をせずにオブジェクトの削除を行うと新たな削除マーカーが挿入されます。また、注意点として現行のバージョンが削除マーカーの場合は**コピーによる復元**を行えません。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/s3_versioning/04.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/s3_versioning/04.png)

## まとめ

バージョニング機能とはバケット内のオブジェクトに対して複数のバージョンを保持することにより、誤ってデータの削除や上書きを行った場合でもデータの復元ができる機能です。

これまではクライアント側でバックアップを取ったりといったデータ保護のための対策を講じないといけなかったことが、バージョニング機能を用いることで簡単に行うことができます。また、データの復元だけでなく任意のバージョンを取得することも可能になるため、変更前のデータの取り出しを行うことも簡単にできます。

Amazon S3を使用する際にデフォルトではバージョニング機能は無効となっているため、この機会に是非有効に設定し、バージョニング管理を行なってみましょう。

バージョニング機能の主な特徴や仕組みを解説していきます。

【AWS】Amazon S3バージョニング機能を用いる理由

# 【AWS】Amazon S3イベント通知の活用法

Amazon S3（以降、S3）にはイベントを通知してくれる機能が備わっており、S3バケットで特定のイベントが発生したときにAWSの他のサービスに通知することが出来ます。SNSのトピック・SQSのキュー・Lambda関数に送信することが可能で、それを元にさまざまな処理を行うことができます。

AWSのチュートリアルなどで例としてよく挙げられるのがS3にアップロードされた画像ファイルをのサムネイル画像を作成する処理です。この例だと、**ObjectCreate**というイベントが発生した際に通知され、その通知をトリガーに**Lambda関数**を呼び出して実行しています。

## 何のためのイベント通知？

サービスの自動化を目的としています。画像やファイルのアップロードや変更をトリガーに別の処理を実行することで実現可能です。

### イベント通知の種類

現在S3では次のイベントの通知を行うことができます。

- New object created events
- Object removal events
- Restore object events
- Reduced Redundancy Storage (RRS) object lost events
- Replication events
- S3 Lifecycle expiration events
- S3 Lifecycle transition events
- S3 Intelligent-Tiering automatic archival events
- Object tagging events
- Object ACL PUT events

### イベントの通知先

現在Amazon S3ではAmazon **S**imple **N**otification **S**ervice (以降、SNS) Amazon **S**imple **Q**ueue **S**ervice(以降、SQS) AWS Lambda（以降、Lambda）の3つのサービスへイベントを通知することができます。

## Amazon SNSを活用

バケットへのオブジェクトアップロードや削除など、なんらかのイベントが発生した際にログなどの通知を受け取りたい場合があります。SNSを用いることでそれらの通知をメールやコミュニケーションツールなどに送信することができます。

### Amazon SNSとは

Amazon SNSとは、モバイルプッシュ通知やSMS送信など様々なメディアに対応したフルマネージド型メッセージングサービスです。SNSでは以下の形式に対応しています。

- HTTP
- HTTPS
- Email
- Email (JSON)
- Amazon SQS

### SNSのユースケース

バケット内にオブジェクトを作成した際に**Object created**イベントが発生します。そのイベントをトリガーにSNSへ通知を行い、SNSからメールやSlackなどのコミュニケーションツールへ送信を行うことができます。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/s3_event_triger/01.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/s3_event_triger/01.png)

## Amazon SQSを活用

SQSについてお話をする前に、まずはメッセージキューイングについて説明を行います。

メッセージキューイングとは、異なるシステム間でデータを送受信する際に直接データを渡すのではなく一度第三者のシステムに預けることで、送信側も受信側も好きなタイミングで送受信処理をおこなうことができるようにする方式のことを言います。

通常システム間でのメッセージングは同期的に行われます。しかし同期的なメッセージングでは受信側の状態に問題があった場合、送信側のシステムが処理できないまま停止（スタック）してしまいます。ですがこのメッセージキューイングを用いることで送信側は受信側の状態に左右されずにメッセージを送信し、元の作業に戻ることができるため、システムの可用性を高めることができます。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/s3_event_triger/02.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/s3_event_triger/02.png)

### Amazon SQSとは

SQSとはフルマネージド型のメッセージキューイングサービスです。
SQSには**標準キュー**と**FIFOキュー**の2種類のサービスが存在し、両者の主な違いは次のとおりです。

| 機能 | 標準キュー | FIFOキュー |
| --- | --- | --- |
| メッセージの順序 | 送信されたときと異なる順序で配信されることがある | 送信または受信された順序が厳密に保持される |
| 配信回数 | 少なくとも 1 回は確実に配信されるが、重複することがある | 正確な 1 回の配信が行われ、重複することはない |
| TPS | 1秒あたり無制限 | 1秒あたり300 |

### SQSのユースケース

アプリケーション間の連携に用いられ、疎結合を実現できます。

通常システム間を直接繋ぐ同期的な連携の場合、受信側で問題が発生した場合は送信者側の機能もスタックしてしまいます。ですが、SQSを間に挟むことで受信者側に問題が発生しても送信者側の機能はそのまま維持され、送信されたメッセージはキューに留まるため問題が解消された場合は処理を再開することができます。

### Amazon SNSとAmazon SQSの違い

SNSは受信者の状態に関わらずメッセージを送信するプッシュ式で、SQSは受信者側がSQSをポーリングし、キューがあれば取得を行います。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/s3_event_triger/03.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/s3_event_triger/03.png)

## Lambdaを活用

Lambdaは単体で使用することはできず、その他のサービスと連携し、Lambdaを呼び出すことで処理を行えます。

まずはLambda 関数を設定します。関数を設定するにはLambda コンソールやLambda APIなどを使用して関数のコードを作成し、デプロイパッケージを使用してコードをアップロードします。
その後連携しているサービスによるイベントをトリガーに、Lambda が関数を呼び出し処理を行います。

### Lambdaのユースケース

S3バケット内にログなどのHTMLファイルをアップロードすると**ObjectCreate**イベントが発生します。そのイベントをトリガーにLambdaが呼び出され、あらかじめ設定をしておいたLambda 関数を基にログを見やすい文へ修正し、別のS3バケットへ戻すといった使い方ができます。

### AWS Lambdaとは

AWS Lambda（以降、Lambda）とは、サーバレスコンピューティングサービスです。

利用者はサーバーやOSなどのインフラ管理が不要で、プログラムコードを準備しLambdaにアップロードするだけでプログラムの実行が行えます。主な特徴にオートスケーリング機能などがあります。この機能はアクセス数や負荷に応じて自動的に利用するサーバーの数を増減します。これによって、ユーザーはサーバを意識することなくプログラムを実行することができます。

現在Lambdaは次の言語に対応しています。

- Java
- Go
- PowerShell
- Node.js
- Closes#
- Python
- Ruby

また、Custom Runtimeを使用する事で次の言語を使用することもできます。

- Erlang
- Elixir
- COBOL
- N|Solid
- PHP
- Closes++

その他のユースケースとして冒頭で少し触れたようにS3とLambdaを連携するとS3への動作をトリガーにLambdaを呼び出し、あらかじめLambdaにコーディングしていた処理を行うことができます。

例えば写真共有アプリケーションを例にするとユーザーがアプリケーションを使用し、写真をアップロードします。その写真をアプリケーションがS3のバケット内に格納し、**ObjectCreate**イベントが発生したのをトリガーに、Lambdaを呼び出します。呼び出されたLambdaはコードを基に画像のサムネイルを自動作成し、別のバケットへ格納するといったことができます。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/s3_event_triger/04.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/s3_event_triger/04.png)

## まとめ

イベント通知とはS3バケットで特定のイベントが発生した通知を元に他のAWSサービスと連携することを指します。

S3を単体でストレージとして使用するだけでなく、このイベントトリガーを上手く活用する事でその他のサービスと連携を行い、通知を受け取ったりオブジェクトの加工や処理を行うことができます。利便性の向上や作業の効率化、コストの最適化をおこなうことができるため積極的にイベントトリガーを使用していきましょう。

S3バケットで特定のイベントが発生したときにAWSの他のサービスに通知することが出来ます。

【AWS】Amazon S3イベント通知の活用法

# 【脱初心者】ログイン機能の仕組み説明できますか？

「ログイン機能」という言葉を聞いて、どんな機能なのかがわかる方は多いと思います。しかし「ログイン機能の仕組みを説明せよ」と言われると困ってしまう方もたくさんいるのではないでしょうか？

## そもそもログイン機能とは？

まずはログイン機能と、その必要性について説明します。

ログイン機能とは「ユーザーと、データーベースの持つユーザー情報を結びつけるために行う認証作業」です。ログイン機能があることによりユーザーそれぞれの画面を表示させたり、閲覧できる人を制限するなどの機能を付与することが出来ます。

Twitterを例に挙げてみましょう。

Twitterには自分のツイートを投稿したり、自分以外の投稿を見て「いいね」を押したりする機能があります。ではもし、Twitterにログイン機能がなければどうなるでしょうか？

「”A”という投稿は”B”さんが投稿したもの」という紐付けが出来なくなってしまいます。これでは自分の投稿の履歴はもちろん見れませんし、自分以外の投稿も「誰が」投稿したものか分かりません。「いいね」機能に関しても、誰に「いいね」をしたのか、誰から「いいね」を押されたのか、認識できません。このように、ログイン機能とはそれぞれのユーザーが個別に行った変更を反映したり、履歴を見たりするために必要な機能です。また、データーベースに登録されている情報を守るという大事な役割もあります。

## ログインの仕組み

では、ログインの仕組みはどうなっているのでしょうか？ログインの仕組みはいくつかありますが、今回はCookieを使ったログインの仕組みについて説明します。

ログインは、ユーザーが入力したユーザーIDとパスワードをユーザー情報が登録されているデーターベースに問い合わせ、一致した場合にログイン完了後のページを送信します。ログインに使う情報は「ユーザーID+パスワード」の組み合わせ以外にも「メールアドレス+パスワード」など、アプリによって様々です。

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

## セッションとは？

ログインの仕組みを説明するときに、必ずと言っていいほど出てくる言葉に「セッション」と呼ばれるものがあります。

例えばショッピングサイトでの買い物を例に挙げます。ユーザーは以下の作業を行います。

1. ショッピングサイトにアクセスする
2. ログインする
3. 買い物かごに商品を入れる
4. 購入する
5. ログアウトする

この一連の流れをセッションと呼びます。

もしくは、ショッピングサイトにアクセスしたユーザーとWebサーバー間の状態を管理する仕組みとしてセッションという言葉が使われたり、通信の始まりから終わりという意味合いもあります。

このセッションを実現するために欠かせないのが「セッションID」です。

セッションIDはサーバーが生成するIDで、「ログインしたユーザー」と「生成したセッションID」を紐づけた状態でサーバーに保存されます。セッションIDはログイン後のページと一緒にユーザーのブラウザに送られます。

送られたセッションIDは「Cookie」と呼ばれる場所に保管され、ブラウザを閉じるか、サーバーが指定した有効期限まで有効になります。

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

## Cookieとは？

先ほどセッションの説明の時に「Cookie（クッキー）」という言葉が出てきました。このCookieとはユーザーのコンピュータに保存される小さなファイルのことで、CookieにはIDやWebサイトの閲覧情報などを一時的に記録することができます。HTTPというのは通信状態を維持することが出来ないプロトコルです。しかしショッピングサイトのようにログイン状態を維持したい場面があり、それに対応するためにCookieが生まれました。このCookieの中に情報が残っているため、しばらく時間が経ってから再度Webサイトを訪問した時に自動的にログインすることが出来ます。（Cookieの有効期限や、サーバーによってどのくらいの時間ログイン状態を維持できるのかは異なります。）

## そのままのパスワード（平文）は危険

先ほど「ユーザーが入力したユーザーIDとパスワードをユーザー情報のあるサーバーに問い合わせ、一致した場合にログイン完了後のページを送信します」と記載しましたが、実はこれをそのまま行ってしまうのはとても危険です。なぜなら悪意のある攻撃者が侵入してきてデーターベースの中を見たときに、パスワードが丸見えの状態になるからです。侵入者はユーザー本人になりすましてログインが出来るようになってしまいます。

特に、ショッピングサイトなどではクレジットカードの情報、住所や個人情報など、第三者に見られると困る情報をたくさん登録しています。それらの情報を悪意のある第三者が見るかもしれないと思うと、安心してショッピングサイトを利用できなくなってしまいます。そこで、セキュリティを高めるために利用されるのが、「ハッシュ化」です。

## ハッシュ化とは？

ハッシュ化とは、簡単に説明すると「パスワードを不規則な文字列に置換する処理」の事を指します。ハッシュ化を施すアルゴリズムは「ハッシュ関数」と呼ばれ、ハッシュ関数によって生成されるランダムな文字列は「ハッシュ値」と呼ばれます。

このハッシュ化と混同されがちなのが「暗号化」です。暗号化も、ハッシュ化と同じようにデータが読み取られないようにする技術ですが、全く別の技術です。

暗号化は「鍵」と呼ばれるものを使って、暗号化したり暗号化したものを元に戻したり（複合化）します。つまり、両方向に変換が可能です。

一方のハッシュ化はハッシュ値への変換は簡単にできますが、元に戻すことは非常に困難です。暗号化との大きな違いは、この「一方向か」「両方向か」です。

## まとめ

今回は、ログインの機能や仕組みについて解説しました。

「どういう仕組みなのか」を理解できると、自分でアプリを作るときにとても役に立ちます。

ログインの仕組みをなんとなく理解しているという方も、今回の記事を機に、是非より深い知識を身に着けていただけると幸いです。

ログイン機能とは「ユーザーと、データーベースの持つユーザー情報を結びつけるために行う認証作業」です。

【脱初心者】ログイン機能の仕組み説明できますか？

# 【AWS】Amazon S3で静的ホスティングする理由

Amazon S3（以降、S3）にはS3バケット内にputされたHTMLなどのオブジェクトを用いて、サーバレスでWebページをホスティングして公開する機能が備わっています。

今回はS3の注目機能である静的ホスティングについて、導入する理由や主な使用用途について解説を行います。

## なぜS3で静的Webサイトをホスティング？

理由は、極めて低コストだからです。

企業HPや広告ランディングページは動的な要素は必ずしも必要はなく、静的なファイルを表示できればよいのであまり高機能なWebサーバーを必要としません。ReactでビルドしたSPAなども静的なものでS3での静的ホスティングが適しています。これらは静的ホスティング機能を有効化するだけで簡単に実現できます。

### 本当に安い

一番の理由として料金の安さがあります。料金は従量課金制のため容量・リクエスト数・データ転送量によって異なりますが、デフォルトで選択されるS3 Standardの場合は以下になります。

| 説明 | 料金 |
| --- | --- |
| ストレージ利用料 （最初の 50 TB/月） | 0.025USD/GB |
| 1000リクエスト（GETの場合） | 0.00037USD |
| インターネットへのデータ転送（最初の 10 TB/月） | 0.114USD/GB |

月間PV数が1万程度のサイトを例にすると

- データ容量：1GB = 0.025USD
- リクエスト数：15 × 10,000PV ÷ 1,000 × 0.00037USD =0.0555USD
- データ転送量：2MB × 10,000PV = 20GB（20GB × 0.114USD）= 2.28USD

合計：0.025USD + 0.0555USD + 2.28USD = 2.3605USD

月間1万PV数だとひと月あたり2.3605USDで日本円で約317円でWebサイトを公開することができます。
※解説時のレートのため変動する場合があります。

### 高い可用性

S3は3つ以上のアベイラビリティーゾーン（以降、AZ）で保護されています。

このAZとは1つのリージョン内での物理的に分離されたロケーションを表しており、クライアントがアップロードしたデータは3つのAZに分けて保存がされます。そのため火災や洪水などの災害発生時に1つのAZがダウンしても残りのAZでデータが保護され、高可用性を実現します。

これにより静的Webサイトをホスティングした場合もサーバダウンなどによりサイトが停止してしまう可能性が極めて低く、安定した配信を行えます。

### サーバレスによる手軽さ

通常自社サーバを用いてWebサイトを作成する場合はサーバの構築や運用に莫大なコストや人的労力が必要になります。

一時的にアクセス数が増加した場合はサーバダウンしてしまう恐れや、アクセス数が継続的に増える場合はサーバ増設などコストも発生します。ですが、Amazon S3を用いることでこれらのサーバ管理を全てAWSへ任せることができ、利用者は手軽にWebサイトを運用することが可能になります。

## 静的Webサイトと動的Webサイトの違い

そもそもAmazon S3でホスティングが行える静的Webサイトとは何か、動的Webサイトとどう違うのかについて解説を行います。

### 静的Webサイトとは

静的WebサイトとはHTMLファイルなどで作成された、誰がいつどこでアクセスしても毎回同じものが表示されるWebページのことです。ユーザーの要求に対してWebサーバが要求されたデータをそのままブラウザに送信を行って表示します。そのためサーバ側での処理の必要がなく、ページ表示までのスピードが速いため、ユーザーの離脱などが抑えられます。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/s3_static_hosting/01.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/s3_static_hosting/01.png)

### 動的Webサイトとは

動的Webサイトとはアクセスしたときの状況に応じて異なる内容が表示されるWebページのことです。会員制のサイトやショッピングサイトなど、使う人によって違うページが表示されるサイトは動的Webサイトと言えます。

例えば、検索エンジンではユーザーの検索ワードを基にWebサーバが検索処理を実行し、HTMLファイルを作成します。その後Webブラウザに送信することでユーザーの入力した検索ワードに対して最新の検索結果情報を提供することができます。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/s3_static_hosting/02.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/s3_static_hosting/02.png)

## 主なユースケース

Amazon S3を用いた静的Webサイトとして以下のような使い方ができます。

### 企業HP

自社を紹介するHPなど、アクセスするユーザーに対して同じ内容のページを表示したい場合に適しています。企業HPなど長期的に利用をする場合にAmazon S3を使用することでコストを抑えて運用が行えます。

### 社内向けサイト

こちらは一般公開するのではなく、社内Wikiや通達など社内の従業員向けにサイトを公開したい場合に使えます。一般公開する場合と違い、急激なアクセス数の増加なども少ないため低価格で運用が行えます。

### ランディングページ（LP）

商品やサービスなどを紹介するランディングページでは高い可用性が求められます。ユーザーがアクセスをしてきた際にページが表示されなかったり、急激なアクセス数の増加によりサーバがダウンしてしまうとお客様を獲得するチャンスを失います。ですがAmazon S3では99.99%のオブジェクトの可用性が提供されているため、高可用性を求められるランディングページなどに向いています。

### SPAの配信

SPA（**S**ingle **P**age **A**pplication）は単一のページで構成されるWebアプリケーションです。動的なデータはAPIサーバーから取得するため、Reactなどで開発したSPAは静的ファイルを配信するだけで済みます。代表的な例だとGoogleMapやSlackのWebページなどはSPAが採用されています。

## まとめ

静的Webサイトをホスティングする際に、自社サーバを使用するとサーバの構築から管理まで多くの費用と時間がかかり、レンタルサーバを利用する場合にはコストを抑えた運用が難しくなります。

しかし、Amazon S3を用いる事で**可用性の高い**静的Webサイトを**手軽**に尚且つ**コストを抑えて**作成することができます。長期的に運用を行う企業のHPや高可用性が求められるランディングページなどを作成する場合には是非Amazon S3を用いてホスティングしてみましょう。

今回はS3の注目機能である静的ホスティングについて、導入する理由や主な使用用途について解説を行います。

【AWS】Amazon S3で静的ホスティングする理由

# 【Linux】UTMを用いてM1 MacBookにUbuntuの仮想化環境を構築する

Linuxはオープンソースということもあり様々なディストリビューションに分かれています。主要なディストリビューションとして「RedHat系」「Debian系」「Slackware系」などがあります。

今回はDebian系Linuxディストリビューションの1つであるUbuntuについて解説を行いつつ、実際にインストールを行なっていきます。

## Ubuntuとは

Ubuntu とは「**誰にでも使いやすいOS**」をコンセプトとして開発されたDebian系Linux OS です。Linuxと聞くとコマンドを使用したCUI操作をイメージしますが、UbuntuではWindowsやMac OSのようなマウスによる操作(GUI)が行えたりと、ユーザーフレンドリーな面を持っています。

主な特徴として以下のような特徴があります。

### GUI操作ができる

Ubuntuではマウス等を用いたGUI(**G**raphic **U**ser **I**nterface)操作が行えます。GUIを行えるメリットは初心者でも直感的な操作が行える事でストレスフリーに扱える点があります。対してデメリットはCUIと異なり、ある程度のPCスペックが求められる点です。そのため専用機として古いPCを用いる場合は注意が必要です。

### インストール不要

UbuntuはLiveDVDという形で配布されており、DVDにイメージファイルを焼きつけるかLiveUSBを使用すると、DVDもしくはUSBメモリーから手軽にOSを起動できます。

### 日本語対応

Ubuntu Japanese Team が有志で日本語ローカライズしており、日本語に対応しています。日本語化する方法としてはデスクトップ版 日本語 Remixを使ってインストールをした場合は自動的にパッケージがインストールされ、公式リリース版のISOでインストールした場合はJapanese Teamのリポジトリを追加することで行えます。

### 汎用性の高さ

オープンソースOSなので、使用用途に合わせて自分好みにカスタマイズしていく事が可能です。人気の高いOSという事もあり、ネット上に設定方法やカスタマイズ方法などのナレッジ・情報が多く初心者でも迷わず扱う事ができます。

## 実際にインストールをしてみる

M1チップを搭載した2020年モデルのMacBook Airに無料の仮想化ソフトUTMを用いてUbuntuをインストールしていきます。

インストール環境は以下になります。

- MacBook Air（M1,2020）
- macOS Venture
- UTM 4.1.3
- Ubuntu Server 22.04.1 LTS for ARM

### UTMとは

UTMとはQemuをベースに作成されている仮想環境を作るmacOSとiOS向けに作成されているオープンソースのソフトウェアです。

このUTMはMac App Storeで配信されている有料版とGitHubもしくは公式サイトで配信されている無料版があります。両者の異なる点としては、有料版を購入すると自動更新がされるくらいで機能面での違いはほとんどありません。まずは無料で使用をしてみて、気に入ったら購入するのをおすすめします。

### 1.UTMをダウンロード

こちらのGitHubリポジトリからダウンロードを行います。

[https://github.com/utmapp/UTM/releases](https://github.com/utmapp/UTM/releases)

希望のバージョンをスクロールしていくと**Installation**の項目があるので**macOS**を押下します。

[https://docs.getutm.app/installation/macos/](https://docs.getutm.app/installation/macos/)

ダウンロードページへ飛ぶので**GitHub**を押下します。（この時Mac App Storeを押下すると有料版の購入ページへ飛びます。）

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

### 2.UTMをインストール

ダウンロードした**UTM.dmg**を開き、UTMをApplicationsフォルダへドラッグ＆ドロップします。

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

### 3.仮想マシンを作成

インストールが完了したら**Launchpad**にUTMアイコンが追加されるので起動します。起動するとホームメニューが表示されるため左上の**新規仮想マシンを作成**を押下します。

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

### 4.Start

今回はM1チップ（ARMアーキテクチャ）のMacにARM版のUbuntuをインストールするため上の**仮想化**を押下します。

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

### 5.OSの選択

インストールするOSの選択になります。今回はUbuntuをインストールするため**Linux**を選択します。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/05.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/05.png)

### 6.Linux

Linuxを選択すると以下の画面が表示されるため「Apple仮想化を使用」と「カーネルイメージから起動」のチェックを**外して**UbuntuインストールガイドのリンクよりARM版UbuntuのISOイメージをダウンロードします。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/06.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/06.png)

### 7.ISOイメージのダウンロード

この時**LTS版**と**無印版**があります。LTSとは**L**ong**T**erm **S**upportの略で最低5年のサポートが保証されます。対して無印版はサポート期間が最低9ヶ月となるため、特段理由がない場合は**LTS版**をおすすめします。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/07.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/07.png)

### 8.ISOイメージの選択

ISOイメージのダウンロードが終了したら**起動ISOイメージ**でダウンロードしたISOデータを選択し、**続ける**を押下します。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/08.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/08.png)

### 9.ハードウェア設定

仮想マシンに割り当てる**メモリ**と**CPUコア数**を選択します。ここは使用用途に合わせてお好みで選択をしてください。使用しているMacBook Airは8コアで標準メモリが8GBなので今回は半分で設定を行なっています。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/09.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/09.png)

### 10.ストレージサイズの選択

データを保存するストレージサイズの選択です。こちらも使用用途に合わせてお好みで設定を行なってください。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/10.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/10.png)

### 11.共有ディレクトリ設定

ホストとゲストで共有できるディレクトリの指定が行えます。今回は設定を行いませんが、後から設定を変更することも可能です。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/11.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/11.png)

### 12.仮想マシン名称設定

ここで今まで選択を行った仮想マシンの概要が表示されます。最後に仮想マシンの**名前**を設定して保存をすれば終了です。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/12.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/12.png)

### 13.仮想マシン完成

設定が終わるとホーム画面左側に先ほど作成した仮想マシンが表示されるので起動を行います。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/13.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/13.png)

## Ubuntuをインストール

仮想マシンの作成が終わったため、ここからは仮想マシンを起動してUbuntuをインストールしていきます。

### 1.仮想マシン起動

仮想マシンを起動すると以下の画面が表示されるため**Try or Install Ubuntu Server**を選択します。

※ここから選択は矢印キー、決定はエンターキーによる操作になります。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/14.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/14.png)

### 2.Language選択

言語選択の画面になるので**English**を選択します。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/15.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/15.png)

### 3.Keyboard configuration選択

キーボード設定の画面になるのでLayoutは**Japanese**を選択しVariantはMacを使用しているため**Macintosh**を選択します。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/16.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/16.png)

次に日本語キーボードと英語キーボードを切り替えるショートカットキーの設定に移ります。ここはお好みで使いやすいキーを設定してください。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/17.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/17.png)

### 4.Choose type of install

インストールタイプの選択です。ここでは**Ubuntu Server**を選択します。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/18.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/18.png)

### 5.Network connections

ネットワークの設定です。今回はそのままで進みます。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/19.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/19.png)

### 6.Configure proxy

プロキシの設定です。今回はこちらもそのままで進みます。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/20.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/20.png)

### 7.Configure Ubuntu archive mirror

Ubuntuのパッケージをダウンロードするときのミラーサイトの設定です。こちらもそのままで進みます。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/21.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/21.png)

### 8.Guided storage configuration

ストレージの設定です。こちらは使用用途により異なるのでお好みで設定を行なってください。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/22.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/22.png)

### 9.Storage configuration

先ほど設定したストレージの概要が表示されるので問題なければ進みます。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/23.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/23.png)

確認画面が表示されるので問題なければ**Continue**を選択します。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/24.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/24.png)

### 10.Profile setup

ここでプロフィールの設定をします。「名前」「サーバー名」「ユーザーネーム」「パスワード」を入力します。この時設定する「ユーザーネーム」と「パスワード」はUbuntuにログインする際に使用するので忘れないようにしましょう。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/25.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/25.png)

### 11.SSH setup

SSHの設定です。SSH接続を使用したい場合はここで選択をしておきましょう。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/26.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/26.png)

### 12.Featured Server Snaps

サーバーの追加機能の設定です。色々なパッケージが表示されるため、必要な物だけお好みで選択を行なってください。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/27.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/27.png)

### 13.Install

Ubuntuのインストールが始まります。画面下の**Cancel update and reboot**が**Reboot Now**に変わったらインストール終了です。ただし、現在はまだインストールディスクが挿入された状態のためRebootを行なっても起動が行えません。そのため左上にある**ウィンドウを閉じる**ボタンを押下し、仮想マシンを終了します。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/28.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/28.png)

## Ubuntuを起動する

以上で仮想マシンの作成からUbuntuのインストールまでが終了したので実際にUbuntuを起動してみましょう。

### 1.インストールディスクの取り出し

仮想マシンを終了し、UTMのホーム画面を開くと下記の画面になっていると思います。ここで**CD/DVD**を押下し、**消去**を選択します。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/29.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/29.png)

### 2.仮想マシン起動

消去が完了したら起動を行います。先ほど設定した「ユーザー名」と「パスワード」を入力します。無事にログインが行えると**Welcome to Ubuntu**とバージョンが表示されます。

以上でUbuntuのインストールは終了になります。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/30.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/30.png)

## GUIに切り替える

Ubuntu Serverはサーバー運用を前提としておりデフォルトではCUIですが、デスクトップ環境用のパッケージをインストールする事で後からGUIに切り替える事ができます。GUIへの切り替えは簡単で以下のコマンドを入力し、デスクトップ環境用のパッケージをインストールします。

```bash
$ sudo apt install ubuntu-desktop
```

**Do you want to continue?** と聞かれたら**Y**キーを入力し、決定をしてください。

インストールが完了したら、以下のコマンドで再起動を行います。

```bash
$ sudo reboot
```

再起動が終わるとGUIでのログイン画面が表示されるのでパスワードを入力します。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/31.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/31.png)

無事にログインが行えるとホーム画面が表示されます。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/32.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/ubuntu/32.png)

## まとめ

今回はMacBook Airで**UTM**を用いて仮想マシンを構築し、**Ubuntu**をインストールする手順を紹介しました。

UbuntuはDebian系Linuxディストリビューションの1つで、無料で利用が出来るOSです。インストールを手軽に行える点や日本語にも対応しており、人気の高いディストリビューションのためコミュニティの規模も大きく、困った場合も情報が多いため問題解決を行いやすいです。Ubuntuを使用することで開発環境を構築したり、自分専用のサーバーを運用するといった事もできます。またUbuntu（Linux）はオープンソースなため公開されているソースコードを参考に自分で書き換えることもでき、OSについて学びつつ自分好みにカスタマイズしたりと幅広く使うことができます。

これからプログラミングを学びたい初学者にはおすすめのディストリビューションなので、是非当記事を参考にインストールを行なってみましょう。

今回はDebian系Linuxディストリビューションの1つであるUbuntuについて解説を行いつつ、実際にインストールを行なっていきます。

【Linux】UTMを用いてM1 MacBookにUbuntuの仮想化環境を構築する

# 【サイバー攻撃】ブルートフォース攻撃の手口と対策

こちらの記事ではサイバー攻撃のうちの一つ、**ブルートフォース**(**brute-force**)攻撃について解説します。

## ブルートフォース攻撃とは？

ブルートフォース攻撃とは、別名、**総当たり攻撃**とも呼ばれ、aaaaaやbbbbbなどの文字列の組み合わせをすべて試し、総当たりで攻撃対象の暗号解読や認証情報を特定する手法で、主にパスワードを特定する際に用いられるサイバー攻撃のことです。

一つ一つの文字列の組み合わせを試していくため、短いパスワードを利用していた場合、パスワードを簡単に特定されていしまいます。

## ブルートフォース攻撃の手口

ブルートフォース攻撃を行う場合、攻撃者は手入力で総当たりをするなどはせず、攻撃を自動化するためのツールを使用し攻撃を仕掛けます。

代表的なツールとして**Hydra**や**John The Ripper**などがあります。このようなツールがあれば、専門的な知識がある程度ない状態でも攻撃ができてしまうため、比較的難易度が低いとされています。

ブルートフォース攻撃では、ユーザーIDとパスワードの組み合わせでの認証機能が存在した場合、ユーザーIDを固定してパスワードを1文字ずつ順番に変更しながら、何十億もの文字や数字、記号の組み合わせを作成しパスワードの特定を行います。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/brute_force_attack/brute-force-1.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/brute_force_attack/brute-force-1.png)

仮に4桁で0000~9999までの数字のみのパスワードだった場合、1万通りの組み合わせを試せば特定できる計算になります。

以下、12桁の英大文字小文字、数字でのパスワード組み合わせ数の参考図です。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/brute_force_attack/brute-force-2.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/brute_force_attack/brute-force-2.png)

参考:中村行宏 若尾靖和 林静香 「情報セキュリティの技術と対策がしっかりわかる教科書」、株式会社技術評論社

図のように、文字の種類と桁数が増加すると、組み合わせ数が膨大な数になっているのが分かります。

ブルートフォース攻撃ではIDを固定してパスワードを順番に変更しながらパスワードの特定を行いますが、その他にも**パスワードに使われやすい単語をリスト化**したファイルを使用して攻撃を行う**辞書攻撃**や、**パスワードを固定してIDを順番に変更しながら攻撃を行うリバースブルートフォース攻撃**なども存在します。

### ブルートフォース攻撃による被害

ブルートフォース攻撃の被害によりパスワードを特定されてしまった場合には、以下のような被害が発生する恐れがあります。

- 不正出金や送金など金銭的な被害の発生
- Webサイトのシステムへの不正アクセスによるWebサイトの改ざん
- パスワードの使い回しによる他のサイトのアカウント乗っ取り
    
    金融機関などのシステムを利用していた場合、身に覚えのない出金や送金などの被害を受けてしまう場合も考えられます。また、Webサイトを運営している管理システムのパスワードが特定されてしまえば、不正にログインされてしまい、Webサイトの内容の改ざんなどが行われてしまうでしょう。
    
    そして、様々なアプリケーションを利用する際に、 **同じパスワードを他のアプリケーションでも使い回していないか？** という点には注意が必要です。特にGoogleやAmazonといった非常に大きな影響力があるアカウントのパスワードを他のアプリケーションでも使い回していた場合、他のアプリケーションのパスワードが特定されてしまえばGoogleやAmazonのパスワードが特定されてしまうことに繋がり、その影響は非常に大きなものになってしまうことが考えられます。
    

## ブルートフォース攻撃を体験してみる

**インフラ学習サイトのEnvaderでは、Liuxの基礎やデータベースの基礎を学ぶだけではなく、ブルートフォース攻撃を行うためのツールの一つとしてご紹介したHydraを用いて、ブルートフォース攻撃や辞書攻撃などを疑似的に体験することができる環境をご提供しています。**

[https://envader.plus/course/3/scenario/1040](https://envader.plus/course/3/scenario/1040)

## ブルートフォース攻撃への対策

ブルートフォース攻撃への対策は、ユーザー側と、サービスを提供するシステム側でそれぞれ対策します。

### ユーザー側の対策

- パスフレーズを使用し、複雑でも覚えやすいパスワードを作成する(123456など単純なパスワードを設定しない)
    
    **NISC**(**内閣サイバーセキュリティセンター**)が作成した[インターネットの安全・安心ハンドブック](https://security-portal.nisc.go.jp/handbook/index.html)では、安全なパスワードの作成には**複雑さ**と**長さ**が大切とされており、具体的には**英大文字小文字＋数字＋記号で10桁以上**が複雑で長いパスワードとされています。
    
    ただ、この条件で10桁以上のパスワードを様々なアプリケーションで実現させるのは、考えるのも覚えるのにも負担がかかることは否定できません。そこで紹介されているのが**パスフレーズ**の利用です。パスフレーズとは、文字列を使ったパスワードのことで、以下のような形で作成します。
    
    ```
    Watashi_no_syumi_wa-guitar@1231
    ```
    
    このように、自分の私生活で行っていることなどを言語化しパスフレーズ化することで、自分だけしか知り得ない情報で、覚えやすく長いパスワードを作成することが可能になります。
    
    ただし、**有名な歌詞や映画、本のフレーズは推測されやすいため、パスフレーズとして使用するのは控える必要があります**。
    
- 同じパスワードは使いまわさない
    
    ブルートフォース攻撃の被害の項でもご紹介しましたが、一度使用したパスワードを使いまわさないこともユーザーにとって重要になります。GoogleやAmazonなどで使用したパスワードを、万が一脆弱性のあるアプリケーションでも使用してしまい、そのパスワードが特定されてしまった場合、その被害は大変大きなものになる可能性があります。
    
- パスワード管理アプリなどを使用する
    
    1Passwordなどのパスワード管理アプリを利用することも、ユーザー側のパスワード管理を簡単かつ安全に行うことができるようになる方法の一つです。
    
    インストールするだけで使える無料のもの、月額、年額料金が発生するものがあり、それぞれで登録できるパスワードの数の上限が違っていたり、対応するOS、デバイスに違いがあるため利用する際には良く検討する必要がありますが、アプリケーションにパスワードの管理を任せることでユーザーである私たちの負担を減らすことが可能になります。
    

### システム側の対策

- 一定回数以上のパスワード認証失敗時のアカウントロック
    
    キャッシュカードの暗証番号は3回間違えると使えなくなってしまいます。アプリケーションを開発する際にもこの仕組みを利用し、ある一定回数パスワードによる認証が失敗するとアカウントをロックすることで、総当たりによる攻撃を回避することができます。
    
- 多要素認証(**MFA**)の導入
    
    多要素認証(**M**ulti-**F**uctor **A**uthentication)とは、ログインする際に、認証の3要素である**知識情報**、**生体情報**、**所持情報**のうち、いずれか2つ以上の要素を使用して行う認証のことを指します。
    
    認証についてはこちらの **【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** をご覧ください。
    
    [https://envader.plus/article/9](https://envader.plus/article/9)
    
- パスワード入力に対するシステムでのチェック(単純なパスワードの場合はシステム側で警告を表示する)
    
    ユーザーの入力したパスワードをシステム側でバリデーションチェックを行い、以下のような条件を設定し、未達成であれば入力欄に警告を表示するようにすることで、単純なパスワードの入力を防ぎます。
    
    - 文字の桁数に関して(例 8桁以上入力しているか)
    - 使用している文字の種類は適切か？(英大文字小文字＋数字＋記号を使用しているか？)
    - ユーザーIDと同じパスワード(**ジョーアカウント**)を使用していないか？など
- エラーメッセージに具体的な内容は含まない
    
    ログイン機能では、ユーザーID、パスワードで認証を行っていた場合、どちらかが間違っていた場合にエラーメッセージを表示する場合があります。その際に表示するメッセージに、
    
    **指定したユーザーは存在しません**
    
    **入力したパスワードが間違っています**
    
    などの表示はしないようにシステムを実装することが大切です。一見ユーザーにとって親切なように見えますが、このようにメッセージを表示してしまった場合、ユーザーIDが間違っているのか、パスワードが間違っているのかを攻撃者へ特定させる原因になってしまいます。そのため、
    
    **IDまたはパスワードが違います**
    
    のようにメッセージを表示することで、どちらが間違っているのかを特定されるのを防ぐことができます。
    

## まとめ

ブルートフォース攻撃とは、ツールなどを利用し、入力する文字を総当たりで試してパスワードなどの特定を行うサイバー攻撃です。Envaderのセキュリティ基礎コースで実際に体験していただくと分かりますが、ブルートフォース攻撃はツールさえあれば専門的な知識がなくても実行できてしまいます。

今後新たにパスワードを設定する際やアプリケーションを開発する時には、ブルートフォース攻撃に遭う可能性があることをよく理解し、ユーザー側、開発者側それぞれの立場でしっかりと対策を行っていきましょう。

ブルートフォース攻撃を行う場合、攻撃者は手入力で総当たりをするなどはせず、攻撃を自動化するためのツールを使用し攻撃を仕掛けます。

【サイバー攻撃】ブルートフォース攻撃の手口と対策

# 【初心者向け】GitHubとは？必須知識と使い方について解説！

開発において「**GitHub**（ギットハブ）」は必須スキルとなっています。こちらの記事でGitHubの基礎知識と基本操作、そして実際の開発時の使い方について解説します。

## GitとGitHubについて

**GitHub**とは「**Git**」の仕組みを使用したウェブサービスのことです。まずGitとGitHub違いについて説明します。

「**Git**」とは分散型バージョン管理システムのことです。バージョン管理とは分かりやすく言と、ソフトウェア・アプリケーション開発で作成したソースコードの状態を記録することでバージョンを管理します。機能追加やバグ修正を行う度に変更されるソースコードをその都度記録しておくと変更履歴を管理できることはもちろん、前の状態に戻すことも可能になります。バージョン管理システムには様々な種類がありますが、その中でもGitは「分散型」です。分散型ではないものは「集中型」で、こちらはサーバー上で管理する一つのリポジトリを複数人が接続して使います。リポジトリとは「貯蔵庫」という意味があり、ディレクトリの構造・状態やソースコード、変更履歴を格納しておく場所のことです。「分散型」はサーバー上にあるリポジトリを開発者が各自の環境に複製して作業を行います。

![git01.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/github/git01.png)

「GitHub」とは、Gitの仕組みを使用して開発のソースコードを保存・共有・公開ができるウェブービスです。開発者が自分の作品のソースコード等を公開したり、チーム開発ではメンバー内でコードを確認（レビュー）したりすることができます。各自の環境で開発を行い、コードを共有・履歴を管理できるため、チーム開発に最適で必須のツールです。

ここからは、GitHubの使い方について以下の順序で説明していきます。

1. 使用前の基礎知識
2. 基本的な操作方法
3. 開発での使用の流れ

## GitHubの基礎知識

GitHubを使うために必要な前提知識となるいくつかの用語について説明します。

- リポジトリ

    前項で説明したリポジトリですが、GitHubには「**リモートリポジトリ**」と「**ローカルリポジトリ**」があります。
    - リモートリポジトリ
        リモートリポジトリとは、GitHub上で保存・管理しているリポジトリのことです。インターネット上にあるため世界中に公開されていると言えます。複数人の開発者がリモートリポジトリを元として自分の環境に複製（clone）して作業を行います。
    - ローカルリポジトリ
        ローカルリポジトリとは、自分の環境（ローカル環境）にあるリポジトリのことです。
- ワークツリー

    ローカル環境でGitの管理下におかれた、実際に作業を行っているディレクトリのことです。
- インデックス（ステージングエリア）

    Gitではワークツリーでの作業内容をローカルリポジトリに記録（コミット）していきますが、直接記録するわけではなく中間にインデックスと呼ばれる準備領域が存在します。インデックスはステージングエリアとも呼ばれ、この領域を間に挟むことでワークツリー内で変更を行ったファイルだけをリポジトリに記録することができます。

![git02.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/github/git02.png)

- コミット

    ローカル環境内（ワークツリー）で行った作業内容をローカルリポジトリに記録することをコミットと呼びます。任意のタイミングでディレクトリの状態を記録することができるためバージョン管理には欠かせない仕組みです。コミットを行うと、コミットを一意に識別するため40桁のID＝コミットIDが付与されます。コミットIDがあることで履歴を管理することができます。
- プッシュ

    プッシュとはローカルリポジトリの内容をリモートリポジトリに反映させることです。プッシュを行うことで、変更履歴を含む自身のローカルリポジトリの内容がリモートリポジトリにアップロードされます。
- ブランチ

    ブランチとは、一つのプロジェクト（リポジトリ）の中で本筋から分岐させて変更履歴を記録していくためのものです。分岐したブランチの内容は他のブランチに影響しないため、並行して行われる複数の機能追加やバグ修正等の作業を可能にします。
    - マージ
        枝分かれになったあるブランチを他のブランチと合流させることをマージと言います。

![git03.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/github/git03.png)

- クローン

    既存のリポジトリを**ローカル環境**に複製することをクローンと言います。自分の環境にクローンすることでオフライン状態でもファイルの編集を行うことがでGit管理下で変更を追跡することができます。またクローン元のリモートリポジトリとの接続も切れないため、オンライン状態でローカルの変更をプッシュすることができます。
- フォーク

    フォークとはGitHub上で既存のリポジトリを**自分のアカウント領域**に複製することができるGitHubの機能です。フォークしたリポジトリでは自分の作業内容を更新・反映させることができます。また元の既存リポジトリに対して管理者に更新内容を通知して共同で開発することも可能です。同じ「複製」の機能であるクローンとフォークの違いは下記図のようになります。

![git04.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/github/git04.png)

- プルリクエスト

    プルリクエストとは、ソースコードの変更をリポジトリの管理者・レビュアーに対して通知して反映（マージ）を依頼する、GitHubが提供する機能のことです。プルリクエストが送られると変更内容や反映先のコードとの差分が通知されます。プルリクエストにより開発メンバー内でコードレビューを行い、一人では気づかなかった記述ミスやバグ等を見つけたりとコードの品質を向上させることができます。

## 必須の基本操作

ここからは実際にgit操作を行ってみましょう。ここではコマンドを用いてgit操作する方法について説明します。

### 事前準備

- GitHubのアカウント作成
- ローカル環境にGitで管理する作業ディレクトリを作成

### 基本操作

GitHubの主な機能はローカルで作業した内容をGitHub上＝リモートリポジトリに反映させることです。ここではその手順・方法について説明します。

- `git clone`

    GitHub上のリポジトリをローカル環境に複製するには`git clone`を実行します。

    ```bash
    $ cd [ディレクトリパス] #作業ディレクトリに移動
    $ git clone [URL]
    ```

    インターネット上にあるリポジトリをローカル環境にコピーするための接続方法にはhttps接続とssh接続の二種類があります。接続の際には、httpsではアクセストークンの生成、sshではsshキーの設定を行っておく必要があります。

    上記コマンドのgit cloneの後ろに記述する[URL]は以下のように取得します。

    - httpsによる接続

    ![git06.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/github/git06.png)

    - sshによる接続

    ![git07.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/github/git07.png)

- `git init`

    `git init`はローカルリポジトリを初期化するコマンドで、対象の作業ディレクトリをGitの管理下に置くことができます。ローカルの作業ディレクトリで`git init`を実行することで「.git」というローカルリポジトリが作成されます。
- `git add`

    `git add`は指定したファイルをワークツリーからインデックスに登録するコマンドです。ファイル名はスペースで区切ることで複数指定することができます。

```bash
$ git add [ファイル名]
```

また`git add .`と`.`（ピリオド）を指定するとワークツリーの全てのファイルがインデックスに登録されます。

- `git commit`

    編集したファイルをインデックスに登録したら、git commitを実行してインデックスに登録されたファイルをローカルリポジトリに記録＝コミットを行います。`git commit`を実行する際にはオプション`-m`で必ずコメントを記述する必要があります。コメントは開発チーム内で共有するためレビュアーやメンバーに分かりやすい内容を心がけると良いでしょう。

```bash
$ git commit -m "[コメント]"
```

- `git push`

    続いてコミットしたファイルを`git push`を実行してリモートリポジトリに反映＝プッシュします。初回は「.git」ファイルをリモートリポジトリに紐づけるために`git remote add [リポジトリ名] [リモートリポジトリのURL]`を実行します。この操作によって対象のリモートリポジトリのURLが指定したリポジトリ名で登録されます。リポジトリ名はoriginとすることが多いです。

```bash
$ git remote add origin https://...
```

二回目以降は`git push [リポジトリ名] [プッシュ先のブランチ名]`でリモートリポジトリにファイルをアップロードすることができます。

```bash
$ git push origin [ブランチ名]
```

`add`、`commit`、`push`の一連の流れを繰り返すことで自分の作業内容を一定のまとまりごとにGitHub上のリモートリポジトリに反映させることができます。

![git05.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/github/git05.png)

- `git status`

    `git status`を実行するとGitの現在の状況を確認できます。例えばファイルの登録をどこまで行ったか（addは行ったがcommitはまだ、など）の確認をする際に便利なコマンドです。ディレクトリやオプションの指定もできるので、実際に試して確認してみると良いでしょう。
- `git log`

    `git log`はコミットの状況・ログを確認できるコマンドです。コミットIDやユーザー情報、日付等のデータが表示されます。こちらも様々なオプションがあります。確認したいことに合わせてオプションを指定しましょう。
- `git pull`

    リモートリポジトリの内容をローカル環境に反映させることをプルと言います。プルを実行するコマンドは`git pull`です。`git pull [リポジトリ名] [ブランチ名]`とリモートリポジトリの名前とリモートリポジトリ上のブランチ名を指定して実行します。

```bash
# 例
$ git pull origin main
```

- `git fetch`と`git merge`

    前項で説明した`git pull`は`git fetch`と`git merge`を一度に行うコマンドです。`git fetch`はリモートリポジトリの内容をローカルリポジトリに取り込むのみで更新（マージ）は行いません。そのため`git fetch`を実行しただけではローカルリポジトリ内のブランチの内容に変更は起きていません。`git merge`を実行することで`git fetch`で取り込んだ内容をローカルリポジトリ内のブランチに結合させることができます。
- `git branch`と`git checkout`

    ブランチを操作するコマンドには`git branch`と`git checkout`があります。`git branch`はブランチの一覧を表示したりブランチの作成・削除を行ったりすることができ、様々なオプションがあります。`git branch`のみ実行するとブランチの一覧が表示されます。現在使用しているブランチには*（アスタリスク）がつきます。`git branch [新規ブランチ名]`で新しくブランチを切ることができます。ブランチを切ると、使用中のブランチの内容がそのまま引き継がれます。ただし作成したブランチには移動していない状態です。`git checkout [ブランチ名]`でブランチを移動することができます。`git checkout -b [新規ブランチ名]`というように`-b`オプションを指定すると、新しいブランチの作成と移動を同時に行うことができます。

## チーム開発でのGitHub使用の流れ

基本的には以下の手順でGitHubを使用して開発を進めていきます。

1. リポジトリ作成・ローカル環境への反映
    まずはチームで使用するリモートリポジトリを作成または用意されているリポジトリを自分の環境にクローンします。
2. 作業用ブランチを切る
    作業用ブランチを切ります。続いてローカル環境で作業を行いますが、ここで作業用ブランチを切ります。作業用ブランチを切ることでクローンしてきた内容に影響を与えずに開発を行うことができます。
3. 開発・リモートリポジトリへの反映
    ディレクトリ・ファイルの追加や編集を行いながらこまめに`git add` 、`git commit` 、 `git push`を実行します。コミットは作業単位で行い、いくつかのコミットをまとめてGitHubにアップロード＝プッシュすることが多いです。プッシュ先はリモートリポジトリ上のメインで使用するブランチではなく、作業用のブランチを指定することが一般的です。
4. プルリクエスト
    リモートリポジトリの作業用ブランチにプッシュした作業内容をメインのブランチに反映させるためにプルリクエストを送ります。チーム内でコードレビューを行い、マージ担当者がGitHub上でマージを実行するとリモートリポジトリのメインのブランチが更新されます。
5. 次の作業に移る時は新しくブランチを切ります。
    その前に、最新のリモートリポジトリをローカル環境に取り込む必要があります。ローカル環境内のメインのブランチは常にリモートリポジトリの内容を反映させて、そこから作業用ブランチを切ることでスムーズに開発を進められます。
6. 2〜5を繰り返します。

![git08.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/github/git08.png)

### コンフリクト

複数のブランチを結合＝マージする際に、複数人が同じ箇所を編集したことにより起こる競合・衝突を**コンフリクト**と言います。コンフリクトが発生したら双方のブランチの編集内容を確認して修正した後に再度マージを実行します。

こちらで紹介した手順はチーム開発でGitHubを使用する際の大まかな流れです。実際の開発ではチーム内でGitHubの使用手順について認識を揃えておくことが大切です。

## まとめ

GitHubにはバージョン管理・チーム開発のため多くの機能があります。当記事で解説したのは基礎的な部分で、GitHubを使用するために必ず押さえておくべき内容です。様々なコマンドやオプションを利用することでより高度な処理を実行できます。GitHubの知識や使用経験は採用時にもアピールになります。GitHubはほとんどの機能が無料で個人利用もできるため、まずは実際に手を動かしてみましょう。

こちらの記事でGitHubの基礎知識と基本操作、そして実際の開発時の使い方について解説します。

【初心者向け】GitHubとは？必須知識と使い方について解説！

# Webサーバとは？役割や種類について

Webサーバとは、クライアントのWebブラウザからのリクエストを受け取り、自身の管理するデータをWebブラウザに送信するサーバです。

今回はWebサーバの役割や種類、サーバーソフトウェアについて解説を行なっていきます。

## Webサーバの役割

ホームページなどのサイトを閲覧する際に、クライアントはWebブラウザを使用し、Webサーバへリクエストを送信します。Webサーバは受け取ったリクエストを基にデータをWebブラウザへレスポンスとして返す事でクライアントの画面にページを表示します。

Webサーバの役割は主に2つあり、**静的サイト**を扱うか**動的サイト**を扱うかによって役割が変わってきます。

### 静的サイトと動的サイトの違い

Webサーバが扱うデータには**静的サイト**と**動的サイト**が存在します。

### 静的サイトとは

いつ誰がどのような環境からアクセスをしても**同じ物**をレスポンスするサイトです。WebページのHTMLファイルをWebサーバにアップロードする事で、クライアントからのリクエストに対してWebサーバはそのまま事前に用意されたHTMLファイルを返します。

例えば、企業のホームページやランディングページなどアクセスする人によって内容を変える必要がないサイトに使われます。

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

### 動的サイトとは

クライアントからのリクエストを受けてページを生成するため、アクセスする人や環境により**異なった物**をレスポンスするサイトです。例えばショッピングサイトやSNSなど利用するクライアントにより表示する内容が異なるサイトが動的サイトです。動的サイトの場合クライアントからのリクエストを受けたWebサーバはAP（アプリケーション）サーバへ処理の依頼を行います。依頼を受けたAPサーバは場合によってはDB（データベース）サーバへ処理に必要なデータを取得しに行き、生成したページをWebサーバへ返します。

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

## Webサーバの種類

Webサイトを公開するために必要なWebサーバですが、いくつかの種類があります。

1台のサーバーを複数人で共有する**共有サーバ**や、1台丸々自分専用に使用ができる**専用サーバ**など主に4つの形態があるため解説をします。

### 1.専用サーバ

専用サーバは物理的なサーバを完全に1台専有して使用出来るサーバです。自分専用のためOSの選択やマシンスペックなど自由にカスタマイズを行うことができます。また、サーバの中には自分だけしか居ないため、他のユーザーの運用状況による影響を受けません。ただし、自由に使える反面運用から保守管理まで自身で行わないといけないため、高い専門知識が求められます。

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

### 2.共有サーバ

共有サーバは物理的な1台のサーバを複数人で共有して使用するサーバです。1台のサーバを共有するためOSを変更するなど高度な変更は行えず、他のユーザーの運用状況に影響されてしまいます。メリットは低価格で使用することが出来る点と保守管理をレンタル会社に任せられる点が挙げられます。

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

### 3.VPS

VPS（**V**irtual **P**rivate **S**erver）は「専用サーバ」と「共有サーバ」の両者の面を持つサーバです。物理的な1台のサーバを複数人で共有する点は共有サーバと同じですが、そのサーバ内に**仮想的**に専用サーバを作成することができます。共有サーバと違い仮想的に自分専用のサーバを持っているためOSの選択やアプリケーションの構築など、ある程度のカスタムが行えます。専用サーバほど自由度はないが、共有サーバよりは自由度が高く、料金設定も中間的な設定になっています。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/webserver/05.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/webserver/05.png)

### 4.クラウドサーバ

クラウドサーバはVPSと似ていますが、VPSは1契約につき1つの仮想サーバを提供するのに対してクラウドサーバは複数の仮想サーバを契約することができ、リソースも自由に変更ができます。また料金設定もVPSは月額固定制が多いですが、クラウドサーバは従量課金制なことが多いです。自由度が高く使用状況に応じてリソースの増減を行える点はメリットですが、使用用途によっては運用費が高額になる場合もあるので注意が必要です。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/webserver/06.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/webserver/06.png)

## Webサーバソフトウェアとは

Webサーバを構築するうえで次に重要になってくるのが**Webサーバソフトウェア**です。

サーバとして使用したいハードウェアに**Webサーバソフトウェア**をインストールする事でサーバとして使用する事ができるようになります。代表的なWebサーバソフトウェアとして「Apache」「Nginx」「IIS」の3つがあるため詳しく解説を行います。

### Apache

Apacheは1995年にリリースされて以来20年以上の歴史を持つオープンソースのWebサーバソフトウェアです。Apacheには**M**ulti **P**rocessing **M**odule（以降、MPM）が採用されており、プロセスを複数生成することで同時にリクエストを処理することができるようになります。一時期は全世界のWebサーバのうち、半数近くにApacheが使われており、その実績から信頼性の高いWebサーバソフトウェアと言えます。日本でも主流のWebサーバソフトウェアとして人気があるため開発者向けの技術情報も豊富で、インストール方法やトラブルシューティングなどあらゆる情報が入手しやすいのもメリットとして挙げられます。

 Apachについて詳しくはこちらの記事で解説しています。

[人気WebサーバソフトApacheとは？](https://envader.plus/article/70)

### Nginx

NginxはApacheと同じくオープンソースのWebサーバソフトウェアです。2023年1月現在、Apacheを抜きシェア率1位となっています。Nginxの特徴として同時リクエストの処理に特化しており、軽量で処理が速い点が挙げられます。Apacheの駆動方式がクライアントのリクエスト数だけプロセスを生成する方式なのに対して、Nginxはアクションが起きた時だけ処理を行うイベント駆動方式です。このイベント駆動方式によりメモリを効率的に使用できるので、処理速度が非常に高速となります。

Nginxについて詳しくはこちらの記事で解説しています。

[Nginxとはどんなソフトウェア？インストール方法は？](https://envader.plus/article/71)

### IIS

IIS（**I**nternet **I**nformation **S**ervices）はMicrosoft社が提供するWebサーバーソフトウェアです。ApacheやNginxがLinuxなどの様々なOSに対応しているのに対してIISはWindows用となっています。IISはWindowsベースであり、コマンドを入力して実行させるCUIと違い直感的に操作が行えるGUIである点も大きなメリットといえます。また、Microsoft社が提供を行っているため日本語のマニュアルも充実しており、導入がしやすい点もポイントとなります。Windows系の開発環境と相性がいいためASP.NETのフレームワークなどと連携を考えている方におすすめです。

## まとめ

Webサーバとはクライアントからのリクエストを受け取り、自身の管理するデータをWebブラウザに送信するサーバです。

Webサーバの役割は主に2つあり、静的なサイトを扱う場合は予め用意されていた静的コンテンツをクライアントにレスポンスし、動的なサイトを扱う場合はAPサーバやDBサーバと連携しクライアントにレスポンスします。Webサーバを構築するためにはサーバに使用するハードウェアにWebサーバソフトウェアをインストールしないとWebサーバとして使用することはできません。Webサーバをどのような使用用途で使いたいのかを見極め、適したWebサーバソフトウェアの選択を行いサーバをビルドしましょう。

今回はWebサーバの役割や種類、サーバーソフトウェアについて解説を行なっていきます。

Webサーバとは？役割や種類について

# 人気WebサーバソフトApacheとは？

ApacheとはApache HTTP Serverの略称で、世界的に人気の高いオープンソースのWebサーバ（HTTPサーバ）ソフトウェアの1つです。

1995年にリリースされて以来20年以上の歴史を持ち、一時期はシェア率トップを誇るWebサーバソフトウェアでした。長年の実績から信頼性の高いWebサーバソフトウェアとして日本でも人気があり、開発者向けの技術情報も豊富なため初心者でも迷わず使いやすいソフトウェアといえます。

今回は人気WebサーバーソフトウェアのApacheについて解説を行いつつ、実際のインストール方法について紹介します。

## サーバソフトウェアとは

Webサーバと聞くと専門的な機械を想像しますが、実はWebサーバはただのコンピューターです。

Webサーバーについてはこちらの記事で詳しく解説しています。

https://envader.plus/article/69

コンピューターに**Webサーバソフトウェア**をインストールする事でWebサーバとして使用することができます。そのためご自宅にお持ちのコンピューターなどもWebサーバとして使用をすることが出来ます。

このコンピューターをWebサーバへと変身させてくれるソフトウェアこそが**Apache**になります。

### サーバソフトウェアの種類

サーバソフトウェアはWebサーバだけでなく、APサーバやDBサーバなど、コンピュータにインストールするサーバソフトウェアによって異なる用途のサーバを構築することができます。

以下が代表的なサーバです。

| サーバの種類 | 説明 |
| --- | --- |
| Webサーバ | Webブラウザからのリクエストに応じて、文字や画像等のホームページのデータを送信するサーバ |
| AP（Application）サーバ | WebブラウザとWebサーバとの接続管理、データベースへの接続機能の提供などを行うサーバ |
| DB（Database）サーバ | APサーバからの要求に基づき、データの検索、登録、修正、削除などを実行するサーバ |
| メールサーバ | メールの送信、受信の役割を持つサーバ |
| DNSサーバ | ネットワーク上のドメイン名とIPアドレスを変換する仕組みを提供するサーバ |
| プロキシサーバ | 安全確保のためにインターネットへの通信を代理で行うサーバ |

## Apacheの特徴

ここからはApacheの特徴についてご紹介します。

### 1.無料で使える

ApacheはOSS（**O**pen **S**ource **S**oftware）なので誰でも無料で使用することができます。コンピューターさえ用意してしまえば、同じくOSSのLinuxと組み合わせて使用することで無料でWebサーバが構築できてしまいます。ただし、無料で使用できる代わりに保証やサポートなどは受けられず、問題が発生すれば全て自己責任で対応を行わないといけません。

### 2.環境に依存しない

アプリケーションやシステムによってはOSの種類によって動作に不具合が生じる可能性があります。しかし、Apacheは様々なOSに対応しているため幅広いユーザーに適しています。WindowsやMacOS、Linuxといった主要なOSで使用できるのは大きなメリットといえます。

### 3.動作が安定しており、処理速度が速い

Apachの魅力の1つでもあるのが安定性です。特に動的コンテンツを得意としており、処理速度が速く安定した動作を行えるため大規模なショッピングサイトから商用サイト、個人レベルのサーバーまで対応しています。また、アップデートの頻度も高く、セキュリティ性にも優れています。

### 4.拡張機能が豊富

Apacheには追加で機能を拡張できる**モジュール**が数多く用意されており、公式で公開されているものから個人ユーザーが独自に開発したモジュールまで幅広く公開されています。そのため必要な機能をお好みで組み合わせることで、自分の使い方に合ったWebサーバが構築できます。

## 実際にApacheをインストールする

今回は実際にCentOS7にApacheをインストールして、テストページを表示する所までをご紹介します。

### 1.ユーザーの切り替え

まずは**su**コマンドを使ってスーパーユーザー（root権限）に切り替えます。

以下のコマンドを入力してください。

```bash
$ su
```

入力するとrootパスワードを聞かれるためパスワードを入力してください。

無事切り替えることができれば$マークが#マークに変わったのが確認できると思います。

### 2.yumの更新

下記コマンドを使用し、yumの更新を行います。

```bash
# yum update
```

更新中に何度か確認をとられるので「y」を入力し進んでください。

### 3.Apacheのインストール

下記コマンドを実行してhttpd（Apache）をインストールします。

```bash
# yum install httpd
```

Complete!と表示がされたらインストールは終了です。

### 4.Apacheの起動

インストールが終わったら次は起動を行なっていきます。

```bash
# service httpd start
```

これでApacheの起動が終わりました。

### 5.起動確認

実際にApacheが起動出来ているのか下記コマンドで確認をします。

```bash
# systemctl status httpd
```

上から4行目の**Active**が緑色の文字で**runniing**になっていれば起動成功です。

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

### 6.IPアドレスを調べる

以上でApacheの起動が確認出来たので次はテスト用サイトにアクセスをしていきます。テスト用サイトにアクセスするにはサーバマシンのIPアドレスが必要になるため以下のコマンドで調べましょう。

```bash
# ip addr show
```

表示された項目2の**inet**に表示されているIPアドレスがサーバマシンのIPアドレスなのでメモをしておきます。

### 7.ファイアウォール無効化

Apacheインストール後デフォルトでファイアウォールが有効となっています。この状態だとテスト用サイトに繋ぐことが出来ないため**一時的**に無効化します。確認が終わったら再度有効に戻すことを推奨いたします。

```bash
# systemctl stop firewall
```

ファイアウォールを有効に戻す場合は**stop**を**start**に変更してください。

### 8.テスト用サイトにアクセス

それでは実際にテスト用のサイトにアクセスを行ってみましょう。

**http://**のあとに先ほど調べたサーバマシンのIPアドレスを入力するとテスト用のサイトにアクセスすることができます。

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

## まとめ

ApacheとはApache HTTP Serverの略称で世界的に高いシェア率を誇るWebサーバソフトウェアです。

20年以上の歴史を持ち、その安定性や高速な処理性能、セキュリティ面の高さから日本でも数多くのユーザーが使用しています。そのためWebサーバを構築するための技術情報も豊富で初めてWebサーバを構築する際にもおすすめのWebサーバソフトウェアと言えます。特にApachは動的コンテンツなどの重い処理を得意としているため、**動画配信サービス**や**オンラインショップ**などに向いています。

また、Apacheはオープンソースソフトウェアなので無料で手軽にインストールすることができる点もメリットなので、気になった方は本記事の手順書を参考にインストールを行なってみましょう。

Nginxについてはこちらの記事で詳しく解説しています。Apacheとの使い分けについて学習しましょう。

https://envader.plus/article/71

ApacheとはApache HTTP Serverの略称で、世界的に人気の高いオープンソースのWebサーバ（HTTPサーバ）ソフトウェアの1つです。

人気WebサーバソフトApacheとは？

# Nginxとはどんなソフトウェア？インストール方法は？

Nginxとは2002年にIgor Sysoev氏によって開発され、2004年に一般公開されたOSS（**O**pen **S**ource **S**oftware）のWebサーバソフトウェアです。

Webサーバはサイトを公開・管理する際に使われ、ホームページなどを閲覧する際に使用されています。今回はNginxとはどんなソフトウェアなのか、そして実際にEC2環境へのインストール方法についてご紹介します。

## NginxとApache

Nginxを語る上で重要となってくるのがライバル的存在であるApacheです。

Apachについてはこちらの記事で詳しく解説しています。

https://envader.plus/article/70

ApacheもNginxと同じOSSのWebサーバソフトウェアで20年以上の歴史を持ち、長らくWebサーバソフトウェアのシェア率トップを誇っていました。Apacheは動的コンテンツを得意としており、重い処理が必要な動画配信サイトや大規模なオンラインショップなどに向いています。

ですが、Apacheにも苦手とすることがあり、その1つに大量アクセスがあります。Apacheは基本的にマルチプロセスとなっており、1リクエストに対して1プロセスで処理を行います。そのためApacheは同時接続のリクエストが増えれば増えるほどプロセスが増加し、サーバのメモリを消費してしまうため快適な動作が行えなくなってしまいます。その他に**C10K問題**があります。

**C10K問題**とはハードウェアやネットワーク性能に問題がなくともクライアントの同時接続数がある一定数を超えるとサーバがパンクしてしまう問題のことを指します。実はNginxはこういった大量同時接続や大容量のデータ配信に耐えることを目的に設計されたWebサーバソフトウェアなのです。

| 比較項目 | Nginx | Apache |
| --- | --- | --- |
| 静的コンテンツの処理 | ◎ | ○ |
| 動的コンテンツの処理 | × | ○ |
| 並列処理性能 | ◎ | △ |
| 小さいリソースで動作 | ○ | △ |
| セットアップの容易性 | △ | ○ |

## Nginxの特徴

長らくWebサーバソフトウェアのシェア率トップはApacheでした。ですが、2023年現在、NginxはApacheを抜いてシェア率1位を誇るWebサーバソフトウェアとなりました。そんなNginxにはどのような特徴があるのか見ていきましょう。

### 1.無料で使用できる

Nginxは無料で使用することが可能なオープンソースソフトウェアです。そのためハードウェア環境さえ用意してしまえば無料で誰でも気軽に使用することができます。ただし、メーカーからの補償やサポートなどは存在しないため、設定からトラブル時の対処までユーザーで対応を行わないといけません。

### 2.高速で軽快に作動するWebサーバ

Nginxでは**イベント駆動型**のアーキテクチャが使用されています。イベント駆動型とはクライアントのアクセスをイベントとして扱い、それをトリガーにプロセス内で処理を行う方法です。これにより同時接続数が多くなってもプロセス数やスレッド数は増えないため、メモリ消費量を抑え高速でストレスフリーな動作を実現します。そのため同時接続数が多い大規模なサイトでの使用に向いています。

### 3.静的コンテンツに適している

HTMLや画像などの静的コンテンツを配置してキャッシュしておくことが可能で高速に配信することができます。動的なコンテンツを扱いたい場合はNginxをリバースプロキシとして利用し、バックエンドにアプリケーションサーバを置くことで苦手とする動的なコンテンツも扱えます。

## Nginxの機能

NginxはHTTPサーバとしての使用だけでなく、リバースプロキシやロードバランサーなど様々な用途で使用することができます。

### リバースプロキシ

リバースプロキシとは複数のクライアントから受けたリクエストをインターネット上の異なるサーバへ転送する仲介役のサーバを指します。

リバースプロキシはサーバの前段に設置され、クライアントからのアクセスを一手に引き受けます。仕組みは次のとおりです。

1. クライアントからサーバに対するリクエストをリバースプロキシが受け取る
2. リバースプロキシがサーバにリクエストを中継
3. サーバからのレスポンスをリバースプロキシが受け取る
4. サーバの代わりにリバースプロキシがクライアントへレスポンス

これにより異なるアプリやプラットフォームを構築していてもリバースプロキシにより1つのWebサイトとして運用できます。

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

### ロードバランサー

ロードバランサーとは**負荷分散装置**とも呼ばれクライアントのアクセスを複数のサーバへ分散させて負荷が集中しないようにする装置です。

Webサーバなど多くの人がアクセスするシステムを運用しているとアクセスが集中してしまい、サーバの動作が重くなったり最悪の場合サーバがダウンしてしまうことがあります。こういった障害は提供するサービス自体が停止してしまうことに繋がり、特に企業にとっては大きな問題となります。そのような自体を未然に防ぐために、アクセスが集中した場合に複数のサーバへ分散させて処理を行うのがロードバランサーです。仕組みは次のとおりです。

1. クライアントからのリクエストをロードバランサーが受け取る
2. ロードバランサーが負荷状況に応じて通信を振り分ける
3. ロードバランサーからサーバへ通信が行われる
4. サーバからロードバランサーへレスポンスが行われる
5. ロードバランサーがクライアントにレスポンスをする

振り分け方としてIPアドレスやポートによって振り分けるパターンと通信の内容によって振り分けるパターンがあります。

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

## AWSのEC2にNginxをインストールする

Nginxのインストールはとても簡単に行えます。今回はAWSのEC2にNginxをインストールします。

※EC2のセットアップについては割愛。

### 1.ターミナルからEC2インスタンスに接続

まずはEC2のインスタンスにSSH接続します。

```bash
$ ssh -i "[キーペア名].pem" ec2-user@[ec2ドメイン]
```

次のような接続の確認メッセージが表示されるので**yes**と入力します。

```bash
Are you sure you want to continue connecting (yes/no/[fingerprint])? yes
```

次のような画面が出れば接続成功です。

```bash
Warning: Permanently added 'ec2-xx-xx-xx-xx.ap-northeast-1.compute.amazonaws.com,xx.xx.xx.xx' (ECDSA) to the list of known hosts.

       __|  __|_  )
       _|  (     /   Amazon Linux 2 AMI
      ___|\\___|___|

<https://aws.amazon.com/amazon-linux-2/>
8 package(s) needed for security, out of 14 available
Run "sudo yum update" to apply all updates.
[ec2-user@ip-xx-xx-xx-xx ~]$
```

### 2.Nginxをインストール

インスタンスに接続することができたらNginxのインストールを行います。次のコマンドでamazon-linux-extrasがインストール済みか確認します。

```bash
$ which amazon-linux-extras
/usr/bin/amazon-linux-extras
```

次に以下のコマンドでamazon-linux-extrasを使ってインストールできるNginxのパッケージを確認します。

```bash
$ amazon-linux-extras
 ~ 省略 ~
38  nginx1                   available    [ =stable ]
 ~ 省略 ~
```

いよいよNginxのインストールです。次のコマンドを入力します。

```bash
sudo amazon-linux-extras install nginx1
```

コマンドを入力するとインストールの概要が表示されるため**y**を入力して進みます。

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

### 3.インストールの確認

以下のコマンドを入力し、Nginxがインストールされたかを確認します。インストールが完了していると赤枠のようにNginxのバージョンが表示されます。

```bash
$ nginx -v
```

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

### 4.Nginxの起動

以上でNginxのインストールが終了したため、次は起動を行なっていきます。次のコマンドを入力します。

```bash
$ sudo systemctl start nginx
```

起動ができているか次のコマンドで確認してみましょう。

```bash
$ systemctl status nginx
```

Activeの欄が緑色で**active （running）**になっていたら起動できています。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/nginx/05.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/nginx/05.png)

### 5.テストサイトで確認

ここまで完了するとNginxが用意したテスト用のサイトにアクセスをすることができます。

ブラウザで`http://[インスタンスのパブリック IPv4 アドレス]`を入力してください。次のようにテスト用サイトにアクセスすることができたら成功です。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/nginx/06.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/nginx/06.png)

## 任意の文字を表示させる

ここまででEC2にNginxをインストールし、テスト用のサイトを開くことができました。せっかくなのでHTMLファイルを配置し、任意の文字に変更を行なってみましょう。

### 1.ディレクトリの確認

`nginx.conf`を参照し、**server**の**root**に記載されているディレクトリを確認します。

```bash
$ cat /etc/nginx/nginx.conf
#    server {
  ~ 省略 ~
#        root         /usr/share/nginx/html;
#
  ~ 省略 ~
```

### 2.ディレクトリ移動

確認をしたディレクトリへ移動を行います。

```bash
$ cd /usr/share/nginx/html
```

### 3.HTML編集

移動ができたら**index.html**を開き、中身を全て削除し、任意の内容に編集します。

※編集をする際は**I**キーで入力モードに移って編集を行なってください。編集が終われば**esc**で戻り**:wq**で保存して終了してください。

```bash
$ sudo vi index.html
```

### 4.確認

`index.html`の編集が終わったら先ほどアクセスをした**http://[インスタンスのパブリック IPv4 アドレス]**にもう一度アクセスをしてみてください。先ほど編集を行ったHTMLが表示されていれば成功です。

![https://storage.googleapis.com/envader-article-images/nginx/07.png](https://storage.googleapis.com/envader-article-images/nginx/07.png)

環境構築することなくWebサーバーインストールを試すにはこちら

https://envader.plus/course/14/scenario/1150

## まとめ

Nginxとは2023年現在シェア率トップを誇り、世界中で使用されているOSSのWebサーバソフトウェアです。

Webサーバーについてはこちらの記事で詳しく解説しています。

https://envader.plus/article/69

NginxはWebサーバとしての機能だけでなく、リバースプロキシやロードバランサーとして使うこともできます。**C10K問題**に対応するべく開発された一面もあり高負荷に強く、同時接続数の多い大規模なサイトなどに向いており、主に静的コンテンツを得意とします。対してApacheは大量の同時接続数に弱く、重い動的コンテンツを得意としているためNginxをリバースプロキシとして使用し、Apacheを組み合わせることでお互いの短所を補った運営を行うことも可能です。

Nginxは誰でも無料で使うことができ、インストールも数分で済んでしまう手軽さなのでまずは本記事を参考にインストールを行い、任意のHTMLファイルを表示する所から始めてみましょう。

NginxはApacheを抜いてシェア率1位を誇るWebサーバソフトウェアとなりました。そんなNginxにはどのような特徴があるのか見ていきましょう。

Nginxとはどんなソフトウェア？インストール方法は？

サイトの最適化を行い、検索エンジンの評価を獲得し検索結果上位に表示させるための施策をSEO対策といいます。

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# Envaderで学んでいたらクラウドエンジニアになれた話

Envader編集部のTです。

今回、共通の興味を持つSさんとEnvaderについて話す機会があり、利用してみた感想やどのように役立ったかといった事をインタビューしてみました。

SさんとはSNSの #駆け出しエンジニア でAWSの資格について質問にお答えしたのがご縁で時々やりとりをしています。

## インタビュー人物紹介

- Sさん
    
    クラウドエンジニア1年生です。エンジニアを志望したての頃は訳も分からずHTML・CSSの勉強をしていました。
    
    そこから挫折も含めて紆余曲折あった結果Envaderで基礎固めして資格取得したところ、クラウド系インテグレーション企業に転職することができました。年収が大幅UPし日々楽しいです。
    
- 編集部T
    
    AWS好きなインフラ系エンジニア。Terraform使い。マネジメントコンソールを使えば10秒で終わることをわざわざコードにするなど。趣味は週末のドライブと旅行。
    

## Envaderを知ったきっかけ

編集部T：Sさんお久しぶり＆お疲れ様です。最近勉強の方はどうですか？

Sさん：お疲れ様です！資格取得すると報奨金が貰えるのでAWS SAPを取得しようと思い勉強しています。

※AWS SAP（AWS Solution Architect Professional）AWS認定資格の中でも最難関と言われるアーキテクト向け資格。めちゃくちゃ苦労して取りました（編集部T）

https://envader.plus/article/5

編集部T：もうSAPですか（笑）つい何ヶ月か前にCLF取得した所ですよね？

※AWS CLF（AWS Certified Cloud Practitioner）AWS認定資格の登竜門。

Sさん：はい（笑）実務で設計に携わっている事と、報奨金が貰えるのと受験料も会社が負担してくれるというのもありますが、基礎を固めたためかそんなに難しそうに思えなくて。

編集部T：とんでもない成長速度ですね（笑）手前味噌になりますがEnvaderがお役に立てたという事ですか？

Sさん：もちろんそれもあります。独学で勉強していて迷走した中で教えていただいたので、目の前が開けました（笑）

## 基礎がスカスカで挫折

Sさん：PythonだとかSNSでその時々話題になっている事をちょっと勉強してわかった気になってまして、調子に乗って転職しようとして失敗しました。面接官とはうまくやり取りできるのですが、技術者からの技術的質問に半分も答えられませんでした。このパターンで面接全敗です。

編集部T：「何も身についていない、基礎を身につけたい！」っておっしゃってましたね。で、基礎のインプット・アウトプットにEnvaderどうですか？と紹介されたと（笑）

Sさん：無料でできるならってことで始めましたがいつの間にか課金してましたね。やられました（笑）

### 独学で迷走

編集部T：迷走していたことがEnvaderを始めるきっかけにもなったと思うのですが、実際どんな状況でした？

Sさん：はい、転職失敗自体は無謀だったと反省していますが、実は勉強方法自体に行き詰まっていましたね。本を読む、HPで調べるということで結構頑張ったつもりでしたが質問には大して答えられないと言う。それで焦ってSNSで「AWSの勉強方法教えてください！」って初心者ムーブしました（笑）

編集部T：そこにおせっかいな人がとりあえず資格取れば？Envaderもやれば？と無責任なことをアドバイスしたと。

Sさん：ですです（笑）でもそこからですね、方向性が定まったのは。ただ知識だけ集めて煮詰まった時期が長かったので勉強も停滞して正直もう諦める寸前でした。

### 課題はやっぱり基礎力

編集部T：そこでご自身でも繰り返しておられたとおり課題は基礎力だと。

Sさん：はい、Linuxコマンドから触り始めて繰り返しているうちに不思議と自信がついてきました。余裕ができたからか資格もCLF、SAAと連続して取得できました。実際、SAAの取得はEnvaderでインフラ関係の理解が深まったおかげだと思っています。

※AWS SAA（AWS Certified Solutions Architect – Associate）AWS認定資格の中でも中級レベルの資格。AWSの幅広い知識が求められる。

編集部T：インフラの基礎っていろんなところで応用が効くんですよね（ドヤ顔）。

Sさん：資格効果も勿論あったと思いますが、自分の中ではインフラ関係の質問に回答できるようになったので転職できたと考えてます。

## Envaderって役に立ちました？

編集部T：いやー正直軽い気持ちで「資格取れば？」なんて返信しましたがここまで頑張られるとは失礼ながら思っていませんでした（笑）

Sさん：ひどい（笑）

脱線したので中略

編集部T：もうすぐEnvaderを完走されるとのことでしたが、早いですよね。Envaderの何が良かったかと言う雑な質問してもいいでしょうか？

Sさん：えー、本当に雑ですね（笑）そうですね。本当にゲーム感覚で勉強していたらいつの間にか知識も自信もついた感じです。あとは、そうですね。問題の起動が早いのでストレスなく学習を進められました。そして気づいたら何時間も勉強していました。こんな感じでいいですか？

### Envaderのダメなところ

編集部T：そのように言っていただけ光栄です（笑）じゃあ逆にここはこうしたほうがいいというような改善点ってありました？

Sさん：あーそれはもっと勉強したいってことです。もうすぐ全コース終わっちゃうので、そしたらどうすればいいんだっていう。

編集部T：コースの拡充、重要課題だと思っております（笑）。実は新コースも多く計画しているので、時期にリリースしますね（笑）

### Envader記事について

編集部T：Envader記事って読んでいただけてます？

Sさん：読んでますよ。最近記事増えましたよね。

[https://envader.plus/article](https://envader.plus/article)

編集部T：これについてもご意見などありましたらお聞かせいただけると（笑）

Sさん：（笑）そうですね。すごい勉強になるのですが、息抜きになるような話題もあっていいんじゃないかと思います。あとは読みたい技術のリクエストができるといいと思います。

編集部T：やっぱり硬いですか、息抜き記事検討します。記事リクエストはネタ考えなくていいので助かりますね（笑）これも掛け合います。

## インタビューおしまい

編集部T：この度は思いつきのインタビューに応じていただきありがとうございます。Envaderをどのように使っていただけているかは一番に気にしているところでしたので大変参考になりました。

Sさん：いえいえこのような内容で参考になれば良かったです。

編集部T：それではまたエンジニア談義などいたしましょう（笑）本日はありがとうございました！

Sさん：はい、ありがとうございました。失礼します（笑）

※途中脱線したりうろ覚えな部分は編集部Tが補完しています。

Envaderは今後も皆さんのご意見を拝聴してサービスを充実して参ります。Sさんと同様のお悩みを持つ方始めて見ませんか？

https://envader.plus/course/14

利用してみた感想やどのように役立ったかといった事をインタビューしてみました。この記事では、Envaderを通じた学習を行い、クラウドエンジニアになれた話についてインタビュー形式でわかりやすくご紹介します。

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