2025.01.13

【基本情報技術者試験】クラウドコンピューティングの基礎知識から試験対策まで詳しく解説

oufmoui

クラウドコンピューティングは、基本情報技術者試験における重要な出題分野の一つです。

本記事では、クラウドの基本的な概念から実践的な試験対策まで、初心者にもわかりやすく解説します。

クラウドサービスの種類や特徴、メリット・デメリット、さらにはセキュリティ対策まで、試験に必要な知識を体系的に学べる内容となっています。

クラウドコンピューティングとは

クラウドコンピューティングは、インターネットなどのネットワークを通じて、コンピュータの処理能力やソフトウェア、データなどを必要な時に必要なだけ利用できるサービスです。従来のように自社でサーバーやソフトウェアを保有・管理する必要がなく、コスト削減や柔軟なIT活用が可能になります。

クラウドサービスは、その特徴から「従量課金制」を採用していることが多く、実際の使用量に応じて料金が発生します。これにより、企業は必要なITリソースを必要な時に必要な分だけ調達できるようになり、ビジネスの効率化とコスト最適化を実現できます。

エッジコンピューティングの台頭

近年注目を集めているエッジコンピューティングは、クラウドコンピューティングの発展形として位置づけられます。データ処理をユーザーに近い場所で実行することで、遅延を減らし、帯域幅の使用量を削減する技術です。自動運転車やIoTデバイスなど、リアルタイム性が求められるアプリケーションに特に適しています。

例えば、自動運転車の場合、車両のセンサーから得られる大量のデータを、すべてクラウドに送信して処理していては致命的な遅延が発生する可能性があります。エッジコンピューティングを活用することで、車両近くでデータを処理し、即座に判断・制御することが可能になります。

クラウドサービスの3つの形態

ソフトウェアサービス（SaaS）

ソフトウェアをインターネット経由で利用するサービスです。Microsoft 365やGoogle Workspaceなどが代表例です。ユーザーはソフトウェアのインストールや管理を行う必要がなく、すぐに利用を開始できます。

SaaSの特徴として、以下の点が挙げられます。

ブラウザさえあれば、どこからでもアクセス可能
バージョンアップや保守管理が自動的に行われる
導入が容易で、初期費用を抑えられる
複数のデバイスでデータを同期できる

プラットフォームサービス（PaaS）

アプリケーションを開発・実行するためのプラットフォームをインターネット経由で提供するサービスです。Google App EngineやHerokuなどが代表例です。開発者は、サーバーやOSなどのインフラを管理することなく、アプリケーションの開発に集中できます。

PaaSの主な特徴：

開発環境の構築・運用の手間を削減
スケーラビリティに優れている
開発効率の向上
標準化されたプラットフォームでの開発が可能

インフラストラクチャーサービス（IaaS）

サーバーやストレージなどのITインフラをインターネット経由で提供するサービスです。Amazon Web Services (AWS)やMicrosoft Azureなどが代表例です。ユーザーは必要な時に必要なだけITインフラを利用でき、柔軟なシステム構築が可能です。

IaaSの特徴として、

インフラの調達・構築が迅速
リソースの柔軟な拡張・縮小が可能
従量課金制による効率的なコスト管理
仮想化技術による効率的なリソース利用

オンプレミスとクラウドの比較

オンプレミスの特徴

従来型のシステム構築・運用形態であるオンプレミスでは、自社でサーバーやソフトウェアなどのITインフラを保有・管理します。初期投資は大きいものの、セキュリティ管理の自由度が高いのが特徴です。

オンプレミスの主な特徴：

システムの完全なカスタマイズが可能
データの物理的な管理が可能
ネットワーク環境に依存しない安定性
長期的な運用でのコスト効率の可能性

選択のポイント

コスト、柔軟性、保守・運用、セキュリティなど、多角的な視点での比較が必要です。初期費用を抑えたい場合はクラウド、セキュリティを重視する場合はオンプレミスが適しているといえます。

比較のポイントを表にまとめると、

項目	クラウド	オンプレミス
コスト	変動費（使用量に応じて）	固定費（初期投資が必要）
柔軟性	高い（迅速な拡張可能）	低い（計画的な拡張が必要）
保守・運用	プロバイダーが担当	自社で対応
セキュリティ	共有責任	自社で完全管理
導入期間	短い	長い
カスタマイズ性	限定的	高い

クラウドコンピューティングのメリットとデメリット

メリット

コスト削減：初期投資や運用コストを抑制できます。サーバーやソフトウェアの購入が不要で、使用した分だけの支払いとなります。
柔軟性：必要に応じたリソースの利用が可能です。ビジネスの成長や縮小に合わせて、迅速にシステムを調整できます。
高可用性：災害時でもサービス継続が可能です。地理的に分散したデータセンターを利用することで、システムの冗長性が確保されます。
スケーラビリティ：システムの拡張・縮小が容易です。需要の変動に応じて、柔軟にリソースを調整できます。

デメリット

セキュリティリスク：データ漏洩などのリスクがあります。外部のサーバーにデータを保存するため、セキュリティ対策が重要です。
プロバイダー依存：サービス停止時の影響を受けやすくなります。プロバイダーの都合でサービスが停止した場合、業務に支障が出る可能性があります。
障害対応：プロバイダー側の問題による影響を受けます。障害発生時の対応が限定的になる場合があります。
通信コスト：データ転送量が多い場合、通信コストが増加する可能性があります。

セキュリティと仮想化技術

クラウドのセキュリティ対策

共有責任モデルに基づき、ユーザーとプロバイダーが責任を分担します。ネットワークセキュリティ対策として、ファイアウォールやVPNの活用が重要です。

クラウドセキュリティにおける重要なポイント：

データの暗号化
アクセス制御の適切な設定
定期的なセキュリティ監査
インシデント対応計画の策定
コンプライアンス要件への対応

仮想化技術の基礎

1台の物理サーバーを複数の仮想サーバーに分割して利用する技術です。リソースの効率的な利用やシステムの柔軟な構築を実現します。

仮想化技術の主な利点：

ハードウェアリソースの効率的な活用
システム環境の迅速な構築
バックアップと復旧の容易さ
運用コストの削減
環境負荷の低減

基本情報技術者試験対策のポイント

試験での出題傾向

基本情報技術者試験では、クラウドコンピューティングに関して以下のような内容が頻出です：

クラウドの基本概念と特徴
サービスモデルの違い
オンプレミスとの比較
セキュリティ関連の知識
仮想化技術の理解

試験では、単なる用語の暗記ではなく、実務での活用を想定した応用的な問題も出題されます。特に、クラウドサービスの選択や導入時の検討事項などが問われることが多くなっています。

重点学習項目

サービスモデルの違い：SaaS、PaaS、IaaSの特徴と用途を明確に区別できるようにする
セキュリティ対策：共有責任モデルの考え方や具体的な対策方法を理解する
エッジコンピューティング：クラウドとの違いや活用事例を把握する
移行検討事項：オンプレミスからクラウドへの移行時の考慮点を理解する
コスト計算：初期費用と運用費用の違いや、TCO（総所有コスト）の考え方を学ぶ

練習問題

クラウドコンピューティングにおけるエッジコンピューティングの利点について、以下の選択肢から正しいものを選びなさい。 a) データセンターの集中化により処理速度が向上する b) ユーザーに近い場所でデータ処理を行うことで遅延が減少する c) すべてのデータ処理をクラウド上で実行する d) インターネット接続が常時必要となる: 正解：b
解説：エッジコンピューティングは、データ処理をユーザーの近くで行うことで遅延を減少させ、帯域幅の使用を効率化する技術です。特にIoTデバイスや自動運転など、リアルタイム性が求められる場面で効果を発揮します。各選択肢について詳しく見ていくと：
a) 誤り – データセンターの集中化はむしろ遅延を増加させる可能性があります
b) 正解 – エッジコンピューティングの主要な利点です
c) 誤り – エッジコンピューティングの特徴とは逆の説明です
d) 誤り – エッジコンピューティングはローカルでの処理を重視します

クラウドコンピューティングの共有責任モデルについて、誤っているものを選びなさい。 a) セキュリティ対策はプロバイダーのみが責任を負う b) ユーザーとプロバイダーで責任を分担する c) ネットワークセキュリティ対策が重要である d) ユーザー側も適切なセキュリティ対策が必要: 正解：a
解説：共有責任モデルでは、セキュリティ対策はプロバイダーとユーザーの両者が責任を分担します。プロバイダーはインフラのセキュリティを、ユーザーはアプリケーションやデータのセキュリティを担当します。基本情報技術者試験では、クラウドのセキュリティに関する責任分担の理解が重要です。選択肢b、c、dはいずれも共有責任モデルの正しい特徴を示しています。

以下のクラウドサービスのうち、開発環境を提供するサービスモデルはどれか。 a) SaaS b) PaaS c) IaaS d) XaaS: 正解：b
解説：PaaS（Platform as a Service）は、アプリケーションの開発・実行環境をクラウドで提供するサービスモデルです。開発者はインフラ管理を気にすることなく、アプリケーション開発に集中できます。各選択肢の特徴は：
a) SaaS – ソフトウェアの提供が目的
b) PaaS – 開発環境の提供が主な目的
c) IaaS – インフラの提供が目的
d) XaaS – 総称的な表現であり、特定のサービスモデルではない

まとめ

クラウドコンピューティングは、現代のIT基盤として不可欠な技術となっています。基本情報技術者試験では、基本概念から実践的な知識まで幅広く問われます。本記事で解説した内容を確実に理解し、過去問演習を重ねることで、試験対策として効果的な学習が可能です。

特に重要なポイントを振り返ると、

クラウドサービスの3つの形態（SaaS、PaaS、IaaS）の特徴と違い
オンプレミスとクラウドの比較における考慮点
セキュリティ対策における共有責任モデルの考え方
エッジコンピューティングの特徴と活用場面
クラウド導入時の検討事項とコスト計算の基礎

これらの内容を体系的に理解することで、試験対策だけでなく、実務でのクラウド活用にも役立つ知識を身につけることができます。

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