応用情報技術者 2015年 秋期 午後 問10
サーバ仮想環境における運用管理に関する次の記述を読んで、設問1、2に答えよ。
E社は、製造業を営む中堅企業である。E社の情報処理システムは、総務、人事、販売管理、生産管理などの各業務システムが稼働する複数のサーバと社内ネットワーク基盤から構成されており、E社の情報システム部が、この情報処理システムの運用管理を担当している。
E社では、今後3年間のシステム改善計画に基づき、情報処理システムを集約することによって費用の適正化を図ることにした。具体的には、これまで業務システムごとに1台以上の業務サーバが割り当てられていた稼働環境を、サーバ仮想化技術を適用して3台の物理サーバに統合することにし、現在、サーバ仮想環境に順次移行中である。
業務システムには、稼働停止が許されない業務上の重要性が高いシステム(販売管理及び生産管理)と、それ以外の数日間程度の停止であれば許されるシステムがあるので、それぞれの業務システムの可用性の要求水準に配慮してサーバ仮想環境への移行の作業方式と作業日数を設定した。これまでに10台の業務サーバをサーバ仮想環境の物理サーバに統合した。
3台の物理サーバは業務サーバと同じ社内LANに配置されている。3台の物理サーバに配置されているサーバ仮想環境のシステム構成を図1に、各仮想サーバのシステム資源(以下、リソースという)の割当てを表1にそれぞれ示す。

各業務システムにおける仮想サーバの台数や仮想サーバに割り当てたリソース使用量(以下、リソース値という)は、システムの稼働に必要な最小値であり、リソース値が最小値未満となった場合は業務システムが稼働できなくなる。
物理サーバ SV01~03 が割当て可能な最大のリソース値は、それぞれ vCPU 数が 8、メモリ容量が 64G バイトである。このサーバ仮想環境では、最大のリソース値を超えた割当てはできない。
このサーバ仮想環境では、運用担当者の操作によって、稼働している物理サーバから他の物理サーバに仮想サーバを移動することができる。物理サーバに障害が発生した場合は、仮想サーバの移動機能が自動的に働いて、あらかじめ設定された別の物理サーバへ移動する。ただし、移動しようとした先の物理サーバで必要な vCPU 数及びメモリ容量が割当てできない場合には、移動は行われない。
〔サーバ移行の計画立案〕
サーバ移行の計画立案を担当する情報システム部の運用担当者の F 君は、次回の移行対象となる業務システムのサーバ仮想環境への移行計画を検討している。
対象の業務システム:在庫管理システム
現行の業務サーバ台数:2台
また、E社の在庫管理システムの稼働特性は次のとおりである。
・毎月最終週に業務ピーク日を迎える。
・年間を通じて業務ピーク月である6月の処理量が他の月と比べて多くなる傾向がある。
F君は、運用管理端末から在庫管理システムのリソースの使用状況を確認した。在庫管理システムのサーバ2台は同一の構成であり、その使用状況も同一である。在庫管理サーバでの先月(9月)の月間のリソース使用率を図2に、先月(9月)の業務ピーク日のリソース使用率を図3に示す。ここで、図2の日別のリソース使用率は、該当日の時間帯ごとのリソース使用率の平均値のことである。また、図3の時間別のリソース使用率は、時間帯ごとのリソース使用率のピーク値のことである。

F君は、図2と図3を見て、ストレージの使用量は増加する傾向と考えた。また、この傾向が今後1年間続いた場合には、ストレージの空き容量は不足する可能性が高いと考えた。
F君は、在庫管理システムのデータ量は事業規模に比例すると想定し、E社の今後3年間の事業計画を基に、必要となるリソース使用量は毎年2%ずつ増えると見込んだ。 F君は、これらの状況を考慮して、移行先の物理サーバに必要なリソース値を見積もった。見積もったリソース値を表2に示す。また、在庫管理システムの仮想サーパをVM11,12として、VM11,12の配置先を物理サーバSVO2とし、障害が発生した場合の自動移動先を物理サーバSVO3とした。


F君は在庫管理システムのサーバ仮想環境への移行計画書を作成し、上司のG部長に報告した。
〔移行計画書の見直し〕
移行計画書を見たG部長は、①仮想サーバの配置先に不備があるので、配置先を見直すように指示した。また、②物理サーバSV01~03における仮想サーバの配置方法については検討が不十分であるので、更に検討するように指示した。
G部長は、物理サーバに障害が発生したとき、それまで稼働していた全ての仮想サーバを別の物理サーバに移動させようとしても、移動できない仮想サーバが発生することに気づいた。現行では物理サーバの割当て可能な最大のリソース値をすぐに増やすことができないので、当面の対応として、移動させる仮想サーバについて、③業務特性に応じた制限を加える必要があると考えた。その制限についても検討するように指示をした。
指示を受けたF君は、指摘事項を反映した移行計画者を作成し、G部長に報告した。
設問1:〔サーバ移行の計画立案〕について、(1)、(2)に答えよ。
(1)図2だけではなく図3の確認も必要である理由を、30字以内で述べよ。
模範解答
リソース使用率の最大値を把握する必要があるから
解説
解答の論理構成
- 【問題文】には
「図2の日別のリソース使用率は、該当日の時間帯ごとのリソース使用率の平均値」
とある。図2だけでは“平均的”な負荷しか分かりません。 - 一方で
「図3の時間別のリソース使用率は、時間帯ごとのリソース使用率のピーク値」
と明記されており、ここで初めて“最大”負荷が把握できます。 - 仮想サーバを配置する際は、リソースが不足すると「業務システムが稼働できなくなる」と【問題文】で注意されています。したがってピーク時でも不足しない値を見積もる必要があり、そのためには図3が不可欠です。
- 以上より、「リソース使用率の最大値を把握する必要があるから」と結論づけられます。
誤りやすいポイント
- 平均値とピーク値の違いを読み飛ばし、図2だけで判断してしまう。
- ピークが一日のどの時間帯かまで見る必要があると誤解し、設問意図から逸脱する。
- 「最大値」ではなく「変動」や「傾向」と答えてしまい、的を外す。
FAQ
Q: 平均値だけで見積もると何が問題になりますか?
A: ピーク時の負荷が考慮できず、最悪の場合にリソース不足で業務が停止する恐れがあります。
A: ピーク時の負荷が考慮できず、最悪の場合にリソース不足で業務が停止する恐れがあります。
Q: なぜ図3を見るだけでは不十分なのでしょうか?
A: 通常運用時の傾向をつかむには図2の平均値も参照し、ピークと平常の両面からキャパシティを検討するためです。
A: 通常運用時の傾向をつかむには図2の平均値も参照し、ピークと平常の両面からキャパシティを検討するためです。
Q: 「最大値」はCPU・メモリ・ストレージすべて確認するのですか?
A: はい。どれか一つでも不足すれば仮想サーバは正常に稼働できなくなるため、三資源すべてのピーク値を確認します。
A: はい。どれか一つでも不足すれば仮想サーバは正常に稼働できなくなるため、三資源すべてのピーク値を確認します。
関連キーワード: キャパシティプランニング、ピーク負荷、サーバ仮想化、リソース監視
設問1:〔サーバ移行の計画立案〕について、(1)、(2)に答えよ。
(2)在庫管理システムの稼働特性を考慮した場合、図2と図3以外に見るべき指標は何か。15字以内で答えよ。
模範解答
「業務ピーク月のリソース使用率」
または
「6月のリソース使用率」
解説
解答の論理構成
- 問題文は在庫管理システムについて「年間を通じて業務ピーク月である6月の処理量が他の月と比べて多くなる傾向がある。」と明記しています。
- 図2(先月=9月の月間平均)と図3(先月の業務ピーク日)は直近データのみを示しており、最大負荷が想定される “業務ピーク月” に関する情報が欠けています。
- システム規模見積りでは年間で最も大きい負荷を基準にしなければ、リソース不足による業務停止リスクが残存します。
- よって追加で確認すべき指標は「業務ピーク月」、具体的には「6月」のリソース使用率となり、模範解答は「業務ピーク月のリソース使用率」又は「6月のリソース使用率」となります。
誤りやすいポイント
- 直近の9月データだけで判断し、年間最大ピーク(6月)を見落とす。
- 図3の“1日”を年間ピークと誤解し、月次ピークを無視する。
- CPU・メモリ・ストレージの個別傾向に気を取られ、最重要である“時期”の視点を抜かす。
FAQ
Q: 9月の業務ピーク日より6月の方が本当に高いとは限らないのでは?
A: 問題文が「他の月と比べて多くなる傾向」と述べているため、計画立案時は最悪ケースとして6月を基準にするのが原則です。
A: 問題文が「他の月と比べて多くなる傾向」と述べているため、計画立案時は最悪ケースとして6月を基準にするのが原則です。
Q: 6月だけでなく年間推移グラフを見るべきでは?
A: 年間推移があれば更に望ましいですが、本問は15字以内で1指標を問うており、最大負荷月(6月)を示せば十分と判断できます。
A: 年間推移があれば更に望ましいですが、本問は15字以内で1指標を問うており、最大負荷月(6月)を示せば十分と判断できます。
Q: 在庫管理データが毎年2%増える見込みとあるが、6月の値にも適用するのか?
A: はい。最大ピーク月のリソース値を起点に年間2%増を掛けた値でサイジングすると余裕をもたせられます。
A: はい。最大ピーク月のリソース値を起点に年間2%増を掛けた値でサイジングすると余裕をもたせられます。
関連キーワード: キャパシティ計画、ピーク負荷、リソース管理、サイジング
設問2:〔移行計画書の見直し〕について、(1)〜(4)に答えよ。
(1)本文中の下線①において、どのような不備があるかを35字以内で述べよ。
模範解答
SV02上の仮想サーバに必要なメモリ容量の割当てができない。
解説
解答の論理構成
- 【問題文】には、在庫管理システムの仮想サーバについて
「VM11,12の配置先を物理サーバSVO2とし」とあります。
すなわち SV02 に新たに 2 台の仮想サーバを載せる計画です。 - 【表2 見積もったリソース値】より、両サーバは
「VM11 … メモリ容量(Gバイト)12」「VM12 … メモリ容量(Gバイト)12」。
合計 24 G バイト のメモリを追加割当てする必要があります。 - 一方、【表1 仮想サーバのリソースの割当て】で SV02 の既存メモリ割当ては
「VM05 8」「VM06 20」「VM07 16」で、合計 44 G バイト。 - 【問題文】には「物理サーバ SV01~03 が割当て可能な最大のリソース値は … メモリ容量が 64G バイト」とあります。
- したがって、追加後のメモリ総量は
44 G + 24 G = 68 G バイト > 64 G バイト。
上限を超えるため、SV02 では必要なメモリを割当てられないという不備が生じます。
誤りやすいポイント
- vCPU は余裕があるためメモリ不足に気付きにくい。
- 【表1】のメモリ合計「44」を見落とし、個々の値を足し忘れる。
- 「共用ストレージが不足」と早合点し、メモリ上限 64 G を確認しない。
FAQ
Q: vCPU が 8 個しかないのに、VM を追加しても問題ないのですか?
A: 現在 SV02 で使用中の vCPU は「4」なので、追加 2 個(VM11,12 各1)を加えても 6 < 8 で上限には達しません。メモリだけが問題です。
A: 現在 SV02 で使用中の vCPU は「4」なので、追加 2 個(VM11,12 各1)を加えても 6 < 8 で上限には達しません。メモリだけが問題です。
Q: VM12 にストレージ容量が記載されていないのはなぜですか?
A: 在庫管理システムでは 2 台のサーバが同一データ領域を共有する構成で、実際にストレージを予約するのは VM11 側だけとしたためです。
A: 在庫管理システムでは 2 台のサーバが同一データ領域を共有する構成で、実際にストレージを予約するのは VM11 側だけとしたためです。
Q: 物理サーバの上限 64 G は増設できないのですか?
A: 【問題文】に「現行では … 最大のリソース値をすぐに増やすことができない」とある通り、当面は仮想サーバの配置見直しで対処する必要があります。
A: 【問題文】に「現行では … 最大のリソース値をすぐに増やすことができない」とある通り、当面は仮想サーバの配置見直しで対処する必要があります。
関連キーワード: サーバ仮想化、リソースプール、メモリオーバーコミット、可用性設計、物理障害対応
設問2:〔移行計画書の見直し〕について、(1)〜(4)に答えよ。
(2)次の表3に、全ての仮想サーバが稼働可能となるように、VM11, 12を物理サーバに配置する組合せ案を漏れなく整理したい。物理サーバ名を記入し、表を完成させよ。ただし、表の全ての記入欄が埋まるとは限らない。表中の不要な空欄には斜線を書くこと。障害時のことは考慮しないものとする。

模範解答

解説
解答の論理構成
-
物理サーバの上限確認
- 【問題文】に「物理サーバ SV01~03 が割当て可能な最大のリソース値は、それぞれ vCPU 数が 8、メモリ容量が 64G バイト」とある。したがって各サーバは vCPU=8・メモリ=64G バイトを超えてはならない。
-
現行配置の空きリソース算出(表1より)
-
在庫管理システムの要求確認
- 表2で「VM11」「VM12」は共に「vCPU数 1、メモリ容量 12」と指定。
- 2 台合計で vCPU=2、メモリ=24 の増分となる。
-
各サーバに置けるか判定
• SV01: vCPU がすでに 8→0 増設不可。
• SV02: メモリ残 20<24 なので 2 台同居は不可。1 台なら vCPU・メモリとも許容。
• SV03: 残 vCPU 5、残メモリ 56→2 台同居も可能。 -
組合せを列挙
① VM11→SV02、VM12→SV03(SV02 に 1 台、SV03 に 1 台)
② VM11→SV03、VM12→SV02(逆配置)
③ VM11→SV03、VM12→SV03(2 台とも SV03)
④ VM11→SV02、VM12→SV02 はメモリ不足で不可
⑤ SV01 を含む配置は vCPU 上限で不可
― 漏れなく整理すると案は 3 通りだけ。 -
表3 への転記
- 「案1」「案2」「案3」に上記 3 通りを順に記入。
- 「案4」「案5」は該当案なしなので【問題文】指示「表中の不要な空欄には斜線を書くこと」に従い斜線で埋める。
これにより模範解答と一致する。
誤りやすいポイント
・vCPU だけ見て SV01 に載せようとしてしまう
→「8」ですでに上限到達、追加不可。
・メモリ残量 20G バイトの SV02 に 2 台まとめて載せる
→表2の 24G バイトが見落とされやすい。
・“案”を順不同で重複させる
→組合せを「VM11↔VM12」で入れ替えれば別案として整理する必要がある。
・斜線指示を忘れて空欄のままにする
→減点対象になることが多い。
→「8」ですでに上限到達、追加不可。
・メモリ残量 20G バイトの SV02 に 2 台まとめて載せる
→表2の 24G バイトが見落とされやすい。
・“案”を順不同で重複させる
→組合せを「VM11↔VM12」で入れ替えれば別案として整理する必要がある。
・斜線指示を忘れて空欄のままにする
→減点対象になることが多い。
FAQ
Q: 片方の仮想サーバだけを追加するときも同じ手順ですか?
A: はい。追加する VM の vCPU とメモリを既存使用量に単純加算し、上限「vCPU 数が 8」「メモリ容量が 64G バイト」を超えないか確認します。
A: はい。追加する VM の vCPU とメモリを既存使用量に単純加算し、上限「vCPU 数が 8」「メモリ容量が 64G バイト」を超えないか確認します。
Q: 共有ストレージ容量は気にしなくて良いのですか?
A: 本小問は「障害時のことは考慮しない」と明記され、共有ストレージは 3T バイト全体で管理されています。個々の物理サーバに割り当て上限が設定されていないため、今回の判定対象外です。
A: 本小問は「障害時のことは考慮しない」と明記され、共有ストレージは 3T バイト全体で管理されています。個々の物理サーバに割り当て上限が設定されていないため、今回の判定対象外です。
Q: 2%ずつ成長する見込みは組合せ検討に影響しませんか?
A: 表2で既に成長分を織り込んだ値として「メモリ容量 12」「共用ストレージの割当て容量 300」が提示されています。したがって今回の配置検討は表2の数値だけを用いれば十分です。
A: 表2で既に成長分を織り込んだ値として「メモリ容量 12」「共用ストレージの割当て容量 300」が提示されています。したがって今回の配置検討は表2の数値だけを用いれば十分です。
関連キーワード: サーバ仮想化、リソースプール、キャパシティプランニング、フェイルオーバー、メモリ管理
設問2:〔移行計画書の見直し〕について、(1)〜(4)に答えよ。
(3)本文中の下線②において、最も適切な考え方を解答群の中から二つ選び、それぞれ記号で答えよ。
解答群
ア:仮想サーバが必要とするリソース値は常に同じ値であるので、配置する物理サーバについての考慮は不要である。
イ:仮想サーバへ割り当てたリソース値を業務量に応じて迅速に増やすためには、稼働する物理サーバのリソース値にある程度の余裕をもたせておく必要がある。
ウ:物理サーバSV01〜03それぞれが仮想サーバに割り当てるリソース値の合計値を均等にするためには、仮想サーバはSV01へ優先的に配置する必要がある。
エ:物理サーバのメモリについては最大リソース値を超えて割り当てることができるので、仮想サーバの配置先はvCPUのリソース値の考慮が不要である。
オ:物理サーバのリソースの利用効率を高めるためには、仮想サーバの配置先はメモリとvCPUのリソース値の空き割合が偏らないように考慮する必要がある。
模範解答
イ、オ
解説
解答の論理構成
-
現行環境の制約
- 問題文には「物理サーバ SV01~03 が割当て可能な最大のリソース値は、それぞれ vCPU 数が 8、メモリ容量が 64G バイト である。このサーバ仮想環境では、最大のリソース値を超えた割当てはできない。」とあります。
- さらに「物理サーバに障害が発生した場合…別の物理サーバへ移動…必要な vCPU 数及びメモリ容量が割当てできない場合には、移動は行われない。」とも記述されています。
⇒ 物理サーバ側に“空き”がなければ、フェイルオーバー時に仮想サーバを受け入れられません。
-
変動負荷への対応
- 「各業務システム…仮想サーバに割り当てたリソース値は…最小値であり…」とあるとおり、実運用では業務量や障害時に追加リソースが必要になるケースがあります。
- したがって「仮想サーバへ割り当てたリソース値を業務量に応じて迅速に増やすためには、稼働する物理サーバのリソース値にある程度の余裕をもたせておく必要がある。」という解答群イは、そのまま上記要件への対応策を述べており適切です。
-
利用効率の最適化
- vCPU・メモリのいずれかだけが先に上限へ達すると、もう一方の空きが残っていても新規割当てや移動ができなくなります(リソースホールの発生)。
- よって「物理サーバのリソースの利用効率を高めるためには、仮想サーバの配置先はメモリと vCPU のリソース値の空き割合が偏らないように考慮する必要がある。」という解答群オが最も妥当です。
-
他選択肢の妥当性確認
- ア:リソース値はピークや障害時に変動するため「常に同じ値」とは言えず不適。
- ウ:SV01 への優先配置を示す根拠はなく、均等化には個々の空き状況を見て割り当てるべきで不適。
- エ:問題文で「最大のリソース値を超えた割当てはできない。」と明示されており、メモリも例外ではないため不適。
したがって、正しい組合せは
イ、オ となります。
イ、オ となります。
誤りやすいポイント
- 「最小値=固定値」と早合点し、ピーク時のリソース増加や障害移動を忘れる。
- 片方のリソース(vCPU かメモリ)のみを指標にして配置を決め、リソースホールを見落とす。
- 図1の現状配分を見て「SV01 が空いているから優先」と短絡的に判断し、長期的なバランスを無視する。
- オーバーコミット可能と誤解し「メモリは上限を超えても大丈夫」と考えてしまう。
FAQ
Q: フェイルオーバー時に全仮想サーバを移せない場合はどうなりますか?
A: 「移動は行われない」とある通り、自動移動が失敗し稼働停止となります。業務継続の観点で重大な問題です。
A: 「移動は行われない」とある通り、自動移動が失敗し稼働停止となります。業務継続の観点で重大な問題です。
Q: vCPU とメモリ、どちらを優先して空きを確保すべきですか?
A: 片方だけではなく両方のバランスを取る必要があります。いずれかが先に上限へ達すると、それ以降はもう一方が余っていても割当て不可になります。
A: 片方だけではなく両方のバランスを取る必要があります。いずれかが先に上限へ達すると、それ以降はもう一方が余っていても割当て不可になります。
Q: リソースを余らせると利用効率が下がるのでは?
A: 日常運用の効率と障害時・ピーク時の可用性はトレードオフです。本問では可用性確保を重視し「ある程度の余裕」を持たせる設計が求められています。
A: 日常運用の効率と障害時・ピーク時の可用性はトレードオフです。本問では可用性確保を重視し「ある程度の余裕」を持たせる設計が求められています。
関連キーワード: フェイルオーバー、リソースホール、キャパシティプランニング、負荷分散
設問2:〔移行計画書の見直し〕について、(1)〜(4)に答えよ。
(4)本文中の下線③について、制限の内容を30字以内で述べよ。
模範解答
業務上の重要性の高さによって移動を制限する。
解説
解答の論理構成
- 物理サーバ障害時の自動移動機能は〈“移動しようとした先の物理サーバで必要な vCPU 数及びメモリ容量が割当てできない場合には、移動は行われない。”〉とあり、リソース上限に達すると一部仮想サーバが移動できません。
- そのため G 部長は〈“当面の対応として、移動させる仮想サーバについて、③業務特性に応じた制限を加える必要がある”〉と指示しました。
- 業務特性の中で最も明確な軸は可用性要求です。本文には〈“稼働停止が許されない業務上の重要性が高いシステム(販売管理及び生産管理)と、それ以外の数日間程度の停止であれば許されるシステムがある”〉と記述されています。
- よって、障害時に優先して移動させるのは停止が許されない“業務上の重要性が高いシステム”であり、それ以外は制限対象とする方針が妥当です。
- 以上から制限内容は「業務上の重要性の高さ」に基づくものとなります。
誤りやすいポイント
- 「リソース量が大きい仮想サーバを制限する」と勘違いし、可用性ではなくサイズで優先度を決めてしまう。
- 高可用性要件を「販売管理」「生産管理」だけに固定してしまい、“今後追加される重要業務”への適用を忘れる。
- 制限=「移動禁止」と早合点し、実際には“優先度を付けて移動を制御する”ことを見落とす。
FAQ
Q: 制限を掛けると一部仮想サーバは障害時に停止してしまいませんか?
A: 可用性が低く、停止許容期間が長い業務であれば一時停止しても業務影響が小さいため、重要業務の継続を優先する設計です。
A: 可用性が低く、停止許容期間が長い業務であれば一時停止しても業務影響が小さいため、重要業務の継続を優先する設計です。
Q: 今後リソースを増強した場合、この制限は撤廃できますか?
A: 物理サーバの上限を拡張し、全仮想サーバが同時に収容できる見込みが立てば撤廃可能ですが、運用規程として優先度情報は残しておくと障害対策として有用です。
A: 物理サーバの上限を拡張し、全仮想サーバが同時に収容できる見込みが立てば撤廃可能ですが、運用規程として優先度情報は残しておくと障害対策として有用です。
関連キーワード: 可用性、サーバ仮想化、フェイルオーバー、リソース管理、優先度制御


