平成27年度春期 応用情報技術者試験 午前 問15

分野:システム構成要素(システム構成・冗長化・仮想化・性能/信頼性/稼働率計算・キャパシティ・クラスタ)|実際に出題されたIPA過去問題

ノードN1とノードN2で通信を行うデータ伝送網がある。図のようにN1とN2間にノードNを入れてA案,B案で伝送網を構成したとき,システム全体の稼働率の比較として適切なものはどれか。ここで,各ノード間の経路(パス)の稼働率は,全て等しくρ(0<ρ<1)であるものとする。また,各ノードは故障しないものとする。

問題の図表(IPA公式問題冊子より引用)
図表:IPA公式問題冊子より
  1.  A案,B案の稼働率の大小関係は,ρの値によって変化する。
  2.  A案,B案の稼働率は等しい。
  3.  A案の方が,B案よりも稼働率が高い。
  4.  B案の方が,A案よりも稼働率が高い。
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正解:エ

AI解説

A案はN1→N→N2という2区間直列の経路を2系統並列にした構成、B案はN1-N間とN-N2間の各区間をそれぞれ2本並列にした構成である。稼働率はA案=1−(1−ρ^2)^2、B案=(1−(1−ρ)^2)^2 で、差を計算すると B−A=2ρ^2(1−ρ)^2>0 となり、0<ρ<1の全域で常にB案が高い。区間ごとに冗長化すると、異なる区間の故障パスを別のパスの組合せで迂回できるためである。 ア: 差は2ρ^2(1−ρ)^2で0<ρ<1では常に正であり、ρの値によって大小関係は変化しない。 イ: 式が異なり稼働率は等しくならない。 ウ: 大小関係が逆である。系統単位の並列(A案)は、別系統の異なる区間で1本ずつ故障すると全断してしまう。 エ: 正解。区間ごとに並列化したB案の方が常に稼働率が高い。 💡 同じ本数のパスなら、経路全体をまとめて並列にするより、細かい区間ごとに並列冗長化する方が稼働率は高い、という一般則として覚えておくと計算せずに解ける。

出典:平成27年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問15 / 独立行政法人情報処理推進機構(IPA)
※Web掲載用に表記を一部変更しています。図表はIPA公式問題冊子から引用しています。著作権はIPAに帰属します。
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システム構成・冗長化・仮想化・性能/信頼性/稼働率の計算・キャパシティ計画・クラスタ構成を扱います。稼働率計算は公式が2本しかないうえに毎年出るため、ここを落とすのは非常にもったいない分野です。

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