応用情報技術者 2010年 秋期 午前2 問14
問題文
商品検索と発注入力を行う Webシステムについて、時間帯別のトランザクション数を表1に、TPS (Transaction Per Second) と必要なCPU数の関係を表2に示す。このWebシステムに必要なCPU数は最低幾つか。ここで、OSのオーバヘッドなどの処理については無視でき、トランザクションはそれぞれの時間帯の中で均等に発生するものとする。
選択肢
ア：1
イ：2（正解）
ウ：3
エ：4
WebシステムのCPU数算出問題【午前2 解説】
要点まとめ
- 結論：最大TPSを計算し、それに対応するCPU数を表2から選ぶため、必要CPU数は2台です。
- 根拠：時間帯ごとのトランザクション数を秒数で割り、最大TPSを求めると約20TPSとなります。
- 差がつくポイント：秒あたりのトランザクション数計算と、表2のCPU数対応を正確に理解し、最大値を見極めることが重要です。
正解の理由
時間帯ごとのトランザクション数を合計し、1時間（3600秒）で割ってTPSを求めます。
11:00～12:00の時間帯が最も多く、商品検索48,000件＋発注入力24,000件＝72,000件。
72,000 ÷ 3600秒 = 20TPS。
表2より、20TPSに必要なCPU数は2台。よってイが正解です。
11:00～12:00の時間帯が最も多く、商品検索48,000件＋発注入力24,000件＝72,000件。
72,000 ÷ 3600秒 = 20TPS。
表2より、20TPSに必要なCPU数は2台。よってイが正解です。
よくある誤解
トランザクション数を単純に合計するだけでなく、秒単位に換算しないとTPSが正しく求められません。
また、最大値を見落とし、平均値や他の時間帯の値で判断するミスも多いです。
また、最大値を見落とし、平均値や他の時間帯の値で判断するミスも多いです。
解法ステップ
- 各時間帯のトランザクション数を合計する（商品検索＋発注入力）。
- 合計トランザクション数を3600秒で割り、TPSを算出する。
- 3つの時間帯のTPSを比較し、最大値を特定する。
- 表2のTPS区分に当てはめ、必要なCPU数を決定する。
選択肢別の誤答解説
- ア（1台）：最大TPSが10以下なら1台で足りますが、今回の最大TPSは20で超えています。
- イ（2台）：最大TPS20に対応し、必要CPU数2台で正解です。
- ウ（3台）：30TPSまで対応可能ですが、実際の最大TPSは20なので過剰です。
- エ（4台）：40TPSまで対応可能ですが、必要以上のCPU数で非効率です。
補足コラム
TPS（Transaction Per Second）はシステムの処理能力を評価する基本指標です。
CPU数の割り当ては、ピーク時のTPSに基づき決定し、過不足なくリソースを確保することが重要です。
また、OSのオーバーヘッドや他のリソースも考慮する場合は、さらに余裕を持った設計が求められます。
CPU数の割り当ては、ピーク時のTPSに基づき決定し、過不足なくリソースを確保することが重要です。
また、OSのオーバーヘッドや他のリソースも考慮する場合は、さらに余裕を持った設計が求められます。
FAQ
Q: なぜ秒単位で計算する必要があるのですか？
A: TPSは1秒あたりの処理数を示すため、時間単位のトランザクション数を秒に換算しないと正確な負荷評価ができません。
A: TPSは1秒あたりの処理数を示すため、時間単位のトランザクション数を秒に換算しないと正確な負荷評価ができません。
Q: CPU数はTPSに比例して増やせば良いのですか？
A: 基本的には比例しますが、OSのオーバーヘッドや他のリソース制約も考慮し、適切な余裕を持つことが望ましいです。
A: 基本的には比例しますが、OSのオーバーヘッドや他のリソース制約も考慮し、適切な余裕を持つことが望ましいです。
関連キーワード: TPS, トランザクション数、CPU数算出、Webシステム負荷、リソース計画
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