データベーススペシャリスト 2014年午前2 問23

問題文

Web アプリケーションサーバとDBサーバが各1台で構成される Webシステムがある。この Web システムが次の性能モデルに従う場合、Web アプリケーションサーバとDB サーバ間のコネクションを、処理の途中で不足しないようにするためには、最低限どれだけ用意すべきか。ここで、他の要因については考慮しないものとする。

選択肢

ア：30

イ：40

ウ：70

エ：100（正解）

WebアプリケーションサーバとDBサーバ間のコネクション数の最小値算出【午前2 解説】

要点まとめ

結論：最低限用意すべきコネクション数は100本である。
根拠：各業務の最大トランザクション件数（TPS）と内部保留時間を掛け合わせて必要なコネクション数を算出し、合計する。
差がつくポイント：単純な合計ではなく、各業務の処理時間を考慮した「同時接続数」を正確に計算することが重要である。

正解の理由

WebアプリケーションサーバとDBサーバ間のコネクション数は、各業務の最大トランザクション件数（TPS）にその処理の内部保留時間（秒）を掛けることで、同時に必要となるコネクション数を求められます。
具体的には、

検索：20 TPS × 2 秒 = 40
登録：10 TPS × 3 秒 = 30
削除：10 TPS × 3 秒 = 30
これらを合計すると、40 + 30 + 30 = 100 となり、最低限100本のコネクションが必要です。
したがって、選択肢の中で最も適切なのはエ: 100です。

よくある誤解

処理件数の合計だけを見て30や40と答えることが多いですが、処理時間を考慮しないと同時接続数を過小評価してしまいます。

解法ステップ

各業務の最大トランザクション件数（TPS）を確認する。
各業務のWebアプリケーションサーバ内部保留時間（秒）を確認する。
TPSと保留時間を掛けて、各業務の同時接続数を算出する。
各業務の同時接続数を合計し、必要なコネクション数の合計を求める。
合計値と選択肢を比較し、最も近い数値を選ぶ。

選択肢別の誤答解説

ア: 30
→ 処理件数の合計（20+10+10）だけを見て計算しているため、処理時間を無視している。
イ: 40
→ 検索の同時接続数のみを考慮し、登録・削除を無視している。
ウ: 70
→ 登録と削除の同時接続数を合計しているが、検索の分を含めていない。
エ: 100
→ 各業務のTPSと保留時間を掛け合わせた同時接続数の合計であり、正しい。

補足コラム

この問題は「キューイング理論」の基本的な考え方に基づいています。処理の途中でリソースが不足しないようにするには、処理要求の発生頻度（TPS）と処理にかかる時間（保留時間）を掛け合わせて、同時に必要なリソース数を見積もることが重要です。Webシステムの性能設計やリソースプランニングにおいて頻出の考え方です。