サーバーとは？仕組みや主な種類、家庭での活用方法まで徹底解説

サーバーとは、インターネットやローカルネットワーク経由で他のコンピューターからの要求を処理し、データを提供するために設計されたコンピューターのことです。最も身近な例がWebサーバーで、Webブラウザーなどのクライアントを使ってインターネット上のWebページにアクセスできるのはこのサーバーのおかげです。ただし、サーバーにはさまざまな種類があり、イントラネット内のデータを保管するファイルサーバーのような社内向けサーバーも存在します。

コンピューターネットワークにおけるサーバーの役割

必要なソフトウェアさえ動いていれば、理論上どんなコンピューターでもサーバーとして機能します。しかし一般的に「サーバー」という言葉は、インターネット上で膨大なデータを送受信する高性能な大型マシンを指すことが多いです。

ほとんどのコンピューターネットワークでは、専門的なタスクを担う1台以上のサーバーが稼働しています。一般論として、ネットワークに接続されるクライアントの数や扱うデータ量が大きくなるほど、目的別に専用化された複数のサーバーが役割を分担する形になりやすくなります。

厳密に言えば、サーバーとは特定のタスクを処理する「ソフトウェア」を指します。しかし、そのソフトウェアを支える強力なハードウェアも「サーバー」と呼ばれます。これは、何百、何千ものクライアントからなるネットワークを統括するサーバーソフトウェアには、家庭用コンピューターよりもはるかに堅牢なハードウェアが求められるためです。

代表的なサーバーの種類

プリントサーバーやデータベースサーバーのように単一機能に特化したサーバーもあれば、1台のサーバーを複数の用途で使い回す構成も存在します。

中規模企業を支えるような大規模な汎用ネットワークでは、おそらく以下のような複数のサーバーが導入されています。

• Webサーバー：Webブラウザーを通じてページを表示し、アプリケーションを実行するサーバーです。今まさにあなたのブラウザーが接続しているのもWebサーバーで、このページと掲載画像を配信しています。この場合のクライアントプログラムは、Chrome、Firefox、Safari、Edgeといったブラウザーです。Webサーバーはテキストや画像の配信にとどまらず、クラウドストレージやオンラインバックアップサービスを通じたファイルのアップロードなど、多彩な用途で活用されています。
• メールサーバー：メールメッセージの送受信を担当するサーバーです。パソコンにメールクライアントを導入している場合、そのソフトはIMAPまたはPOPサーバーに接続してメッセージを受信し、送信時にはSMTPサーバーを経由してメールを送ります。
• FTPサーバー：ファイル転送プロトコル（FTP）のツールを使ってファイルをやり取りするサーバーです。FTPクライアントプログラムからリモートでアクセスでき、サーバー本体のFTP機能または専用のFTPサーバープログラムを通じてファイル共有へ接続します。
• IDサーバー（アイデンティティサーバー）：認証済みユーザーのためのログイン管理やセキュリティロールの制御をサポートするサーバーです。

コンピューターネットワークを支える特殊なサーバーは数百種類に及びます。企業で一般的なタイプ以外にも、家庭のユーザーはオンラインゲームサーバー、チャットサーバー、音声・動画ストリーミングサーバーなどと日常的にやり取りしています。

また、DNSサーバーやプロキシサーバーのように、特定の目的のために存在しながら、ユーザーが直接意識して操作することはほとんどないサーバーもあります。

ネットワークの構成モデル：クライアントサーバー型とP2P型

インターネット上の多くのネットワークは、Webサイトや通信サービスを統合したクライアントサーバー型のモデルを採用しています。

一方、P2P（ピアツーピア）ネットワーキングと呼ばれる別のモデルでは、ネットワーク上のすべてのデバイスが、必要に応じてサーバーにもクライアントにもなれます。P2Pではコンピューター間の通信が限定的に行われるため、プライバシー保護の面で有利です。しかし帯域幅の制約などもあり、多くのP2P実装は大規模なトラフィック急増には耐えられないのが実情です。

サーバークラスターとは

「クラスター」という言葉は、コンピューターネットワークの分野において、共有コンピューティング資源の仕組みを広く指す際に使われます。典型的なクラスターは、本来なら個別に動作できる2台以上のコンピューティングデバイス（ワークステーションやサーバー）のリソースを、共通の目的のために統合したものです。

Webサーバーファーム（ウェブファーム）とは、同一サイトのコンテンツにアクセスできる、ネットワーク接続されたWebサーバーの集合体です。これらのサーバーは概念的にはクラスターとして機能します。ただし、ハードウェアとソフトウェアの構成詳細によっては、サーバーファームをクラスターと分類すべきかどうか技術的に議論の余地があるとも言われています。

家庭でサーバーを運用するには

サーバーの正体はあくまでソフトウェアなので、自宅でもサーバーを運用できます。ホームネットワーク内のデバイス向けにも、外部のデバイス向けにも公開可能です。たとえば、NAS（Network Attached Storage）プロトコルに対応したネットワーク対応ハードディスクを使えば、ホームネットワーク上の複数のPCが共有ファイルにアクセスできるようになります。

Plexメディアサーバーソフトウェアを利用すれば、データがクラウド上にあるかローカルPCにあるかを問わず、テレビやエンターテインメント機器でデジタルメディアを視聴できます。メディアサーバーソフトの選び方や仕組みを詳しく知りたい方は、専用の解説記事も参考になるでしょう。

さらに、ネットワークでポートフォワーディングを許可する設定にすれば、外部からのアクセス要求を受け入れられるようになります。つまり、FacebookやGoogleのような大手企業のサーバーと同じように、誰でもアクセスできるホームサーバーを運用することも可能です。

ただし、すべての家庭用PCとインターネット回線が大量のトラフィックに耐えられるわけではありません。帯域幅、ストレージ容量、RAMなどのシステムリソースが、運用できるホームサーバーの規模を左右します。加えて、多くの家庭用OSにはサーバー向けの機能が最初から搭載されていない点にも注意が必要です。

サーバーについて知っておきたいポイント

ほとんどのサーバーにとって稼働時間（アップタイム）は死活的に重要なため、サーバーはシャットダウンを前提とせず、24時間365日稼働し続けるように設計されています。ただし、計画メンテナンスのために意図的に停止することがあり、そのため一部のWebサイトやサービスでは、事前にダウンタイムやメンテナンス予定をユーザーへ通知しています。また、DDoS攻撃などによって意図せずダウンしてしまうケースもあります。

ダウン状態にあるWebサーバーは、意図的か否かに関わらず、標準的なHTTPステータスコードを使ってエラーを報告することがあります。

Webサーバーから情報が完全に、あるいは一時的に削除された場合でも、第三者のサービスがアーカイブしていればファイルにアクセスできる可能性があります。Wayback Machineは、WebページやWebサーバー上のファイルのスナップショットを保存するWebアーカイブサービスの代表例です。

複数のサーバーを保有する大企業では、キーボードとマウスで現地操作するのではなく、リモートアクセスによってサーバーを管理するのが一般的です。また、これらのサーバーが仮想マシン（VM）として稼働していることも多く、1つのストレージデバイスで複数のサーバーをホストできるため、物理スペースとコストの両方を節約できます。

よくある質問（FAQ）

プロキシサーバーは何をするのですか？

プロキシサーバーは、あなたと訪問先のサイトとの間に追加の保護層を設ける役割を果たします。プロキシサーバー経由で接続すると、接続先のサーバーにはプロキシのアドレスしか見えないため、あなたのIPアドレスを隠せます。「無料プロキシサーバー」で検索すれば、多数の選択肢が見つかります。

DNSサーバーは何をするのですか？

DNSサーバーは、公開IPアドレスのデータベースを保持しています。ブラウザーにURLを入力すると、DNSサーバーがそれをIPアドレスに変換し、該当するWebサーバーへの接続を可能にします。

DHCPサーバーは何をするのですか？

DHCPサーバーは、DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）を用いたIPアドレスの自動割り当てを担当します。ほとんどの家庭用Wi-Fiネットワークではルーターがこの役目を担いますが、大規模ネットワークでは専用のDHCPサーバーが設置されることもあります。

Discordサーバーとは何ですか？

Discordは、ゲーミングコミュニティ向けに開発されたテキスト・音声・ビデオチャットツールです。Discordサーバーに参加または作成することで、世界中の共通の趣味を持つ人々と交流できます。サーバーには公開のものと非公開のものがあります。