ミドルウェアとは？役割や機能、種類をわかりやすく解説！

ミドルウェアとは

システム構築の初心者の人は、学習をはじめて耳にする「ミドルウェア」は馴染みのない言葉かもしれません。ミドルウェアの概要について解説していきます。

アプリケーションとOSの中間に存在するソフトウェア

ミドルウェア（middleware）とは、コンピュータを構成する要素の一つで、基本機能を提供するOSとOSだけではできない特別なことを提供するアプリケーションとの間に存在します。

ミドルウェアとソフトウェアの違いがわからないという声も聞きますが、ミドルウェアはソフトウェアの一種です。

コンピュータの構成要素は、以下のような階層で並んでいます。

アプリケーションは業務の遂行に特化した機能、OSは汎用的な機能を担いますが、求められる機能の中にはアプリケーションほど具体的ではなく、OSほど汎用的でないものもあるでしょう。それを担うのが両者の中間に存在するミドルウェアです。

特定の処理や動作を行えるようになる

OSは基本的な機能しかないため、単体でできることは多くありません。ミドルウェアがあれば複雑な処理が実現します。例えば、サーバやデータベースとのやり取りはミドルウェアが担います。

アプリケーションが作動する土台の役割となる点では、OSに近い存在といえるでしょう。しかしOSほどの汎用性はなく、特定のアプリケーション分野に重点を置いています。

開発ツールには、ミドルウェアが組み込まれた製品もあります。最新のランキングを知りたい方は以下をご覧ください。

ミドルウェアの種類

続いて、ミドルウェアの種類を見ていきましょう。

Webサーバ

Webサーバはブラウザからのリクエストに応じてWebページを送信するミドルウェアです。普段パソコンやスマートフォンなどのコンテンツを目にすることは多いでしょう。それらは、Webサーバから集まった文字や画像を表示したものです。

リクエストされたコンテンツがいつ見ても同じ静的なものであれば、Webサーバ内に保存されているものがそのまま送信されます。

アプリケーションサーバ

アプリケーションサーバはWebサーバからのリクエストに応じ、アプリケーションによって動的コンテンツを生成するミドルウェアです。アプリケーションはJavaやPHP、Rubyなどの言語で作成されます。

アプリケーションサーバだけでリクエストに応じられない場合は、データベース管理サーバにリクエストして情報を取得しなければなりません。例えば、データベースに保存されている顧客データを必要とするリクエストを受けた場合などです。

データベース管理サーバ

データベース管理サーバとは、データベース管理システムが作動するサーバのことです。 データ自体はデータベース管理サーバに保存されているのではありません。あくまで、ストレージから必要な情報を取り出したり、書き込んだりするのがデータベース管理サーバの役割です。

データベース管理サーバはアプリケーションサーバからリクエストを受け、データベース言語であるSQLを利用して必要な情報を抽出、送信します。

ここまでに紹介してきたWeb・アプリケーション・データベース管理サーバからなる構造を「Web３層構造」や「３階層システム」と呼びます。セキュリティの高さや管理のしやすさ、故障の際の復旧が早いことから、大規模システムで広く採用されている方式です。

システム運用で使われる「運用ミドルウェア」の役割

ミドルウェアはOSとアプリケーションの中間的な存在です。しかし、システムの運用に使われる「運用ミドルウェア」は異なります。これはOS上に存在しますが、その上にアプリケーションを必要とせず、それ自体がアプリケーションとして機能します。

では、この運用ミドルウェアの役割を見ていきましょう。

システムのバックアップ

システム運用において、データの消失は極めて大きな脅威です。

例えば、ECサイトでは購買情報、ネットバンキングにおける口座情報などは、システムを維持する上で不可欠です。定期的にバックアップをとり、データ消失に備えなければなりません。

運用ミドルウェアはバックアップの役割を担います。バックアップする対象（データ、アプリケーション、ログなど）の確定だけでなく、更新頻度などにあわせバックアップを実施する時間帯も慎重に設定する必要がるでしょう。

さらに、バックアップ先の保存媒体の管理も大切です。どの媒体にも長所・短所があるため、それらを考慮したうえで最適なものを選択します。

ジョブ運用の効率化

ジョブとは、定型的な作業のことです。システムを運用する中では、バックアップやログの取得、サーバ再起動など、多くのジョブが発生します。これらをその都度手動で作業していたのでは、大きな負担となるでしょう。

そこで、運用ミドルウェアにこれらのジョブを任せます。あらかじめ処理の手順やスケジュールを設定しておけば、ジョブ運用を自動化できます。

システムの監視

システムに障害が発生した際には、いち早く発見することが肝要です。そのため、以下の監視を行う運用ミドルウェアが存在します。

ノード監視

サーバやストレージ、ネットワーク機器などの稼働状況を監視

リソース監視

メモリやCPU、ディスクなどの使用状況を監視

プロセス監視

サーバが起動しているか、サービスが止まっていないか監視

ログ監視

OSやミドルウェアのログに異常がないか監視

高可用性クラスタによるサーバ冗長化

冗長性とは、障害発生時にもシステムを維持できる性質のことで、システムの冗長性を高めることを冗長化といいます。具体的には、同じ機能のサーバを複数用意するなどします。

そして高可用性クラスタとは、非常時にサーバを予備のものに切り替える仕組みのことです。自動的に同じ機能のサーバへ切り替えをすることで、システム停止を防げるでしょう。

ミドルウェアを理解してサーバ構築時に役立てよう！

ミドルウェアはアプリケーションとOSの中間に存在するソフトウェアです。システム構築には必要な知識となるので理解しておきましょう。ミドルウェアには以下の種類があります。

• ■Webサーバ
• ■アプリケーションサーバ
• ■データベース管理サーバ

また、システム運用に使われる運用ミドルウェアには以下の役割があります。

• ■バックアップ
• ■ジョブ運用の効率化
• ■システムの監視
• ■高可用性クラスタによる冗長化

以上を踏まえ、サーバ構築時にミドルウェアを有効活用しましょう。