ITパスポート 2009年 秋期 問86
問題文
デュアルシステムに関する記述として、適切なものはどれか。
選択肢
ア:1台のコンピュータに複数のマイクロプロセッサを搭載し、並列処理ができるシステムのことである。
イ:2系統のコンピュータが、互いの処理結果を照合しながら同一処理を行うシステムのことである。(正解)
ウ:障害時に、予備のコンピュータに切り替えて処理を継続するシステムのことである。
エ:複数のコンピュータを直列に接続して、機能を分担するシステムのことである。
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デュアルシステムに関する記述【ITパスポート 解説】
正解の理由
イは「2系統のコンピュータが、互いの処理結果を照合しながら同一処理を行うシステムのことである。」とあります。
これは「デュアルシステム(デュアル=二重にして安全性を高める仕組み)」の典型的な説明です。具体的には2台の独立したコンピュータ(系統)が同じ入力に対して同一の処理を同時に実行し、その出力を常に比較(照合)します。照合して一致すれば処理継続、不一致があれば故障検出として扱います。航空機の冗長制御や重要な産業制御で使われる「二重系(デュプレックス)」の考え方です。
これは「デュアルシステム(デュアル=二重にして安全性を高める仕組み)」の典型的な説明です。具体的には2台の独立したコンピュータ(系統)が同じ入力に対して同一の処理を同時に実行し、その出力を常に比較(照合)します。照合して一致すれば処理継続、不一致があれば故障検出として扱います。航空機の冗長制御や重要な産業制御で使われる「二重系(デュプレックス)」の考え方です。
(用語補足)
- コンピュータ(computer):データを計算・処理する機械。
- 冗長化(redundancy:予備を用意すること):故障に備えて同じ機能を複数用意すること。
解法ステップ
- 問題文のキーワードを探す:「互いの処理結果を照合」「同一処理」などの語句に注目します。
- 「照合しながら同一処理」とあれば、同時に動かして結果を比較する方式(ロックステップ/デュアル)を指します。
- 他の選択肢と照らし合わせて、並列処理(複数コアで処理分散)や切替(フェイルオーバー)と混同していないか確認します。
- 一致した選択肢(イ)を選びます。
選択肢別の誤答解説
-
ア: 1台のコンピュータに複数のマイクロプロセッサを搭載し、並列処理ができるシステムのことである。
- 誤り。これは「マルチプロセッサ(multi-processor:複数のCPUを持つ1台のコンピュータ)」や「マルチコア(multi-core:1チップに複数の演算コア)」の説明です。目的は性能向上(処理を分散して速くすること)で、二重化して互いに照合するデュアルシステムとは意味が異なります。
-
イ: 2系統のコンピュータが、互いの処理結果を照合しながら同一処理を行うシステムのことである。
- 正解。上記の通り、二重系で故障検出・安全性向上を図る方式です。別名「デュプレックス(duplex)」や「ロックステップ(lockstep:同時に処理を進め結果を照合する方式)」とも呼ばれます。
-
ウ: 障害時に、予備のコンピュータに切り替えて処理を継続するシステムのことである。
- 誤り。これは「フェイルオーバー(failover:故障が起きたら予備に切り替える仕組み)」や「アクティブ/パッシブ冗長(active/passive redundancy)」の説明です。切替型は予備が待機しており、故障検出後に切り替えます。デュアルは通常両方が並行稼働して照合します。
-
エ: 複数のコンピュータを直列に接続して、機能を分担するシステムのことである。
- 誤り。「直列に接続して機能を分担」は分散処理やパイプライン処理のイメージですが、「直列接続」という表現は適切でなく、デュアルの説明ではありません。複数台で機能分担するのは分散システム(distributed system)やクラスタリング等の説明になります。
よくある誤解
-
「デュアル=複数コア/マルチプロセッサ」と混同する。
- デュアルは「冗長性(安全性)」が目的で、マルチプロセッサは「性能向上(速さ)」が目的です。見分け方は「照合するか」「切替か」「処理を分散するか」を確認します。
-
「ウ(切替)とイ(照合)は同じ」と思う。
- 切替型は故障発生後に予備へ移す(アクティブ/パッシブ)。照合型は常時両方動かし結果を比較して異常を検出(アクティブ/アクティブ)。動作と目的が違います。
補足コラム
- トリプル冗長(3系統)と多数決:安全性が特に重要な場面では3系統(トリプレックス)にして、3つの結果の多数決で正誤を判定することがあります。英語では TMR(Triple Modular Redundancy)と呼ばれます。
- ホットスタンバイ(hot standby)とコールドスタンバイ(cold standby):予備が即時に使える状態で待機しているのがホットスタンバイ、準備が必要で切替に時間がかかるのがコールドスタンバイです。デュアルは通常ホットな状態で並行稼働します。
- 用途例:航空機のフライトコントロール、原子力・化学プラントの制御、金融系のミッションクリティカルな処理など、人命や大きな損失を避ける場面で使われます。
FAQ
Q1. デュアルシステムはどんな場面で使うのですか?
A1. 人命や設備に影響が出る可能性がある重要な制御や、停止できない業務(例:航空機制御、発電所、重要な金融決済)で使われます。
A1. 人命や設備に影響が出る可能性がある重要な制御や、停止できない業務(例:航空機制御、発電所、重要な金融決済)で使われます。
Q2. デュアルとトリプル、どちらが安全ですか?
A2. トリプル(3系統)の方が多数決が使えるため検出と対応の信頼性が高まります。コストや設計の複雑さとのバランスで選択します。
A2. トリプル(3系統)の方が多数決が使えるため検出と対応の信頼性が高まります。コストや設計の複雑さとのバランスで選択します。
Q3. デュアルは必ず同じ機種で構成しますか?
A3. 同じ機種だと共通のバグで両方が同時に誤動作するリスクがあります。安全性を高めるために異なる実装(ソフトウェアの多重化、別ベンダー機器)を用いる場合もあります(N-version programmingなど)。
A3. 同じ機種だと共通のバグで両方が同時に誤動作するリスクがあります。安全性を高めるために異なる実装(ソフトウェアの多重化、別ベンダー機器)を用いる場合もあります(N-version programmingなど)。
関連キーワード: 冗長化、二重化、デュプレックス、ロックステップ、フェイルオーバー、ホットスタンバイ、トリプルモジュール冗長、マルチプロセッサ、分散処理

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