コンピュータ機器

コンピュータアプライアンスは、特定のコンピューティングリソースを提供するように特別に設計されたハードウェア、ソフトウェア、またはファームウェアの組み合わせを備えたコンピュータシステムです。このようなデバイスは、役割や管理が家庭用電化製品に似ているため、アプライアンスと呼ばれるようになりました。家庭用電化製品は一般に密閉されており、ユーザーや所有者が修理することはできません。ハードウェアとソフトウェアは統合された製品として提供され、顧客に提供される前に事前構成され、特定のアプリケーションにターンキーソリューションを提供する場合もあります。汎用コンピュータとは異なり、アプライアンスは通常、顧客がソフトウェアや基礎となるオペレーティングシステムを変更したり、ハードウェアを柔軟に再構成したりできるようには設計されていません。

アプライアンスのもう 1 つの形式は仮想アプライアンスです。これは専用のハードウェア アプライアンスと同様の機能を持ちますが、ハイパーバイザーを搭載したデバイス用のソフトウェア仮想マシンイメージとして配布されます。

従来、ソフトウェア アプリケーションは汎用オペレーティング システム上で実行され、コンピュータのハードウェア リソース (主にメモリ、ディスク ストレージ、処理能力、ネットワーク帯域幅) を使用してユーザーのコンピューティング ニーズを満たします。従来のモデルの主な問題は複雑さに関連しています。オペレーティング システムとアプリケーションをハードウェア プラットフォームに統合するのは複雑であり、その後のサポートも複雑です。

ハードウェアとソフトウェアのバリエーションを厳密に制限することで、アプライアンスは簡単に導入でき、それほど広範囲 (または深い) IT 知識がなくても使用できます。さらに、問題やエラーが発生した場合、サポート スタッフが問題を完全に理解するために詳細に調査する必要はほとんどありません。スタッフは、アプライアンス管理ソフトウェアのトレーニングを受けるだけで、ほとんどの問題を解決できます。

コンピュータ アプライアンス モデルのすべての形態において、お客様は簡単な操作の恩恵を受けます。アプライアンスには、ハードウェアとオペレーティング システムおよびアプリケーション ソフトウェアの組み合わせが 1 つだけあり、工場であらかじめインストールされています。これにより、お客様は複雑な統合作業を行う必要がなくなり、トラブルシューティングが大幅に簡素化されます。実際、この「ターンキー操作」の特性は、アプライアンスを購入する際にお客様が求める主な利点です。

アプライアンスと見なされるには、(ハードウェア) デバイスがソフトウェアと統合され、両方がパッケージとして提供される必要があります。^{[要出典]この点が、アプライアンスを「自社開発」ソリューション、つまりインテグレーターや}付加価値再販業者(VAR)による複雑な実装を必要とするソリューションと区別するものです。

アプライアンス アプローチは、データ センターなどのさまざまなシステムとアプリケーションを分離するのに役立ちます。リソースが分離されると、理論的には、他のシステムに変更を加えることなく、リソースを集中化して多くのシステム間で共有し、集中管理および最適化することもできます。

コンピュータアプライアンスを導入する際の主な^欠点は、特定のリソースを供給するように設計されているため、ほとんどの場合、専用のハードウェア上で実行されるカスタマイズされたオペレーティングシステムが含まれており、どちらも以前に導入された他のシステムと互換性がない可能性が高いことです。顧客の柔軟性が失われます。

独自の組み込みオペレーティングシステム、またはアプリケーション内のオペレーティングシステムにより、アプライアンスは一般的なサイバー攻撃からより安全に保護されると考える人もいるかもしれません。しかし、真実はその逆です。セキュリティを隠蔽することはセキュリティ上の誤った判断であり、 IoTデバイスの急増が示すように、アプライアンスはセキュリティ上の問題に悩まされることがよくあります。^[1]

コンピュータアプライアンスの多様性は、アプリケーションに提供されるコンピューティングリソースの範囲の広さを反映しています。次に例を示します。

ストレージ機器

透過的なローカルストレージエリアネットワークコンピュータパラダイムを使用して、複数の接続されたシステムに大量のストレージと追加の高レベルの機能（例：ディスクミラーリングやデータストライピング）を提供します。 ^{[2] [無関係な引用]}

ネットワークアプライアンス

は、ファイアウォール保護、トランスポート層セキュリティ（TLS）、メッセージング、特殊なネットワークプロトコル（ebXMLメッセージサービスなど）へのアクセス、およびフロントエンドの複数のシステムに対する帯域幅の多重化を提供する汎用ルーターです^[3 ] 。^[4]

バックアップおよび災害復旧アプライアンス

バックアップ ソフトウェアとバックアップ ターゲットが統合されたコンピュータ アプライアンス。保護されたサーバーのローカル DR をサポートするハイパーバイザーを備えている場合もあります。多くの場合、完全な DRaaS ソリューションへのゲートウェイとなります。

ファイアウォールおよびセキュリティアプライアンス

不要なトラフィックからコンピュータ ネットワークを保護するように設計されたコンピュータ アプライアンス。

IIoTおよびMESゲートウェイアプライアンス

制御システムとエンタープライズ システム間で双方向にデータを変換するように設計されたコンピュータ アプライアンス。アプライアンス上で実行される独自の組み込みファームウェア アプリケーションは、ポイントツーポイント接続を使用して、API、ODBC、またはRESTfulインターフェイスを介して、ネイティブの自動化プロトコルのフィールド デバイスとMESシステム間でデータを変換します。

スパム対策アプライアンス

電子メールスパム

ソフトウェアアプライアンス

業界標準のハードウェアまたは仮想マシンで実行するために十分なオペレーティング システム(JeOS)と組み合わせることができるソフトウェア アプリケーション。本質的には、コンピュータ アプライアンスを実行するソフトウェア ディストリビューションまたはファームウェアです。

仮想マシンアプライアンス

アプライアンス ハードウェア上で実行される「ハイパーバイザ スタイル」の組み込みオペレーティング システムで構成されます。ハイパーバイザ レイヤーはアプライアンスのハードウェアに合わせて調整され、顧客が変更することはできませんが、顧客は仮想マシンの形式で他のオペレーティング システムやアプリケーションをアプライアンスにロードできます。

データセンター内での導入以外にも、多くのコンピュータ機器が一般の人々によって直接使用されています。これには以下が含まれます。^[要出典]

• デジタルビデオレコーダー
• 住宅用ゲートウェイ
• ネットワーク接続ストレージ(NAS)
• ビデオゲーム機

消費者は、技術的な知識をほとんどまたはまったく必要とせずに、アプライアンスのインストール、構成、および操作が簡単であることを重視します。

産業オートメーションの世界には、さまざまなアプライアンスが存在します。これらのアプライアンスは、極端な温度や振動に耐えられるように強化されています。また、これらのアプライアンスは高度な構成が可能で、さまざまなアプリケーションに合わせてカスタマイズできます。オートメーションにおけるアプライアンスの主な利点は次のとおりです。

1. ダウンタイムの短縮- 故障したアプライアンスは通常、COTS「市販の既製品」の交換品に置き換えられ、そのタスクはバックアップから迅速かつ簡単に再ロードされます。
2. 高い拡張性- アプライアンスは、通常、工場またはプロセスの特定の領域を対象としたソリューションです。要件が変化すると、別のアプライアンスをインストールすることで拡張性が実現されます。各タスクのカスタム自動化スキームを開発するのではなく、必要なタスクを実行するアプライアンスを標準化することで、自動化の概念を企業全体に簡単に複製できます。
3. 低い TCO (総所有コスト) - アプライアンスはオートメーション製品ベンダーによって開発、テスト、サポートされており、カスタム設計されたオートメーション ソリューションよりもはるかに広範なレベルの品質テストを受けています。オートメーションでアプライアンスを使用すると、個々のアプリケーションに必要なテストのレベルが下がります。
4. 設計時間の短縮- アプライアンスは特定の機能を実行し、高度な構成が可能ですが、通常は自己文書化されています。これにより、アプライアンス ベースのソリューションをエンジニア間で受け渡すことができ、トレーニングと文書化の必要性を最小限に抑えることができます。

自動化機器の種類: ^{[引用が必要]}

1. PLC (プログラマブル ロジック コントローラ) -プログラマブル ロジック コントローラは、通常、個別制御に使用され、幅広い入力および出力オプションを提供する機器です。これらは、IEC-1131 などの標準化されたプログラミング言語を使用して構成されます。
2. SLC (シングル ループ コントローラ) -シングル ループ コントローラは、入力変数を監視し、制御出力 (操作変数) を変更して入力変数を設定値に保持する機器です。
3. PAC (プログラマブル オートメーション コントローラ) - プログラマブル オートメーション コントローラは、PLC と SLC の両方の特性を具体化し、アナログ制御とディスクリート制御の両方を統合できるアプライアンスです。
4. ユニバーサル ゲートウェイ-ユニバーサル ゲートウェイアプライアンスは、それぞれの通信プロトコルを介してさまざまなデバイスと通信し、それらの間のデータ トランザクションに影響を与える機能を備えています。製造業では、強化された M2M (マシン ツー マシン) 通信を通じて、俊敏性、品質、生産率、生産コストを改善し、ダウンタイムを削減することを目指しているため、これはますます重要になっています。
5. EATM (エンタープライズ アプライアンス トランザクション モジュール) - エンタープライズ アプライアンス トランザクション モジュールは、工場フロアの自動化システムから企業のビジネス システムへのデータ トランザクションに影響を与えるアプライアンスです。さまざまなベンダーの自動化プロトコルを介して工場フロアの機器と通信し、JMS ( Java Message Service ) や SQL ( Structured Query Language ) などのデータベース通信プロトコルを介してビジネス システムと通信します。

コンピュータ アプライアンス ベンダーが採用している設計パターンはいくつかありますが、そのうちのいくつかを以下に示します。アプライアンスの全体的なコンセプトは、このような実装の詳細をエンド ユーザーから遠ざけることに基づいているため、これらのパターンを特定のアプライアンスに一致させることは困難です。特に、外部の機能やパフォーマンスに影響を与えずにパターンを変更できるためです。

1. 特殊チップ - ベンダーは、別個の「ソフトウェア」やオペレーティング システムなしでASIC を構築します。アプライアンスには、通常、ターミナル コンソールまたは Web ベースの限定されたインターフェイスがあり、IT スタッフによる基本的な構成が可能です。メーカーは、より詳細な構成メカニズムにアクセスする方法を提供することがよくあります。Azul Systemsの Vega 3 Java Compute Appliance はその一例です。チップに特別なハードウェア変更を加えることで、Java アプリケーションのスケーリングが可能になります。
2. 特別なソフトウェア カーネル - ベンダーは汎用コンピュータを使用または作成し、アプリケーションをオペレーティング システムに統合する新しいオペレーティング システムを設計します。Ciscoの IOS はその一例です。この Unix ライクなオペレーティング システムには、ファイアウォール機能とネットワーク/ファイアウォール構成コマンドが組み込まれています。デバイスが封印されている場合もあり、その場合、消費者はオペレーティング システムを再インストールしたり、別のオペレーティング システムに置き換えたりすることはできません。消費者は、オペレーティング システムのより詳細で低レベルの機能にアクセスできる一方で、少数の構成コマンドに制限されることもあります。この「ロックダウン」アプローチが実行されるほど、このタイプのデバイスは ASIC デバイスのように見えます。
3. 特殊アプリケーション - 市販のコンピュータとオペレーティング システムが使用されますが、ユーザー インターフェイスと「ボックス」は、ベンダーが作成したアプリケーション インターフェイスを除き、ユーザーがコンピュータ上のどの部分にもアクセスできないように設計されています。基盤となるコンピューティング アーキテクチャはロックダウンされており、基本的に目に見えないため、デバイスが実際に汎用ハードウェアとオペレーティング システム上で機能しているかどうかを見分けるのは困難です。Linux と、それほどではないもののBSD は、このタイプのアプライアンスに選択されるオペレーティング システムとなっています。最近では、このようなパッケージ済みのブラック ボックスの組み合わせを表すために、ソフトウェア アプライアンスという用語も使用されています。
4. 仮想アプライアンス- ここではハードウェア自体が完全に消え、いくつかの仮想マシンテクノロジのいずれかを使用する、いわゆる仮想アプライアンス(仮想ソフトウェア アプライアンスとも呼ばれる) になります。この仮想マシン内には、基本的に「専用アプリケーション」の代替手段と同じソフトウェア スタックとオペレーティング システムがあります。

場合によっては、これらの技術が混在します。たとえば、VPNアプライアンスには、Linux 上で実行されるアクセス制限付きソフトウェア ファイアウォールと、VPN アクセスを高速化する暗号化 ASIC が含まれている場合があります。

一部のコンピュータ機器はソリッドステートストレージを使用し、他の機器はハードドライブを使用してオペレーティングシステムをロードします。また、2つの方法が混在している場合もあります。ASICプリントサーバーでは、ジョブキューイング用にオプションのハードドライブが許可されている場合があり、LinuxベースのデバイスではファームウェアにLinuxがエンコードされているため、オペレーティングシステムをロードするためにハードドライブは必要ありません。^[5]

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• コンピュータを接続する
• スマートフォン
• ソフトウェアアプライアンス

• ARC アドバイザリ グループがエンタープライズ アプライアンス トランザクション モジュールについてコメント
• コンピューティング機器 - モナッシュレポート、2006 年 12 月