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これからはじめるインフラエンジニア
- 1. これからはじめる
インフラエンジニア
2012/12/17
知的ヘンタイ六番勝負 第三戦
外道父@GedowFather
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- 2. わ言そ
興 イ な
かわん 味 ン に
っれな が フ ?
とんこ な ラ
るでと い に
わも
! ? な
ん
て
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- 3. 自己紹介
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- 4. 自己紹介
■私は
外道父@GedowFather
■所属
ドリコム
■職種
インフラエンジニア
■ブログ
http://blog.father.gedow.net/
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4
- 5. 概 要
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- 6. 概要
広く浅~く
知識の存在を認識
何に興味が湧くか
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6
- 7. ITインフラとは
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- 8. ITインフラとは
インフラ(infrastructure)
基盤、基礎構造
インフラ アーキテクチャ(infrastructure architecture)
基盤の、仕組み・設計概念
生活インフラ
道路/水道/電気
生活に欠かせない基盤
ITインフラ
ネットワーク/サーバ/ソフトウェア
インターネットのサービス提供に欠かせない基盤
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8
- 10. ITインフラ基盤って?
ユーザ 途中色々 データセンタ
携帯会社
回線業者
端末 インフラ全体 自社管理
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10
- 11. 情報通信の基本 クライアントとサーバ
ねっとさーふぃん(笑)がしたい
http://google.co.jp/
クライアント サーバ
source リクエスト destination
destination レスポンス source
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- 12. HTTPを噛み砕いてみる
[アドレスバー] http://google.co.jp/
google.co.jp DNSから正引きしてIPアドレスを取得
Root → jp → co → google
74.125.235.151, …
IPアドレスに接続
WEB
大量のネットワーク機器を通って1台1台から道を教えてもらう
80番ポートに接続
WEBサーバがリクエストを受け付ける
静的コンテンツを返す(画像/JavaScript/CSSなど)
AP
アプリケーション(プログラミング言語)が
動的コンテンツ(HTMLなど)を作成して返す
ブラウザがHTMLを描画し、
さらに必要なコンテンツを取得・表示する
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- 13. HTTPの中身
GET /request_url.html HTTP/1.0
Host: www.google.co.jp
リクエスト
レスポンス
HTTP/1.0 200 OK
ヘッダ Date: Fri, 07 Dec 2012 06:48:43 GMT
Expires: ……
<html>
ボディ <body>
…
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- 14. HTTPS(SSL)による暗号化
個人情報など、中身が丸見えだと
PCからサーバへ届くまでの機器で傍受される可能性
HTTP GET /request_url.html HTTP/1.0 200 OK
… …
!”%&’()==~|*+?>< ><`~=)(‘&%$#”!
HTTPS … …
中身が読めない
ホスト名もリクエストURIもわからない
復号化もできない
SSL証明書を売ってるサイトのガイドを読めば知識としては十分
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- 15. その他のプロトコル
メール • SSH
(SMTP/POP/IMAP) データベース
• FTP
• LDAP
• NTP
• DNS
• ……
リクエスト と レスポンスがあって
内容にルールがあって(プロトコル)
暗号化やエンコードや圧縮してやり取りする
という基本は一緒
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- 16. ITインフラとは まとめ
様々な通信ルールがあり
様々なサービスがあり
クライアントとサーバがデータをやり取りする
ためのシステム全体を指す
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- 17. インフラ分野
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- 18. 簡単なフロー
端末
ネットワーク(L2/L3・各種ケーブル)
ハードウェア(バランサ・サーバ)
OS
ミドルウェア
ソフトウェア
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18
- 19. ネットワーク
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- 20. ネットワーク
世界中がつながっている中で
クライアントがサーバにたどり
着くまでの経路
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- 21. ペンタゴン
よく漫画では
「俺はその気になれば
アメリカの国防総省
にだって侵入できるぜ」
とあるが・・・
なんと前例がある!
よいこのみんなは(ry
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- 22. ルーティング
途中にある多数のネットワーク機器が道筋
を教えてくれ、最終的にたどり着ける。
直接つながるわけではない
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- 23. ネットワーク機器
L2・L3スイッチと呼ばれる
ルータ・スイッチングハブとも
LANケーブルや
LC-LCコネクタ 光ファイバーケーブル
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- 24. 通信プロトコル
レイヤー(L1~7)
IP/MAC
TCP/UDP
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- 25. ハードウェア
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- 26. データセンタとラック
通常、企業はインフラを
データセンタに構築する 回線契約
Unit
電源(A)
マウントレール
通気性
ラック間接続
ラックに自社ネットワークとサーバを構築
IDC管理会社と自社の責任分界点は契約次第
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- 27. ハードウェアの種類
汎用的なラックマウント型サーバ
ネットワーク機器
アクセス分散する 最低単位がラックの
ロードバランサ 解析システム
ストレージ
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- 28. ラックマウント型サーバ
とりあえず開けてみる
マザーボード
電源
CPU
メモリ
HDD/SSD
RAIDカード
NIC
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- 29. マザーボード
各種パーツを
装着するための
基盤
BIOS/UEFI
による認識管理など
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- 30. CPU
コンピュータの中心的な処理装置
処理速度(GHz)
Turbo Boost
L3 Cache
コア数/マルチスレッド
消費電力
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- 31. メモリ
データの一次記憶装置
電源が落ちるとデータも消える
HDDよりI/Oがかなり速い
HDDより容量単価が高い
保管する必要のない処理途中の
データを格納する
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- 32. HDD/SSD/ioDrive
データの永続化をするストレージ
記憶媒体/構造
容量/単価
読み書き速度
壊れやすさ
寿命
接続インターフェース
(SATA/SAS/PCIe)
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- 33. RAIDカード
複数のHDDをカードに接続して
1つのディスクに見せる
高速化(ストライピング)
冗長化(ミラーリング)
RAID 0, 1, 5, 6, 10
OSでソフトウェアRAID
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- 34. NIC(Network Interface Card)
LANケーブルをつなぐところ
カードをPCIeに挿して増設
普通はオンボード
100Mbps ~ 10Gbps
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- 35. O S
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- 36. OSの役割
ハードウェアを認識し
ミドルウェア/ソフトウェアを
動かための基盤ソフトウェア
大部分がLinuxカーネル
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- 37. OSごとの違い
デスクトップ環境
ファイルシステム
(NTFS/EXT4/XFS)
パッケージ管理
(APT/yum)
ファイルパスルール
慣れれば意外と大差がなかったりする
目的が効率良く果たせれば
なんでもOK
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- 38. ミドルウェア
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- 39. ミドルウェアの種類
WEBサーバ
(Apache / lighttpd / Nginx)
Applicationサーバ
(Tomcat / Jboss / unicorn / CGI)
DBサーバ
(MySQL / PostgreSQL / ORACLE)
KVSサーバ
(memcached / Membrain / kyototycoon)
OSとアプリケーションの中間で処理を制御する
サーバ側となってリクエストを受ける
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- 40. インフラエンジニアの肝
ミドルウェアでやること
研究と選択
構築手順の確立と構築
設定/チューニング/トラブルシューティング
アーキテクチャ
安定/効率的/拡張性
わかりやすさ
OSとミドルウェアの扱いに長けるべし
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- 41. 楽しいミドルウェアの例
データベースに詳しくて損はない
公式リファレンスマニュアルだけでも楽しい
複数OSを扱える喜び
何か1つ習得しておくだけで
その他の研究が数倍捗る
BigDataは技術の集合体で楽しすぎる
ネットワークからソフトウェアまで全部
攻撃的な人にオススメ
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- 42. ソフトウェア
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- 43. ソフトウェアとは
WEBアプリ
(ゲーム/メール/メッセンジャーなど)
プログラミング言語で組まれたシステム全般
Railsなどのフレームワークもソフトウェアの一部
プログラミング言語自体もソフトウェアだけど
ミドルウェア的位置付けとして、知識は必要
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- 44. 技術の習得
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- 45. 処理順序と習得順序はたいてい逆
端末
ネットワーク(L2/L3・各種ケーブル)
処 習
理 ハードウェア(バランサ・サーバ)
得
順 OS 順
序 序
ミドルウェア
ソフトウェア
目に見える(グラフィカルな)結果はソフトウェアのみ
インフラ方面から興味を持つことは難しい
TCPの本とかつまらなすぎてヤバイ
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- 46. 習得の基本的な流れ
ブラウザの表示を編集したい
HTML/CSS/JavaScript
動的ページを生成したい
プログラミング言語
もっと複雑にデータを扱いたい
RDBMS
サーバ上で公開したい
WEBサーバ/OS
パフォーマンスチューニングしたい
OS/DB/KVS/ミドルウェア設定
自宅サーバでやりたい
ハードウェア/回線
仕事で大量サーバ
ネットワーク/データセンタ
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- 47. 何をどれくらい習得すべきか
いきなり全範囲を知ろうとする必要はない
しかし広い分野を知ると選択肢と効率が向上する
得意分野を伸ばすことに特化しつつも
興味が湧いた・必要が生じた分野や
レイヤーが近い分野から知識を広げていく
難易度
分野
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- 48. エンジニアの種類
ネ ハ ミ ソ
ッ ー ド フ
何 ト ド ル ト や
を ワ ウ ウ ウ り
武 ー ェ ェ ェ た
器 ク ア ア ア い
に こ
し と
て で
何 ネットワーク 会
を インフラ 社
目 も
指 DBA 変
す わ
か る
アプリケーション
ブルーオーシャン or レッドオーシャン ?
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- 49. インフラ技術
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- 50. 選択肢の広さ と 適切な選択
ある目的に対して
どのソフトウェア/ハードウェアが利用できるのか
どのような構成(アーキテクチャ)で組むのか
を構想・検証できること
選択肢が広く、知識が深いほど
叩き台の時点で完成度が高くなり
実際に運用してからの調整が少なく安定する
WEBサーバ
CPU
ストレージ
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- 52. 監視 と グラフ化
【監視】
サーバ1台1台に対して、または
ユーザ視点でのサービス動作を、
監視サーバからチェックを行い
異常があれば管理者に通知する
【グラフ化】
トラフィックやCPUといった
サーバの負荷状態などを
可視化することで
より安定した運用を行なう
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- 55. インフラ費用/管理コスト
【設計】
アーキテクチャ・ネットワーク
回線の速度・品質
ラックの仕様・電源容量
サーバのスペック・台数
各種、増設期間の確認
【費用(初期/月額)】
回線
ラック・電源
サーバ(購入/レンタル/リース)
IDC保守費用
自社管理コスト(人件費)
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- 56. セキュリティ
防御 攻撃があると防御が発達し、
新しい防御を破る攻撃が生まれる繰り返し
守るためには攻撃方法を知る必要がある
攻撃
Buffer Overflow
セ (バッファオーバーフロー)
キ Cross Site Scripting
ュ • OS (クロスサイトスクリプティング)
リ • ミドルウェア Parameter Manipulation
テ • プログラミング言語
(パラメータ改ざん)
ィ Backdoor & Debug Options
ホ • フレームワーク (バックドアとデバックオプション)
ー • アプリケーション
Session Hijacking/Replay
(セッション・ハイジャック/リプレイ)
ル
SQL Injection(SQL の挿入)
色
OS Command Injection(OS コマンドの挿入)
々
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- 57. インフラ心得
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- 58. 心得(1)
情報収集
書籍/雑誌
ググれ
Twitter
情報発信
ブログ
Twitter
勉強会
ツールの習得
Linuxコマンド
エディタ
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- 59. 心得(2)
メタル経験値
トラブルを乗り越える
失敗する
英語
最新技術やマイナーソフトウェアは英語
技術マニュアルと掲示板
少しの読解能力/Google翻訳/英辞郎
読めなければ解決できない場面で成長する
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59
- 60. インフラエンジニアのいいところ
終わりがある
アプリエンジニアはサービス終了まで
永遠に更新し続けなければならない
インフラエンジニアは構築物が半永久
的に動けば安らぎがある
技術力次第
サーバ1台壊れただけで休日に呼び出さ
れるか、翌営業日に対応すればよいか
いかに大量処理を効率化して早く終わら
せ、研究や勉強に時間を割くか
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60
- 61. な イ ち え
3イ最 り ン ょ ?
年ン初 た フ っ
早フか
いラら く ラ と
わな な エ だ
!ん っ ン け
て た ジ
? ニ
ア
fin
に
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