データベーススペシャリスト 2019年 午前2 問15

二相コミット制御【午前2解説】

正解の理由

解法ステップ

1. 問題文が「複数サイトを更新する場合の手順」を問うている点から、分散トランザクションのプロトコルを想起する。代表は2相コミット。
2. 2相コミットのフェーズを確認する：
   • 第1フェーズ（prepare/vote）: コーディネータ→参加者に「準備要求」、参加者はログに準備状態を書き、Yes/Noで応答。
   • 第2フェーズ（commit/abort）: すべてYesならコーディネータがコミットを指示、1つでもNoまたはタイムアウトがあればアボートを指示。
3. 選択肢を上記の手順と照合し、通信順序や応答の意味が一致するものを選ぶ。これが エ。

選択肢別の誤答解説

• ア: 「準備ができていない場合だけ応答を返す」としている点が誤り。実際は参加者は必ず応答（Yes/No またはタイムアウト）を返し、Yes（準備完了）ならローカルに準備ログを書きロック、Noなら準備不能を応答してコーディネータはアボートを決定します。応答が無い（タイムアウト）も失敗扱いです。
• イ: 「まずコミットを発行し、失敗したら再度コミットを発行する」という順序が誤り。コミットの可否確認（prepare）を行わずにコミットを突きつけると原子性が保証されません。失敗時の再試行は単純ではなく、ログとリカバリ手順に基づく協調処理が必要です。
• ウ: 「ロック成功後にコミットを発行する」とあるが、ここは誤解を招く表現です。2相コミットではまず各参加者が「prepare（準備）」を実行して可否を返し、コーディネータが全員の準備完了を確認してからコミットを指示します。順序は prepare → commit です。ウの記述は「個別にロックして即コミット指示する」ように読め、分散原子性を満たさないため誤りです。さらに、参加者のロック解除はコミットまたはアボート指示後に行われます。
• エ: 正しい。コーディネータが各参加者にコミット可能かを確認（第1フェーズ）し、全員が可能であればコミット指示（第2フェーズ）を行う。

よくある誤解

• 参加者は「準備できないときだけ応答する」：常に応答（Yes/No）またはタイムアウトで返すのが正しい。応答が無ければタイムアウトとして扱う。
• コミットを単純に再送すれば良い：失敗時は単純再送では整合性が崩れる可能性があるため、ログに基づくリカバリ処理やコーディネータの役割が重要。
• 2相コミットはノンブロッキングである：実際はコーディネータ障害時に参加者がブロックされる（待ち状態）可能性がある（ブロッキング問題）。

補足コラム

• 2PCの状態遷移：コーディネータは「INIT → WAIT_VOTES → DECIDE(commit/abort) → COMPLETE」、参加者は「INIT → PREPARED（ローカルに準備ログ）→ COMMITTED/ABORTED」となる。準備段階で参加者はディスクに準備ログを書き込むことで、障害復旧時に決定を再生できます。
• ブロッキング対策としては、三相コミット（3PC）や分散合意プロトコル（Paxos, Raft）を用いる設計が現代的です。ただし3PCにも前提条件（非同期モデルでの安全性制約）があります。
• 実装上は、タイムアウト設定、永続化（WAL）、リカバリ・ログの管理が重要です。

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