平成31年度春期 情報処理安全確保支援士 午前Ⅰ 問5

午前I 問05：処理の流れで一番つまる場所を見つけよう

1件の処理には100万命令が必要で、サーバの性能は100MIPSだよ。つまり1秒に1億命令できるので、CPUだけなら `1億 ÷ 100万 = 100件/秒` まで処理できるね。一方ネットワークは、1件あたり `2×10^5` バイト、つまりビットに直すと `2×10^5×8` ビットを送る必要があるよ。回線は毎秒 `8×10^7` ビット送れるから、`8×10^7 ÷ (2×10^5×8) = 50件/秒`。レジが100人分さばけても、入口のドアが50人分しか通せないなら、全体は50人分で頭打ちになる、というイメージだよ。

この問題で問われていること

CPUの処理能力とネットワークの転送能力をそれぞれ計算して、どちらが全体の足を引っ張るボトルネックになるかを選べるかがポイントだよ。

System Throughput

throughput is limited by the slower of server CPU and network

server: 100 req/s\nnetwork: 50 req/s\nanswer: 50 req/s

確認ポイント

• 1 バイト = 8 ビットを忘れない。
• 両方計算して小さい方を選ぶ。
• ボトルネックはネットワーク側です。

正解

ア

出典

問題文と解答は IPA 公開の過去問題冊子・解答例を基にしています。

選択肢ア（正解）

50件/秒が正解だよ。サーバは1秒に1億命令できて、検索1件に100万命令使うから100件/秒まで処理できる。一方、通信は1件あたり2×10^5バイト＝160万ビットで、回線は8,000万ビット/秒だから50件/秒まで。窓口が100人分さばけても、入口の通路が50人分しか通せないなら、全体は50人までになる、という考え方だよ。

選択肢イ

100件/秒は不正解だよ。これはサーバの計算能力だけを見た数字なんだ。たしかにサーバは100件/秒まで処理できるけど、ネットワークは50件/秒分のデータしか運べない。厨房は100皿作れても、配膳口が50皿しか出せないなら、お客さんに届くのは50皿までだよ。

選択肢ウ

200件/秒は不正解だよ。サーバだけなら100件/秒が限界なのに、200件はその2倍なので、そもそもサーバが追いつかないんだ。さらにネットワークは50件/秒までだから、道路に荷物を流しきれない状態になるよ。

選択肢エ

400件/秒は不正解だよ。400件だと、サーバに必要な命令数も通信量も限界を大きく超える。小さなレジに400人を一気に並ばせるようなもので、サーバもネットワークもどちらも処理しきれないよ。