DBデータベーススペシャリスト試験 午前Ⅱ

令和3年度秋期 データベーススペシャリスト 午前Ⅱ 問23

問題文と選択肢を読んで答えを考えてから、下の「正解と解説を見る」で確認しましょう。

問題

複数台の物理サーバで多数の仮想サーバを提供しているシステムがある。次の条件で運用する場合,物理サーバが8台停止してもリソースの消費を平均80%以内にするには,物理サーバが1台も停止していないときは最低何台必要か。ここで,各物理サーバは同一の性能と同一のリソースを有しているものとする。 〔条件〕 (1) ある物理サーバが停止すると,その物理サーバ内の全ての仮想サーバを,稼働中の物理サーバに,リソースの消費が均等になるように再配分する。 (2) 物理サーバが1台も停止していないときのリソースの消費は,平均60%である。 (3) その他の条件は考慮しない。

選択肢

  1. ア
    32
  2. イ
    34
  3. ウ
    36
  4. エ
    40
解き方のヒントを見る

物理サーバ停止時の余裕の見方

この問題では、全体の処理負荷を物理サーバ台数と稼働台数の関係で捉え、停止後に残る資源へ負荷がどう配分されるかを考える視点が重要です。平常時の利用率と許容上限を同じ基準で比較しましょう。

この問題で問われていること

確認の中心は、停止によって利用可能な物理資源の総量がどれだけ減るかと、再配分後の平均消費率が上限を超えない条件の関係です。平常時の負荷を基準に考えてください。

視点

仮想サーバを停止していない物理サーバへ均等に移す場合、全体の負荷量を固定したまま、稼働中の資源総量が変化すると平均消費率も変わります。平常時と障害時を同じ尺度で比べると整理しやすくなります。

確認ポイント

  • 停止後に利用できる物理サーバの台数を整理する
  • 平常時の全体負荷を基準として扱う
  • 再配分後の平均消費率が上限以内か確認する
正解と解説を見る

正解

ア

解説

物理サーバ1台分の資源量を1単位とすると、初期の全体消費量は0.60N単位です。8台停止後はN−8台でこの負荷を分担するため、0.60N÷(N−8)が0.80以下となる最小のNを求めます。計算するとNは32台以上で、最小台数は32台です。

理由

物理サーバがN台あると、停止前の消費量は1台当たり0.60単位なので、全体で0.60N単位です。8台停止すると稼働台数はN−8台となり、再配分後の平均消費率は0.60N÷(N−8)です。これが80%以内となる条件は0.60N÷(N−8)≦0.80であり、単位を付けて整理すると0.60N単位≦0.80×(N−8)台×1単位/台、したがってN≧32台です。

比較

32台の場合、停止前の負荷は19.2単位、停止後の容量は24台×1単位/台=24単位なので、19.2÷24=0.80、上限に収まります。34台、36台、40台も条件は満たしますが、いずれも32台より多く、最低台数ではありません。

選択肢ア(正解)

これは正解だよ。32台では、停止前の全体消費量が0.60×32=19.2単位、8台停止後の残りは24台で容量は24単位です。再配分後の平均消費率は19.2÷24=0.80、つまり80%となり、条件を満たす最小台数です。

選択肢イ

これは不正解だよ。34台では停止前の負荷は0.60×34=20.4単位、停止後の容量は26台×1単位/台=26単位で、利用率は20.4÷26=約78.46%です。上限以内ですが、32台でもちょうど80%で条件を満たすため、最低台数ではありません。

選択肢ウ

これは不正解だよ。36台では停止前の負荷は0.60×36=21.6単位、8台停止後の容量は28台×1単位/台=28単位で、利用率は21.6÷28=約77.14%です。条件には適合しますが、32台で既に80%以内となるため、必要最小台数より多い値です。

選択肢エ

これは不正解だよ。40台では停止前の負荷は0.60×40=24単位、停止後の容量は32台×1単位/台=32単位で、利用率は24÷32=75%です。余裕をもって条件を満たしますが、問題は最低台数を問うため、32台より多い40台は該当しません。

学習のポイント

全体負荷を固定し、障害後の残存台数で割って平均利用率を求める考え方。

出典:独立行政法人 情報処理推進機構(IPA)令和3年度秋期 データベーススペシャリスト試験 午前Ⅱ 問23(公式資料:問題冊子(PDF) / 解答例)

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