SMITサービスマネージャ試験 午後Ⅰ

令和5年度春期 ITサービスマネージャ 午後Ⅰ 問1

事例を読んで設問の答えを考えてから、解説のポイントとIPA公式の解答例・採点講評で確認しましょう。

問題

問1 AIを使ったシステム監視の改善に関する次の記述を読んで、設問に答えよ。 W社は、中堅の自動車部品製造会社である。W社は、土曜日、日曜日及び年末年始を休業日としており、休業日以外の日を勤務日としている。W社の従業員は、勤務日の9時から18時まで勤務している。W社の生産部は、生産活動に関わる計画及び管理を行っている。W社の情報システム部は、生産システムなどのアプリケーションシステムの開発と運用を行っている。 生産システムは、24時間365日稼働しており、生産部の従業員が利用している。生産部の従業員は、生産システムを使って、表1に示す生産支援業務を行っている。 表1 生産支援業務の内容 〔システム監視の概要〕 情報システム部の監視チームは、監視システムを使って、複数の業務サーバの監視を行っている。監視システムの主な機能を表2に示す。 表2 監視システムの主な機能 生産システムの業務サーバの監視では、対象サーバに対するリソース監視機能のしきい値を、80%と設定している。生産支援業務を行う時間帯は、生産支援業務を行っていない時間帯に比べて、CPUの負荷が高いことが判明した。生産支援業務を行っていて、生産システムの利用が一時的に増加すると、CPU使用率がしきい値を超過する事象(以下、しきい値超えという)が発生していることが分かった。2022年4月第3週に発生した、しきい値超えの発生件数を表3に示す。 表3 2022年4月第3週に発生したしきい値超えの発生件数 しきい値超えが発生した場合は、イベント記録簿に、発生時刻、対象サーバ及びメッセージ内容(以下、これらをイベント情報という)を記録する作業が必要であり、運用業務工数の多さが、監視チームの負担となっていた。しきい値超えが発生して次の平均値算出時刻である10分後に再びしきい値超えが発生した場合、監視チームはインシデントと判断し、インシデント対応プロセスを開始する。インシデント対応に時間を要する場合は、CPU使用率が90%以上となって、生産システムの利用者に業務影響を及ぼすインシデント(以下、業務影響有インシデントという)になる前に、利用者に連絡し、業務量を一時的に抑制してもらう。表3の場合、合計で10件のインシデントが発生していた。インシデントに当たらない場合は、利用者への連絡などは行わずに対応完了としている。 〔システム監視の改善〕 情報システム部のITサービスマネージャY氏は、監視チームの負担について改善方法を考えた。しきい値を現在の80%から90%に変更する案を検討したが、インシデントが発生した際の業務への影響を最小限にするための対応を考慮すると、(ア)現実的な改善策とはならなかった。Y氏は、改善策として、「監視システムの制約から、サーバごとに、CPU使用率を全ての時間帯で、同じしきい値で監視している点を改善する必要がある。」と考えた。そこで、他社の事例を参考に、「AIを用いて、過去のCPU使用率の傾向を学習し、曜日や時間帯に合わせた最適なしきい値で監視する機能(以下、動的しきい値監視という)」を有するアプリケーションソフトウェアを導入し、検証することにした。Y氏は、機能や価格を調査した結果、R社の動的しきい値監視ソフトウェア(以下、Rソフトという)を選定した。Rソフトでは、曜日別、かつ、10分間隔など設定した間隔(以下、測定時間帯という)別にしきい値を設定することができる。Y氏は、Rソフト導入後に監視システムのリソース監視機能の使用を停止し、監視システムのメッセージ監視機能とRソフトとで分担してシステム監視を行うこととした。 Rソフトの主な機能を表4に示す。 表4 Rソフトの主な機能 Y氏は、次の理由から表4の項番1、及び項番2の機能を使うことにした。 ・項番1:曜日や時間帯ごとに、生産システムの利用特性を踏まえたしきい値が設定される。 ・項番2:監視システムのリソース監視機能に該当する機能がある。 しきい値の設定例を、過去4週間分のCPU使用率の平均値とともに表5に示す。 表5 Rソフトが設定するしきい値の例 〔Rソフトの検証〕 Rソフトを用いたシステム監視を2022年12月1日から開始し、検証期間は4か月とした。 監視を開始して約1か月が経過した1月上旬のある日に、しきい値の超過が多く発生することがあった。調査の結果、AIに学習させる際に、(イ)除外日の設定を考慮する必要があることが分かり、表4の項番3の機能を適用して除外日を設定した。 Y氏は、Rソフトの導入によって、イベント情報、及び設定されたしきい値が記録され、出力できることから、監視チームが行う(ウ)イベント情報を記録する作業の負担を減らすことが可能であると判断した。 〔インシデント発生の未然防止への活用〕 Y氏は、Rソフト導入前の監視チームの運用業務工数について、調査を進めた。調査の過程で、過去に業務影響有インシデントが数回発生していたことが分かった。監視システムのリソース監視データを参照したところ、当該インシデントが発生しなかった日と同じ曜日、同じ時間帯のCPU使用率は50%程度であったが、当該インシデントの発生日は、CPU使用率70%の状態が1時間継続し、その後CPU使用率は80%超に上昇して監視システムがしきい値超えを検知した。CPU使用率は上昇を続け、監視チームは最初のしきい値超えの検知から10分後にインシデント対応プロセスを開始していた。 Y氏は、このような事象に対しては、Rソフトを導入することで、(エ)業務影響有インシデント発生の兆候を早期に発見できると考えた。この場合は、業務量を一時的に抑制してもらうなど利用者の協力を得ることで、業務影響有インシデント発生の未然防止も行うことができると考えた。 設問1 〔システム監視の改善〕について答えよ。 (1)本文中の下線(ア)について、現実的な改善策とはならなかった理由を、25字以内で答えよ。 (2)表4中の項番1について、監視画面に“指定する基準値”を超えた旨の警告のメッセージが出力された場合、監視チームが確認すべき内容を、20字以内で答えよ。 (3)表5中の□に入れる適切な数値を答えよ。 設問2 〔Rソフトの検証〕について答えよ。 (1)本文中の下線(イ)について、除外日の設定を考慮する必要がある理由を、50字以内で答えよ。 (2)本文中の下線(ウ)について、作業の負担を減らすことが可能であると判断した理由を、40字以内で答えよ。 設問3 〔インシデント発生の未然防止への活用〕について、本文中の下線(エ)で、業務影響有インシデント発生の兆候を早期に発見できると考えた理由を、CPU使用率の推移の観点から、40字以内で具体的に答えよ。
表1 生産支援業務の内容。生産支援業務、業務内容、実施予定時間帯を整理した表。週次・日次の生産計画と資料作成を示す。
表1 生産支援業務の内容。生産支援業務、業務内容、実施予定時間帯を整理した表。週次・日次の生産計画と資料作成を示す。
表2 監視システムの主な機能。監視システムのメッセージ監視とリソース監視について、各機能の概要を示した表。
表2 監視システムの主な機能。監視システムのメッセージ監視とリソース監視について、各機能の概要を示した表。
表3 2022年4月第3週に発生したしきい値超えの発生件数。2022年4月第3週の月曜日から金曜日について、時間帯別のしきい値超え発生件数と注記を示した表。
表3 2022年4月第3週に発生したしきい値超えの発生件数。2022年4月第3週の月曜日から金曜日について、時間帯別のしきい値超え発生件数と注記を示した表。
表4 Rソフトの主な機能。Rソフトのしきい値自動設定、CPU使用率監視、除外日設定の機能と設定内容を示した表。
表4 Rソフトの主な機能。Rソフトのしきい値自動設定、CPU使用率監視、除外日設定の機能と設定内容を示した表。
表5 Rソフトが設定するしきい値の例。月曜日、水曜日、金曜日の測定時間帯について、過去4週間のCPU使用率平均値と設定しきい値を示した表。
表5 Rソフトが設定するしきい値の例。月曜日、水曜日、金曜日の測定時間帯について、過去4週間のCPU使用率平均値と設定しきい値を示した表。
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判断の前提となる条件を整理する

システム監視や運用改善について考えるときは、判断の前提となる条件に注目しましょう。何を目的とし、どの範囲や状況を想定しているのかを整理すると、与えられた情報の意味を捉えやすくなります。

この問題で問われていること

判断の根拠にする情報が、どの条件の下で成り立つのかを確かめることに焦点を置きましょう。明示された条件と自分で補った想定を分け、異なる前提を知らないうちに混ぜていないかを確認してください。

視点

条件の整理では、明示されている事実と、理解のために自分が置いた想定を区別します。ある情報を判断の根拠にするときは、その情報と結び付いている前提を見失わないようにしましょう。

確認ポイント

  • 判断に関わる前提条件を把握できているか
  • 明示された条件と自分の想定を区別できているか
  • 根拠とする情報の前提が途中で変わっていないか
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解説

本問は、固定しきい値監視の課題を、AIによる曜日・時間帯別の監視と記録の自動化で改善する事例です。対応時間の確保、学習データの選別、設定値の妥当性確認、通常と異なるCPU使用率の早期検知を結び付けて理解することが要点となる。

問題の全体像

W社では、生産システムを24時間365日稼働させ、CPU使用率を一律80%のしきい値で監視している。生産支援業務のある時間帯は負荷が高く、一時的なしきい値超えでもイベント情報の記録が必要なため、監視チームの負担が大きい。そこで、過去4週間の同じ曜日・測定時間帯の利用傾向からしきい値を設定するRソフトを導入し、記録作業の自動化と異常の早期発見を図る。公式の出題趣旨では、自動化ツールの特性を踏まえて監視を改善し、その結果を分析・評価する能力を問うとしている。各設問では、負担軽減だけでなく、業務影響を防ぐための対応時間や、学習データの適切さにも着目する。

設問1(1)

着目するのは、しきい値超えが10分後にも発生するとインシデント対応を開始し、CPU使用率が90%以上となって業務影響が出る前に、利用者へ業務量の抑制を依頼するという運用です。しきい値を80%から90%へ上げると、検知が遅くなり、業務影響を抑えるために対応できる時間が減る。公式解答例では「インシデント対応を行うための時間が減少するから」としており、25字以内ではこの因果関係を押さえる。採点講評では、業務影響有インシデントが発生することだけを書いた誤答が多かったとされているため、対応時間の減少まで説明することが重要です。

設問1(2)

表4の項番1では、自動設定されたしきい値が「指定する基準値」の80%を超える時間帯がある場合に、しきい値設定の警告が表示される。これは、実測したCPU使用率がしきい値を超えた際の通知とは異なる。設定値が高すぎると必要な検知が遅れるおそれがあるので、確認する対象は自動設定されたしきい値の妥当性となる。公式解答例は「Rソフトが設定したしきい値の妥当性」であり、20字以内ではこの確認対象を端的に示す。採点講評でも、発生時刻や対象サーバなど、しきい値超え発生時の確認内容を書いた誤答が挙げられている。

設問1(3)

表4の項番1にある計算方法と、表5の水曜日13:31~13:40の列に着目する。過去4週間のCPU使用率は67%、64%、66%、67%なので、その平均は(67+64+66+67)÷4=66%となる。設定するしきい値は、この平均に5%ポイントを加えた71%です。したがって、空欄aには公式解答例と同じ「71」が入る。5%ポイントの加算は66+5という計算であり、66に1.05を掛ける計算ではありません。

設問2(1)

着目するのは、W社が年末年始を休業日としていること、Rソフトが過去4週間の同じ曜日・測定時間帯のデータからしきい値を設定すること、そして1月上旬に超過が多発したことです。年末年始の休業日のデータが含まれると、勤務日より低いCPU使用率が平均を引き下げる。その結果、勤務日の監視に使うしきい値も下がり、通常の業務負荷でも超過しやすくなる。公式解答例では「勤務日のCPU使用率より低い休業日のCPU使用率を学習すると、設定されるしきい値が下がるから」としている。50字以内では、休業日の低い使用率を学習することと、しきい値が下がることを結び付ける。システムが常時稼働していても、業務による利用量は勤務日と休業日で異なる点が重要です。

設問2(2)

導入前は、しきい値超えのたびに発生時刻、対象サーバ、メッセージ内容をイベント記録簿へ記録していた。表4の項番2では、Rソフトがしきい値超えを検知するとイベント情報と設定されたしきい値を記録する。また、検証の本文には、それらを出力できるとある。このため、手作業で記録簿を作る負担を減らせる。公式解答例は「イベント情報の記録が自動化され、イベント記録簿として出力できるから」です。40字以内では、記録の自動化と記録簿としての出力という二つの要素を押さえる。

設問3

着目するのは、通常は同じ曜日・時間帯のCPU使用率が50%程度なのに、業務影響有インシデントの発生日には70%の状態が1時間続き、その後80%を超えたという推移です。従来の固定しきい値では、この70%の段階を検知できなかった。Rソフトは曜日・時間帯別の通常の利用傾向に応じたしきい値を設定するので、80%に達する前の通常と異なる負荷を検知できる。公式解答例では「CPU使用率が同じ曜日、同じ時間帯と違う傾向にあることを検知できるから」、または「CPU使用率70%以上が1時間継続する状態を、監視チームが発見できるから」という要点を示している。40字以内では、この通常との差や70%以上の継続状態を具体的に示す。採点講評では、前日の13時にインシデント発生を予測できるとした誤答が挙げられている。前日の13時はしきい値の設定時刻であり、早期発見の根拠は発生日のCPU使用率の推移にある。

学習のポイント

警告の発生条件を正確に読み分け、監視機能の仕様と業務の利用特性から、改善効果と注意点を説明する力を養う。

出典:独立行政法人 情報処理推進機構(IPA)令和5年度春期 ITサービスマネージャ試験 午後Ⅰ 問1(公式資料:問題冊子(PDF) / 解答例 / 採点講評)

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