24年 第1回 「データ通信」
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問1
(1)
ア:⑪ フラッシュ
イ:⑭ トランジスタ
ウ:⑤ ランダムアクセス
エ:⑥ FeRAM
・フラッシュメモリを構成するトランジスタの構造
トランジスタのゲート部分がコントロールゲートとフローティングゲートの2つで構成されている。ソース、ゲート、ドレイン、GND部のそれぞれへの電圧掛け方の組み合わせにより、フローティングゲートに電荷を注入したり、解放したりできる。フローティングゲートに一度電荷を貯めると、半永久的に電荷の状態を保持できるため、不揮発性メモリとして利用できる。(下図)

・NOR型とNAND型の構造の違い
NOR型:ビット線が、各セルが並列に接続されている。そのため、1ビット単位での読み込みが可能となり、ランダムアクセスが高速にできる。
NAND型:ビット線が、各セルに直列に接続されている。そのため、1ビット単位での読み込みができないが、構造が単純であり、集積度を高めることができる。

・NOR型とNAND型の特徴の違い
NOR型 | NAND型 | |
集積率 | 低い | 高い |
ランダムアクセス | 速い | 遅い |
MRAM:磁性体を記憶素子に使用
FeRAM:強誘電体を利用したメモリ
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(2)
答え:②
② CISC(正:RISC)とは、縮小命令セットコンピュータのことで、RISC(正:CISC)と比較して命令数が少なく、構造が単純である。
・対称型と非対称型のマルチプロセッサシステム
対称型:複数のCPUが1つのタスクを分散処理する
非対称型:それぞれのCPUにあらかじめ所定の役割が決められている
・CISCとRISC
CISC(Complex Instruction Set Computer):1つの命令が複雑で一連が長い
RISC(Reduced Instruction Set Computer):1つの命令が単純で短い
・バスの種類
データバス:データ本体のデジタル信号を伝送するためのバス(伝送路)
アドレスバス:データの所在を表すためのアドレス信号を伝送するためのバス
制御バス(コントロールバス):書き込み・読出しの指示や、そのタイミングを図るための信号を伝送するためのバス
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(3)
答え:④ A、Bが正しい
C:インタプリタは、高水準言語で記述されている実行形式(正:ソースコードまたは中間表現)プログラムの命令を逐次実行するプログラムであり、作成途中のプログラムのデバッグを実行する場合などに用いられる。
・プログラミングから実行までの流れ
①人間がプログラミング言語で作成したソースプログラムを、コンパイラを使ってコンパイルすると、オブジェクトモジュール(オブジェクトプログラム)が作成される。
②複数のオブジェクトモジュールやライブラリ(汎用的に使われる関数群などが格納されたファイル)をリンカ(連携編集プログラム、リンケージエディタ)で関連付けられ、ロードモジュール(実行形式プログラム)が作成される。
③ロードモジュールは、ローダによって実行される。
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(4)
答え:④
① FCIP、RIP(正:iFCP)及びiSCSIは、IPネットワークをデータ転送経路として利用するIP-SANの規格である。
② iSCSIでは、コマンド及びこれに伴うデータ転送をHTTP(正:TCP)セッション上で実施し、IPネットワーク経由で送受信する。
③ FC-SANはファイバチャネルを用いたデータブロック単位の入出力専用ネットワークであり、データ転送のためのプロトコルとしてNFS、CIFSなどが用いられている(正:を用いずに扱える)。
・DASとNASとSANの比較
DAS、NAS、SANはそれぞれ、ストレージを構成するネットワークの形態を表している。
DAS(Direct Attached Storage):サーバに直接ストレージがSCSIなどの規格で接続されている方式。サーバとストレージは、1対1の組み合わせで接続されている。
NAS(Network Attached Storage):クライアント、サーバ、ストレージが全てLANに接続される構成。通常のLANの通信とネットワークリソースを共有するため、ネットワーク速度の低下の原因になる。NASでは。ネットワーク経由でファイルをアクセスするプロトコルであるNFS(Network File System)が主に使用される。
SAN(Storage Area Network):LANとは別に、サーバがストレージにアクセスするためのネットワークを構成する。ストレージ専用のネットワークであるためアクセスが非常に高速。

・SANの種類
SANには、大きく分けてFC-SANとIP-SANの2種類がある。
・FC-SAN
ストレージの通信や管理に特化し高速通信を実現するファイバチャネルプロトコル(FCプロトコル)を使用したSAN。FC-SANを構成するためには、専用のスイッチであるFCスイッチや、サーバをFC-SANに接続するために必要なHBA(Host Bus Adapter(別名:FCカード))が必要となるためコストがかかる。
・IP-SAN
既存のTCP/IPネットワークでSANを実現する方式。FC-SANの構成にはコストがかかるため、一般に普及しているLANスイッチやNICを使って低コストでSANを構築できるようにした仕組み。
IP-SANでは、以下のようなプロトコルが使われる。
FCIP(Fiber Channel over IP):FCプロトコルで使用するFCフレームをIPパケットにカプセル化する技術。Point-to-Point(1対1)の通信のみに対応している。
iFCP(Internet Fiber Channel Protocol):FCプロトコルをIPパケットにカプセル化する点では、FCIPと同じだが、接続先のアドレスを認識することができ、Any-to-Any(n対n)通信が可能。
iSCSI(internet SCSI):DASで使われていたSCSIコマンドをIPパケットでカプセル化する技術。
NFS(Network File System):Unixで利用されるファイルシステム。ネットワークを介したストレージをローカルディスクのように扱える
CIFS(Common Internet File System):Windowsのファイル共有サービスで利用されている通信プロトコルSMBを拡張し、Windows以外のOSでも利用できるようにしたもの
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(5)
答え:③
③ JavaプログラムからリレーショナルデータベースにアクセスするためのAPIとしてJavaアプレット(正:JDBC)がある。Javaアプレット(正:JDBC)の利用により、特定のリレーショナルデータベースに依存しないデータベースアクセスが可能となる。
JDBC(Java Data Base Connectivity):JavaプログラムからリレーショナルデータベースにアクセスするAPI。
リレーショナルデータベース:データは2次元の表形式。場合に応じて、リレーション(結合)が可能
Javaアプレット:HTML形式の文書にJavaプログラムをコンパイルして埋め込むことで、動的なWebサイトを容易に実現する技術
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