分散システムとは？種類やメリットをわかりやすく解説【2024年最新版】

IT活用を推進する上で、覚えておきたい概念が分散システムです。分散システムのことを深く理解できれば、規模の大きなシステム開発を推進することができるでしょう。
そこでこの記事では、営業・バックオフィスなど、さまざまな分野の発注先を比較検討できる「アイミツ」が、そもそも分散システムとは何かを解説しながら、具体的な種類やメリットについて紹介します。

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分散システムとは、複数のコンピューターをネットワーク上で接続させ、1つのコンピューター上で運用・管理するための仕組みを指します。それぞれのコンピューターは独立しているものの、まるで巨大な1つのコンピューターのように運用できるのが最大の特徴です。単一のコンピューターでは対処できないような複雑なタスクに対峙した場合も、分散システムがあれば対処ができるでしょう。

分散システムには大きく分けて、
・垂直型分散システム
・水平型分散システム
・自律分散システム
という3つの種類が存在します。それぞれのシステムがどのように機能するのか、確認しておきましょう。

垂直型分散システムは、接続されているコンピューターが、別個にそれぞれの役割に応じた計算タスクを実行するシステムを指します。コンピューターは階層を形成しながら接続され、大型の下に中型、中型の下に小型のコンピューターがぶら下がるよう設計されるのが特徴です。メインとなる大型のコンピューターをホストとして本社に設置し、中型や小型のコンピューターを支社や支店に設置することで、メインの大型コンピューターの負荷を減らしながら均等にシステムを提供できます。単一のコンピューターへの負担を小さくしながら、複数の拠点でコンピューターを運用できる仕組みです。

水平型分散システムは、分散システムを構成するすべてのコンピューターが等しい階層で同じ処理を実行できるよう設計されたシステムです。コンピューター間の階層がなく、常に対等な関係でリソースを提供し合うのが特徴です。水平型分散システムは、さらに
・水平負荷分散システム
・水平機能分散システム
という2つの種類に分類することができます。水平負荷分散システムは、同一の処理を複数のコンピューターで分担し、1台あたりの負荷を分散する仕組み。水平機能分散システムは、機能ごとに処理を分散し、負荷の均等化を図る手法として知られています。

自律分散システムは、垂直型分散システムと水平型分散システムに次いで登場した、比較的新しいタイプのシステムです。複数の細胞が自律的に機能し、1つの生命体を構成している生命モデルを参考に生み出されたシステム形態の一種で、拡張性と協調性に優れる仕組みを採用しています。
自立分散システムを有名にしたのが、ブロックチェーンです。取引の参加者がリアルタイムに台帳を管理・共有し、常に辻褄が合うよう時系列に取引を記録できます。NFTや暗号通貨、メタバースの発展に伴い、さらなる活躍が期待されるシステムでしょう。

分散システムを構築することができれば、業務上多くのメリットを期待することができます。具体的にどのような恩恵が得られるのか確認しておきましょう。

分散システムは、1台のコンピューターを使って環境を整備するよりも、コストを抑えて環境を構築できます。というのも、複数のコンピューターを使って大きなタスクに対処できるシステムを構築するので、1台あたりのスペックはそこまで求められないためです。通常であれば、サーバー購入などに多額の初期投資をする必要がありますが、分散システムであれば安価なコンピューターを複数台用意するだけで事足ります。

分散システムは、1台のコンピューターよりも柔軟性に優れている点が高く評価されています。システムの利用目的に応じて、コンピューターの台数を自由に増減することでリソースを確保できるため、余剰や不足の心配がありません。また、必要に応じて機能を追加したり削除したりするのも自由なので、多目的にシステムを利用したい際も安心です。今後汎用性の高いコンピューターシステムを必要としている場合、分散システムの導入を検討しましょう。

耐障害性の面でも、分散システムの導入は効果を発揮します。分散システムであれば、例えシステムの一部のコンピューターがその影響を受けても、障害の影響を免れたコンピューターで業務を継続できるため、被害を最小限に抑えられるからです。また、バックアップのコンピューターをあらかじめ用意しておけば、障害が発生したコンピューターと換装し、やはり障害に伴う被害拡大を小さく抑えられるでしょう。

負荷を小さく抑えながら、演算処理のスピードアップを狙えるのも分散システム導入のメリットです。例えスペックの低いコンピューターでも高負荷のタスクに従事させることはできますが、フリーズやオーバーヒートのリスクが出てきてしまいます。分散システムであれば、そんな低スペックコンピューターのリソースを使いながら、負荷が大きくなって演算が滞るリスクを回避可能です。

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分散システムは魅力的な仕組みではあるものの、懸念点としてはセキュリティ対策の徹底や、運用管理体制の構築が難しいことが挙げられます。これまで分散システムを運用してきた経験がない、あるいは自社に分散システムを扱える人材がいない場合、外部のシステム開発会社に依頼するのが良いでしょう。必要に応じて最適な分散システムの要件をまとめ、自社に特化した形式でシステムを構築してもらうことができます。

続いて、システム開発を外注した際にかかる費用相場をご紹介します。

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この記事では、分散システム運用のメリットや、具体的な種類について解説しました。分散システムの有用性は近年注目を集めており、高価格なサーバー導入などを回避するきっかけをもたらしてくれます。ただ、分散システムの構築には専門的なノウハウが求められるため、構築には外部への委託がおすすめです。アイミツでは、そんな分散システム構築に強いシステム会社を、あなたのニーズに合わせて紹介しています。分散システム構築を検討の際には、お気軽にご相談ください。

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