基本情報技術者 2018年 春期 午前(科目A) 問13
問題文
フォールトトレラントシステムを実現する上で不可欠なものはどれか。
選択肢
ア:システム構成に冗長性をもたせ、部品が故障してもその影響を最小限に抑えることによって、システム全体には影響を与えずに処理が続けられるようにする。(正解)
イ:システムに障害が発生したときの原因究明や復旧のために、システム稼働中のデータベースの変更情報などの履歴を自動的に記録する。
ウ:障害が発生した場合、速やかに予備の環境に障害前の状態を復旧できるように、定期的にデータをバックアップする。
エ:操作ミスが発生しにくい容易な操作にするか、操作ミスが発生しても致命的な誤りにならないように設計する。
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フォールトトレラント設計【午前解説】
正解の理由
問題文の問いは「フォールトトレラントシステムを実現する上で不可欠なものはどれか」です。フォールトトレラントとは「部品や部分に故障が発生してもシステム全体のサービスを継続する」ことを指します。選択肢の中でこの定義に直接合致するのは、冗長性を持たせて故障時も影響を最小化し処理を継続する設計を示す ア です。したがって ア が正解です。
解法ステップ
- キーワードを確認:「フォールトトレラント=故障しても処理を継続」。
- 各選択肢をこの定義に照らし合わせる:サービス継続を直接表すものを探す。
- 削除法で選択:記録・バックアップ・操作性改善は目的が異なるため除外する。
- 冗長化+フェイルオーバを示す選択肢が正解と判断する。
選択肢別の誤答解説
- ア:正解。冗長化による故障時の影響最小化と処理継続はフォールトトレラントの本質です。
- イ:システム稼働中の履歴自動記録は監査や原因究明(フォレンジック)に役立ちますが、故障時の継続性を直接的に保証しません。
- ウ:定期バックアップは災害復旧やデータ復元の手段であり、ダウンタイムを回避する即時継続機能ではありません。
- エ:操作ミスを減らす設計はヒューマンエラー対策(フォールト予防)で有益ですが、構成要素の故障に対する自動継続とは異なります。
よくある誤解
- バックアップとフォールトトレラントを混同する:バックアップは復旧(リカバリ)手段であり、即時のサービス継続を保証するものではありません。
- ログ記録=耐障害性だと考える:ログは原因追跡に有用ですが、故障発生時に処理を継続する仕組みではありません。
- 操作性改善=フォールトトレラントと誤認する:操作ミス対策は重要でも、構成要素の冗長化と自動処理継続とは別の対策です。
補足コラム
フォールトトレラント実現のための主要技術例:
- ハードウェア冗長化(冗長電源、デュアルNIC、デュアルコントローラ)
- データ冗長化(RAID、分散レプリケーション)
- サービス冗長化(クラスタリング、ロードバランサー、アクティブ-アクティブ/アクティブ-スタンバイ)
- フェイルオーバ機構(自動検出→切替→通知)と状態同期(セッションレプリケーション、分散トランザクション)
可用性指標は一般に で表され、冗長化はMTTRを短くもしくはMTBFの影響を緩和します。混乱を避けるため、設計時は「停止しないこと(フォールトトレラント)」「短時間で復旧すること(高可用性)」「データを失わないこと(耐障害性・バックアップ)」を用途に応じて明確にすることが重要です。
FAQ
Q. フォールトトレラントと高可用性は同じですか?
A. 完全には同じではありません。フォールトトレラントは停止を許さず継続することを目指す設計で、高可用性はダウンタイムを最小化することを重視します。コストや実装の複雑さが異なります。
A. 完全には同じではありません。フォールトトレラントは停止を許さず継続することを目指す設計で、高可用性はダウンタイムを最小化することを重視します。コストや実装の複雑さが異なります。
Q. バックアップを取ればフォールトトレラントになりますか?
A. いいえ。バックアップは復旧手段であり、故障発生時に即時サービスを継続する仕組みではありません。
A. いいえ。バックアップは復旧手段であり、故障発生時に即時サービスを継続する仕組みではありません。
Q. 冗長化すれば問題ないですか?
A. 冗長化は必要条件ですが十分条件ではありません。自動フェイルオーバ、状態同期、整合性管理、分割脳対策などの補助機能も必要です。
A. 冗長化は必要条件ですが十分条件ではありません。自動フェイルオーバ、状態同期、整合性管理、分割脳対策などの補助機能も必要です。
Q. テスト方法は?
A. フェイルオーバテストやフェイルインジェクション(障害注入)、Chaos Engineeringにより実運用下での挙動を検証します。
A. フェイルオーバテストやフェイルインジェクション(障害注入)、Chaos Engineeringにより実運用下での挙動を検証します。
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