ネットワークスペシャリスト 2010年 午前2 問23
問題文
ノードとノードの間をノードNを介して通信路で結んだデータ伝送網がある。との間の構成についてA〜Cの三つの案を考えた。ノードは故障しないものとし、各ノード間の通信路が故障する確率は、すべて等しくF(0<F<1)とする。三つの案を、稼働率が高い順に並べたものはどれか。
選択肢
ア：B案 > A案 > C案
イ：B案 > C案 > A案
ウ：C案 > A案 > B案
エ：C案 > B案 > A案（正解）
ノード間通信路の稼働率比較【午前2 解説】
要点まとめ
- 結論：C案が最も稼働率が高く、次にB案、最後にA案の順になる。
- 根拠：通信路の冗長性が高いほど故障耐性が強く、稼働率が向上するため。
- 差がつくポイント：並列通信路の数と経路の多様性が稼働率に大きく影響する点を理解すること。
正解の理由
C案は各隣接ノード間に2本の通信路が並列に存在し、どちらか一方が故障しても通信可能です。これにより、通信路全体の故障確率が大幅に低減し、稼働率が最も高くなります。
B案はA案に比べて上下のN間に通信路が追加されており、経路の多様性が増しているためA案より稼働率が高いです。
A案は単純に2経路が並列ですが、B案のような経路間の連結がなく、冗長性が最も低いため最も稼働率が低くなります。
したがって、稼働率の高い順は「C案 > B案 > A案」となり、選択肢エが正解です。
B案はA案に比べて上下のN間に通信路が追加されており、経路の多様性が増しているためA案より稼働率が高いです。
A案は単純に2経路が並列ですが、B案のような経路間の連結がなく、冗長性が最も低いため最も稼働率が低くなります。
したがって、稼働率の高い順は「C案 > B案 > A案」となり、選択肢エが正解です。
よくある誤解
通信路の本数だけでなく、経路の多様性や接続形態も稼働率に影響する点を見落としがちです。単純な並列数だけで判断すると誤答しやすいです。
解法ステップ
- 各案の通信路構成を図で整理し、経路の冗長性を把握する。
- 通信路の故障確率を用いて、各経路の稼働率を計算する。
- 並列通信路は故障確率が低減するため、並列数を考慮して稼働率を比較。
- 経路間の連結（B案の上下N間の通信路）による多様性も評価。
- 以上を踏まえ、稼働率の高い順に並べる。
選択肢別の誤答解説
- ア: B案 > A案 > C案
→ C案の並列通信路の冗長性を過小評価している。 - イ: B案 > C案 > A案
→ C案の並列通信路の効果を正しく評価できていない。 - ウ: C案 > A案 > B案
→ B案の上下N間の通信路による冗長性を無視している。 - エ: C案 > B案 > A案
→ 正解。冗長性と経路多様性を正しく評価している。
補足コラム
通信路の稼働率は、単純な並列接続だけでなく、ネットワークのトポロジー全体の冗長性が重要です。特に、複数経路が相互に連結している場合、故障時の迂回経路が確保されるため、全体の信頼性が向上します。
また、ノード自体が故障しない前提の問題では、通信路の故障確率が稼働率の決定要因となります。
また、ノード自体が故障しない前提の問題では、通信路の故障確率が稼働率の決定要因となります。
FAQ
Q: 並列通信路が多いほど必ず稼働率が高くなるのですか？
A: 基本的にはそうですが、経路の多様性や接続形態も重要で、単に並列数だけでなく全体のトポロジーを考慮する必要があります。
A: 基本的にはそうですが、経路の多様性や接続形態も重要で、単に並列数だけでなく全体のトポロジーを考慮する必要があります。
Q: ノードが故障する場合はどう評価が変わりますか？
A: ノードの故障確率も加味する必要があり、ノードの冗長化も稼働率向上に寄与します。今回の問題はノードは故障しない前提です。
A: ノードの故障確率も加味する必要があり、ノードの冗長化も稼働率向上に寄与します。今回の問題はノードは故障しない前提です。
関連キーワード: ネットワーク冗長性、稼働率計算、通信路故障確率、ネットワークトポロジー、信頼性設計
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