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2008年5月15日 09:00

オープンソースのアプリケーションサーバー　Apache Geronimo

山﨑靖之

今回から、Apache Software Foundation で開発している Web アプリケーションサーバー「Geronimo」について紹介します。　

企業によるオープンソースソフトウェア（以下 OSS）の利用は、ここ数年加速してきていると感じます。サイオステクノロジーでは、様々な OSS のテクニカルサポートを企業顧客向けに提供していますが、以前は、Linux やメールサーバー、Web サーバーなどのサポートが中心でした。

最近では、業務システムを稼動させるためのミドルウェアのサポート需要が増加しています。これは、企業が業務システムのインフラとしても、OSS を利用し始めていると見ることができます。

顕著にサポート需要が増加している OSS として、Tomcat が挙げられます。Tomcat は、Java で開発された Web システムを動作させるためのソフトウェアです。比較的小規模な Web システムであれば、Tomcat で十分その役割を果します。

では、今回の話題の中心になる Geronimo との違いは何かというと、大雑把にいえば、Tomcat は小規模システム向け、Geronimo は大規模システム向け、ということになります。より詳細に違いを把握するには、Geronimo が提供する機能を理解する必要がありますが、そもそも、Web アプリケーションサーバーとは何なのか、どのような機能のソフトウェアなのか、について整理しましょう。

Web サーバーからの進化

Web が使われ始めたころは、静的なコンテンツを Web ブラウザで閲覧するというレベルでした。その後、Web に対する双方向コミュニケーションの仕組みが求められるようになりました。これは、単に静的なコンテンツを閲覧するだけではなく、Web ブラウザからの情報入力が可能であり、その情報によって動作が変化する仕組みのことです。

当時は CGI（Common Gateway Interface）などの技術で双方向のコミュニケーションを実現していました。しかし、この CGI という仕組みは、クライアントから多くのリクエストが集中した時に、サーバー側の負荷が高くなるという問題点があります。

その理由は、クライアントからのリクエストごとにサーバー側にひとつのプロセスが生成される仕組みにあります。コンピュータの処理において、新たなプロセスを生成する作業は大きな負荷になります。つまり大きな負荷がかかるプロセス生成という処理を、多くのリクエストに対して実施するために、サーバーには大きな負荷がかかるのです。

上記の問題を解決する手段として、サーバーサイドで動作する Java の仕組みがあります。この Java 実装の仕組みを Servlet と呼びます。（Java が発表された時には、Servlet はなく、Web 対応技術は Applet と呼ばれるものでした）

Servlet は、クライアントからのリクエストに対して、リクエストごとに新たなプロセスを生成せずに処理をする方式を取っています。各クライアントからのリクエストは、ひとつのプロセス内の、スレッドと呼ばれるソフトウェアの実行単位にて処理され、同時に発生する複数のリクエストに対しては、ひとつのプロセス内に複数のスレッドを生成して、それぞれのリクエストに対する処理をすることになります。

つまり多くのリクエストを処理する場合でも、ひとつのプロセス内で処理をするので、サーバー負荷は CGI に比べて軽減されることになります。Web を使って様々な業務処理を実現しようとする場合、そのシステムが動作する環境に対して、高い信頼性と拡張性が求められる事になり、このような技術が必要になったと考えられます。

Web アプリケーションサーバーって何？

このように Servlet に代表されるサーバーサイドで動作するソフトウェアを稼動させるための基盤が、Web アプリケーションサーバーです。Web 環境でアプリケーションを実行するための環境と、それを管理する仕組みを提供するソフトウェアであり、現在では暗黙的に Java EE（J2EE）という仕様に準拠したアプリケーションサーバーソフトウェアを指すことが多いでしょう。

Web サーバーが持っている単純な CGI の仕組みに比べて、大規模なシステムを動作させるための様々な機能を持っています。Web アプリケーションサーバーの概要は以下のとおりです。

Web アプリケーションサーバーの概要

Webアプリケーションサーバーは、Web の仕組みを使って電子商取引や業務システムなどを動作させるための基盤となるソフトウェアです。これらのシステムを稼動させるためには、大量のリクエスト処理が可能なスケーラビリティ、トランザクション制御、DB アクセス制御などの機能が必須になります。重要な処理を確実に処理するための堅牢なシステム基盤の機能を提供するソフトウェアと位置づけられます。

Web アプリケーションサーバーの概念図

Web システムの構成は、上記の概念図に示すように3つの層で構成されることが一般的です。それぞれの層の役割は以下のとおりです。

・Web サーバー層：ブラウザからの HTTP リクエストを受付けて、アプリケーションサーバーへ渡し、アプリケーションサーバーからの結果をブラウザへ返す。多くのリクエストを処理することを考慮した分散処理もここで行う。

・Web アプリケーションサーバー層：業務処理を実行する層。リクエストのトランザクションの一貫性の制御や、DB サーバーに対するアクセス制御を行う。また、他のシステムとの連携制御も重要な役割となる。

・DB サーバー層：DB アクセスとそれに伴う管理を行う。

Web アプリケーションサーバーが提供する機能

Web アプリケーションサーバーが持つ代表的な機能には、以下のようなものがあります。

・セッション管理機能
・トランザクション管理機能
・分散処理管理機能
・DB アクセス管理機能
・セキュリティ機能
・メッセージング機能（非同期通信）

今回は、Web アプリケーションサーバーの概要についてご紹介しました。この内容を踏まえて、次回は、Apache Geronimo の概要と機能について紹介する予定です。

記事提供：サイオステクノロジー株式会社