Web三層構造とは？メリット・デメリットを解説

Web三層構造の言葉は知っていても、具体的に何を意味するのかイマイチわからないとお困りの方も多いのではないでしょうか。
この記事では、Web三層構造とは何を示しているのかを解説するとともに、Web三層構造によって得られるメリット・デメリットや、より手軽に取り入れる方法などをご紹介します。

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Web三層構造とは、クライアントからのリクエストを処理するサーバーにおいて構成される構造のこと。プレゼンテーション層・アプリケーション層・データベース層の3つから成り立っているため、この構造をWeb三層構造と呼んでいます。
大まかな仕組みとしては、クライアント側からリクエストが出力されたのち、クライアント層ではシステムとクライアントとのコントロール、アプリケーション層では処理の実行、データベース層ではデータベースとの連携が行われるもので、リクエストに対しての処理が行われます。

ここからは、それぞれの層についてより詳しく確認しましょう。
プレゼンテーション層では、クライアント（＝Webブラウザ）からのリクエストに対してサーバーとのやり取りをコントロールするだけでなく、クライアント側への画面表示を行います。HTMLをはじめCSSやJavaScriptを使って構築される、クライアントがアクセスできる唯一のレイヤーです。
Web三層構造を説明する上ではプレゼンテーション層と呼ばれるのが一般的ではありますが、フロントエンドやクライアントサイドと呼ばれることも少なくありません。

アプリケーション層では、クライアントからのリクエストの処理とレスポンス送信（＝レスポンス生成）が行われます。Webシステムにおける中枢と言っても過言ではありません。先に説明したプレゼンテーション層、そして後述するデータ層と連携することによって、リクエストやレスポンスの送受信ほかデータベースからのデータ取得や追加、変更などを実行できます。
フロントエンドと呼ばれるプレゼンテーション層とは異なりバックエンドやサーバーサイドと呼ばれ、PHPやJava、Python、Rubyなどの言語を用いて開発されるのが一般的です。

「Webアプリケーションとは」を知りたい方は以下の記事を参考にしてください。

データ層はデータベースと連携して、データの登録や変更、削除、検索に至るまでを担っています。よりわかりやすく説明すれば、Webサイトを動作させる際に必要となるユーザーのデータや取り扱っている商品のデータなどの保存と管理を行うレイヤーです。
アプリケーション層と同様にバックエンドやサーバサイドに分類され、開発言語はMySQLやOracle、PostgreSQLなど。SQLを使用することで、それぞれのシステムに最適なデータベースを構築可能です。

Web三層構造とは何を示すのかを解説しましたが、このようにWeb三層構造を取り入れてWebシステムを開発すると、どのようなメリットがあるのでしょうか。

Web三層構造によって作動させることで、負荷が分散するのは大きなメリットです。Web三層構造は、プレゼンテーション層（＝Webサーバ）、アプリケーション層（APサーバ）、データ層（DBサーバ）の3つのサーバによって構成されているため、それぞれの層へかかる負荷を抑えることができます。
1つのサーバにおいて上記3つの層の役割を持たせることも不可能ではありませんが、システムの規模が大きくなればなるほどリスクが高いでしょう。

Web三層構造を採用することで、セキュリティを確保できるのも嬉しいメリットです。それぞれの役割ごとにサーバが分離されているため、それぞれのレイヤーに最適な保守運用が叶いセキュリテイを確保しやすくなります。
大規模システムになればなるほどセキュリティ対策には注意が必要ですが、Web三層構造であればシステムの拡張もスムーズです。

Web三層構造を取り入れてサーバを分離させることで、改修範囲を限定できるのも特徴的なメリットです。アプリケーションの改修は定期的に必要だと考えられますが、サーバが分離されていない場合、レイヤーごとに分かれていないことから改修範囲を限定できません。
Web三層構造であれば範囲を限定でき、他のレイヤーに影響を及ぼすことなく改修できるでしょう。

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ここまでWeb三層構造のメリットを3つご紹介しましたが、デメリットもあるのでは？と疑問に思う方も多いでしょう。しかし、クリティカルなデメリットは特に存在しません。
強いてあげるとするならば、サーバを分離させることからハードウェアを複数用意しなければならず、その分コストがかかってしまうのはデメリットと言えます。

Web三層構造ではハードウェアをそれぞれ用意しなければならないため、その点をネックに感じてしまう方も多いでしょう。しかしAWSなどのクラウドコンピューティングサービスを活用すれば、わざわざハードウェアを用意せずにWeb3層構造によるWebシステムを構築できます。
クラウドコンピューティングサービスであれば、文字通りクラウド上でWeb三層構造を構築できるため、サーバのメンテナンスが負担と悩む必要もないでしょう。

システム開発の費用相場は、開発目的や要件によって大きく変動します。たとえば、業務支援システムは100万〜700万円、Webシステムは50万〜500万円程度で構築できるケースが多く、比較的低コストで導入可能です。
一方で、ERPなどの基幹システムは3,000万円〜数億円、医療・ヘルスケアシステムも2,000万〜8,000万円と高額になりやすく、要件の複雑さや安全性への対応が費用を押し上げます。

また、同じカテゴリでもパッケージ導入かフルスクラッチ開発か、外部連携やカスタマイズの有無によって費用は大きく上下します。相場はあくまで目安として捉え、自社の目的と必要機能に応じて適切な投資額を見極めることが重要です。

以下では、システムの種類（開発目的）別に費用相場を一覧で整理しています。

より詳しいシステム開発の費用相場や具体的な見積もり事例、費用の算出方法などは以下の記事にて解説しています。ぜひこちらもご覧ください。

種類別に費用相場を把握したうえで、次に重要となる開発手法による違いも紹介します。

システム開発費用は「スクラッチ開発」「パッケージ導入」「ノーコード・ローコード活用」などの開発方法があり、自由度が高いほど高額、既存活用が多いほど低コストになる傾向があります。

同じ機能要件でも、どの手法を選ぶかによって初期費用・開発期間・保守性が大きく異なるため、自社の目的と予算に応じた選定が重要です。

今回は、Web三層構造とは何か、どのようなメリット・デメリットがあるのかを中心に解説しました。Web三層構造は、クラウドコンピューティングを活用して気軽に取り入れることができます。しかしAWSやAzure、GPCなどについてよく知らない場合は、プロに相談するのがベストでしょう。
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