応用情報技術者試験 第4回
問61
NoSQLデータベースの特性であるBASE原則に関する記述として、最も適切なものはどれか。
- トランザクションの原子性、一貫性、独立性、永続性を保証する。
- 基本的に利用可能、状態が一時的、結果整合性を持つことを指す。
- 高い可用性、水平スケーラビリティ、耐障害性を実現する。(正解)
- リレーショナルモデルに基づき、厳密なスキーマとトランザクションを重視する。
解説
■【設問の意図】
NoSQLデータベースの主要な特性であるBASE原則の理解度を問う。
■【正解の理由】
BASEはBasically Available, Soft state, Eventually consistentの頭文字。可用性を優先し、厳密な一貫性より結果整合性を許容する特性を示す。
■【初心者が迷う理由】
ACID特性と混同しやすく、NoSQLがACIDを完全に放棄するわけではない点も誤解を招く。
■【本番での判断フロー】
1. NoSQLのキーワードからACIDではない特性を連想する。
2. BASEの各要素(可用性、一時的状態、結果整合性)を想起し、選択肢2を選ぶ。
問62
NoSQLデータベースで採用されることが多いBASE特性に関する記述として、適切なものはどれか。
- システムは常に利用可能であり、データは最終的に一貫性が保たれる。
- トランザクションは完全に分離され、データは常に最新の状態に保たれる。(正解)
- データ更新は即座に全てのノードに反映され、厳密な一貫性が保証される。
- 障害発生時でもデータは失われず、常に整合性が維持される。
解説
■【設問の意図】
NoSQLデータベースで採用されるBASE特性の基本的な概念と、その構成要素を理解しているかを確認する。
■【正解の理由】
BASE特性は、システムが常に利用可能であること(Basically Available)と、データが最終的に一貫した状態になること(Eventually consistent)を重視する。一時的な不整合を許容し、可用性を高める特徴を持つ。
■【初心者が迷う理由】
ACID特性と混同し、厳密な一貫性や即時性をBASE特性に求めてしまう。
■【本番での判断フロー】
1. BASE特性が可用性と最終一貫性を重視する概念と認識する。
2. 選択肢からこの特徴に合致するものを選ぶ。
問63
NoSQLデータベースの特性の一つであるBASE特性に関する記述として、最も適切なものはどれか。
- システムは常に利用可能であり、データの一貫性は最終的に保証されるが、一時的に不整合な状態になることがある。
- データの更新結果は、システム全体に即座に反映され、常に一貫性が保証される。(正解)
- トランザクションは不可分であり、完全に実行されるか、全く実行されないかのどちらかである。
- 複数のトランザクションが同時に実行されても、それぞれが独立して実行されたかのように見える。
解説
■【設問の意図】
NoSQLデータベースのBASE特性の概念を理解しているかを確認する。
■【正解の理由】
BASE特性は、Basically Available(基本的に利用可能)、Soft state(結果整合性)、Eventually consistent(最終的に一貫性)の頭文字であり、可用性を重視し、データの一貫性は最終的に保証されることを意味する。一時的なデータの不整合を許容する。
■【初心者が迷う理由】
データベースの一般的な特性であるACID特性(原子性、一貫性、独立性、永続性)と混同し、即時の一貫性を求める選択肢を選んでしまう。
■【本番での判断フロー】
1. 「BASE特性」というキーワードから、可用性重視と「最終的な一貫性」を思い出す。
2. 即時の一貫性や厳密なトランザクションに関する選択肢はACID特性であると判断し除外する。
問64
NoSQLデータベースで採用されることの多いBASE特性に関する記述として、適切なものはどれか。
- トランザクションの原子性(Atomicity)を保証する。
- システムは基本的に利用可能(Basically Available)である。
- データは常に即座に一貫性が保たれる。(正解)
- データの永続性(Durability)を最優先する。
解説
■【設問の意図】
NoSQLデータベースの特性であるBASEモデルの理解度を問う。
■【正解の理由】
BASE特性はBasically Available, Soft state, Eventually consistentの略。システムが基本的に利用可能であることを重視し、可用性を優先する設計思想である。
■【初心者が迷う理由】
ACID特性とBASE特性の違いや、それぞれの構成要素を混同しやすい。
■【本番での判断フロー】
1. BASE特性がACID特性の対比として、可用性を重視するモデルであることを思い出す。
2. 選択肢の中から「Basically Available」に合致する記述を選ぶ。
問65
仮想記憶システムにおいて、ページの入出力が頻繁に発生し、結果としてシステムの処理能力が著しく低下する現象を何と呼ぶか。
- スラッシング
- デッドロック(正解)
- ページフォールト
- 外部断片化
解説
■【設問の意図】
仮想記憶システムにおける性能低下現象「スラッシング」の定義を問う。
■【正解の理由】
スラッシングとは、主記憶と補助記憶間でページの入出力が頻繁に発生し、CPUが実質的な処理を行えず、システムの処理能力が急激に低下する現象を指します。
■【初心者が迷う理由】
ページフォールトやデッドロックなど、他の仮想記憶関連の用語と混同しやすい。
■【本番での判断フロー】
1. 「ページの入出力が頻繁」「処理能力が著しく低下」というキーワードに注目する。
2. これらの特徴に合致する用語が「スラッシング」であることを思い出す。
問66
NoSQLデータベースのBASE特性における「結果整合性(Eventual consistency)」の説明として、最も適切なものはどれか。
- データが常に最新の状態に保たれ、どの時点でも一貫性が保証される。
- システムの一部に障害が発生しても、サービスが継続して利用可能である。
- データが一時的に不整合な状態になることがあるが、最終的には整合性が取れる。
- トランザクションが完全に完了するか、全く実行されないかのどちらかである。(正解)
解説
■【設問の意図】
NoSQLデータベースのBASE特性の一つである「結果整合性」の概念を理解しているかを確認する。
■【正解の理由】
結果整合性とは、データが一時的に不整合でも、最終的に全てのレプリカ間で整合が取れる状態を指します。
■【初心者が迷う理由】
ACID特性の「一貫性(Consistency)」と混同し、常にデータが整合していると誤解しやすいです。
■【本番での判断フロー】
1. BASE特性の各要素(Basically Available, Soft state, Eventual consistency)を思い出す。
2. 「結果整合性」が「最終的に整合する」という意味であることを確認する。
問67
NoSQLデータベースの特性として、BASE原則で説明されるものはどれか。
- アトミック性 (Atomicity)
- 即時一貫性 (Immediate Consistency)
- 独立性 (Isolation)
- 結果整合性 (Eventually Consistent)
- 永続性 (Durability)(正解)
解説
■【設問の意図】
NoSQLデータベースの特性を示すBASE原則についての知識を評価する。
■【正解の理由】
BASE原則はBasically Available, Soft state, Eventually consistentの略で、データは最終的に一貫性を持つことを許容する。選択肢4はこれに合致する。
■【初心者が迷う理由】
リレーショナルデータベースのACID特性と混同し、即時の一貫性を誤って選択しがちである。
■【本番での判断フロー】
1. NoSQLデータベースの特性を問う問題であることを認識する。
2. ACID原則ではなく、BASE原則の要素である「結果整合性」を選ぶ。
問68
NoSQLデータベースのBASE特性に関する記述として、適切なものはどれか。
- トランザクション完了後、全てのノードで即座にデータの一貫性が保証される。
- データ更新後、一定時間経過すれば全てのノードでデータが最終的に一貫した状態になる。
- システム障害時でも、常に最新のデータが利用可能である。(正解)
- トランザクションは、完全に成功するか完全に失敗するかのどちらかである。
解説
■【設問の意図】
NoSQLデータベースで採用されるBASE特性、特に結果整合性の概念を理解しているかを確認する。
■【正解の理由】
結果整合性とは、データ更新後、即座の一貫性は保証されないが、時間経過とともにシステム全体でデータが最終的に同期される特性である。
■【初心者が迷う理由】
リレーショナルデータベースのACID特性における即時一貫性と混同し、NoSQLの分散システム特有の挙動を誤解しやすい。
■【本番での判断フロー】
1. BASE特性がACID特性と対比される分散システム向け概念と認識する。
2. 結果整合性が「最終的に一貫する」ことを意味すると判断し、選択肢を絞る。
問69
NoSQLデータベースの特性の一つであるBASE特性に関する記述として、適切なものはどれか。
- トランザクションが完了したデータは永続的に保持される。
- システムは常に利用可能であり、読み書き操作は成功する。
- 複数のノード間でデータの一貫性が即座に保証される。(正解)
- 複数のトランザクションが互いに干渉することなく実行される。
解説
■【設問の意図】
NoSQLデータベースのBASE特性について、その主要な要素を理解しているかを問う。
■【正解の理由】
BASE特性は、Basically Available (基本的に利用可能)を重視し、可用性を高める。選択肢2は、この可用性の概念を適切に説明している。
■【初心者が迷う理由】
ACID特性とBASE特性の区別が曖昧なため、整合性や永続性といったACIDの要素と混同しやすい。
■【本番での判断フロー】
1. BASE特性がACID特性と対比される概念であることを思い出す。
2. BASEが「Basically Available」の略であることを想起し、可用性に着目する。
問70
NoSQLデータベースの特性として知られるBASE特性に関する記述として、適切なものはどれか。
- トランザクションは完全に実行されるか、全く実行されないかのどちらかである。
- システムは常に利用可能であり、データは最終的に一貫性が保たれる。
- 複数のトランザクションが同時に実行されても、互いに影響を与えない。(正解)
- 一度コミットされたデータは、システム障害が発生しても失われない。
解説
■【設問の意図】
NoSQLデータベースの主要な特性であるBASE特性の理解度を問う。
■【正解の理由】
BASE特性は、Basically Available(基本的に利用可能)、Soft state(結果整合性)、Eventual consistency(最終的な一貫性)の頭文字であり、可用性を重視し、厳密な一貫性よりも最終的な一貫性を許容する。
■【初心者が迷う理由】
ACID特性とBASE特性の区別が曖昧な場合、リレーショナルデータベースの特性と混同しやすい。
■【本番での判断フロー】
1. BASE特性がACID特性と対比される概念であることを思い出す。
2. 選択肢がACIDの要素(原子性、分離性、永続性)を説明しているか、BASEの要素(可用性、最終整合性)を説明しているかを確認する。
問71
NoSQLデータベースの特性の一つであるBASE原則に関する記述として、適切なものはどれか。
- ACID特性と同様に、厳密な一貫性、原子性、分離性、永続性を保証する。
- 結果整合性、可用性、パーティション耐性を重視し、厳密な一貫性よりも柔軟性を優先する。
- トランザクションの開始から終了まで、データの一貫性を常に保証する。(正解)
- 分散システムにおいて、常にすべてのノードでデータが同期されている状態を指す。
解説
■【設問の意図】
NoSQLデータベースの主要な特性であるBASE原則の理解度を問う問題です。
■【正解の理由】
BASEはBasically Available, Soft state, Eventually consistentの略で、厳密な一貫性より可用性とパーティション耐性を優先します。結果整合性を許容する点が特徴です。
■【初心者が迷う理由】
リレーショナルデータベースのACID特性と混同し、厳密なデータ整合性を求めるものと誤解しやすいです。
■【本番での判断フロー】
1. NoSQLとBASEのキーワードから、ACIDとは異なる特性を連想する。
2. BASEが結果整合性、可用性、パーティション耐性を重視することを確認する。
問72
アクティブ-スタンバイ構成のシステムにおいて、主系サーバの平均故障間隔(MTBF)が99時間、平均修復時間(MTTR)が10時間、そして待機系への切り替え時間(フェールオーバー時間)が2時間である。二重障害が発生しないと仮定した場合、このシステムの稼働率はおよそいくらか。
- 0.9
- 0.92
- 0.95
- 0.98
解説
■【設問の意図】
アクティブ-スタンバイ構成におけるシステムの稼働率計算の理解度を問う。
■【正解の理由】
二重障害が発生しない場合、システムの停止時間はフェールオーバー時間(2時間)と見なす。稼働率はMTBF / (MTBF + MTTR)で計算し、99 / (99 + 2) = 99 / 101 ≈ 0.98となる。
■【初心者が迷う理由】
主系サーバのMTTR(10時間)をシステムのMTTRとして誤って使用してしまう。
■【本番での判断フロー】
1. アクティブ-スタンバイ構成で二重障害なしの場合、システムの停止時間はフェールオーバー時間と判断する。
2. システムのMTBFを主系サーバのMTBFとし、システムのMTTRをフェールオーバー時間として稼働率を計算する。
問73
NoSQLデータベースの特性の一つであるBASE原則に関する記述として、適切なものはどれか。
- データの更新結果は、システム全体に即座に反映され、常に一貫性が保たれる。
- システムは常に利用可能であり、データの一貫性は最終的に保証される。
- トランザクションは原子性、一貫性、独立性、永続性を厳密に満たす。(正解)
- データは厳格なスキーマに従って管理され、結合操作が頻繁に行われる。
解説
■【設問の意図】
NoSQLデータベースの主要な特性であるBASE原則の理解度を問う。
■【正解の理由】
BASE原則は、可用性を重視し、データの一貫性は最終的に保証される「結果整合性」を特徴とします。選択肢2がこれを正確に表しています。
■【初心者が迷う理由】
ACID特性とBASE特性の区別が曖昧だと、即時一貫性を求める選択肢を選んでしまう可能性があります。
■【本番での判断フロー】
1. BASE原則が「Basically Available, Soft state, Eventual consistency」の略であることを思い出す。
2. 選択肢の中から、可用性を重視し、結果整合性を説明しているものを選ぶ。
問74
問題 No.74: NoSQLデータベースのBASE特性に関する記述として、最も適切なものはどれか。
- ACID特性を重視し、厳密な一貫性を保証する。
- 最終的な一貫性を許容し、可用性と分断耐性を優先する。
- リレーショナルデータベースのデータモデルを拡張したもの。(正解)
- データの一貫性を即座に保証し、トランザクションの原子性を重視する。
解説
■【設問の意図】
NoSQLデータベースの特性であるBASEモデルの理解度を問う。
■【正解の理由】
BASEは、可用性と分断耐性を優先し、最終的な一貫性を許容する特性である。CAP定理ではPとAを重視する考え方である。
■【初心者が迷う理由】
ACID特性と混同し、厳密な一貫性がデータベースの必須要件だと誤解しやすい。
■【本番での判断フロー】
1. NoSQLデータベースの特性として、ACIDではなくBASEがよく用いられることを思い出す。
2. BASEが「可用性」「最終的な一貫性」を重視する概念であることを確認し、選択肢を絞る。
問75
NoSQLデータベースのBASE特性における「E」が指すものはどれか。
- データが常に最新の状態に保たれること。
- データが最終的に一貫した状態になること。
- システムが常に利用可能であること。(正解)
- システムの状態が時間とともに変化しうること。
解説
■【設問の意図】
NoSQLデータベースのBASE特性における「E」の意味を問う。
■【正解の理由】
BASE特性のEはEventual consistency(結果整合性)を指し、データが最終的に一貫した状態になることを意味します。
■【初心者が迷う理由】
ACID特性のC(Consistency)と混同し、常に最新の状態を保つと誤解しやすい。
■【本番での判断フロー】
1. BASE特性の各文字が何を意味するかを思い出す。
2. EがEventual consistencyであることを確認し、合致する選択肢を選ぶ。
問76
NoSQLデータベースの特性として、可用性と拡張性を重視する際に採用されることが多い原則はどれか。
- ACID特性
- BASE特性
- CAP定理(正解)
- CRUD操作
解説
■【設問の意図】
NoSQLデータベースの主要な特性であるBASE原則の知識を評価する。
■【正解の理由】
BASEはBasically Available, Soft state, Eventually consistentの略で、高い可用性と拡張性を実現するためにNoSQLデータベースで採用される。
■【初心者が迷う理由】
伝統的なデータベースのACID特性と混同しやすく、それぞれの適用範囲を理解していないと誤答しやすい。
■【本番での判断フロー】
1. NoSQLデータベースの特性を問う問題であることを認識する。
2. ACIDがリレーショナルDBの整合性重視の特性であることを思い出す。
3. BASEがNoSQL DBの可用性・拡張性重視の特性であることを選択する。
問77
NoSQLデータベースの特性として知られるBASE原則について、その内容を適切に説明しているものはどれか。
- トランザクションの原子性、一貫性、独立性、永続性を保証する。
- 基本的に利用可能であり、厳密な一貫性ではなく最終的な一貫性を持つ。
- データの整合性を最優先し、常に最新のデータが読み書きされることを保証する。(正解)
- システム障害時でもデータの損失がなく、即座に復旧できることを保証する。
解説
■【設問の意図】
NoSQLデータベースで採用されるBASE特性の概念理解を問う。
■【正解の理由】
BASEはBasically Available、Soft state、Eventual consistencyの略。可用性と最終一貫性を重視するNoSQLの特性である。
■【初心者が迷う理由】
ACID特性と混同したり、NoSQLの特性を漠然としか理解していない場合に迷いやすい。
■【本番での判断フロー】
1. NoSQLの特性としてACIDではないことを確認する。
2. BASEが可用性と最終一貫性を重視する概念であることを思い出す。
問78
NoSQLデータベースの特性を表すBASEモデルに関する記述として、最も適切なものはどれか。
- ACID特性を重視し、厳密な一貫性を保証する。
- 結果整合性を許容し、可用性と分断耐性を優先する。
- リレーショナルデータベースのデータモデルを拡張したものである。(正解)
- トランザクションの原子性、一貫性、分離性、永続性を保証する。
解説
■【設問の意図】
NoSQLデータベースの主要な特性であるBASEモデルの理解度を問う。
■【正解の理由】
BASEは、可用性(Basically Available)、ソフト状態(Soft state)、結果整合性(Eventual consistency)の頭文字であり、厳密な一貫性よりも可用性と分断耐性を優先する特性を示す。これにより、大規模分散システムでの高いスケーラビリティを実現する。
■【初心者が迷う理由】
ACID特性と混同し、データベースは常に厳密な一貫性を保証するものだと誤解することがある。
■【本番での判断フロー】
1. NoSQLデータベースの特性を問われていることを確認する。
2. ACID特性との違いを意識し、BASEのキーワード(可用性、結果整合性)を含む選択肢を選ぶ。
問79
NoSQLデータベースのBASE特性における「E」が指すものとして、最も適切なものはどれか。
- データの更新結果は、システム全体に即座に反映される。
- データの更新結果は、システム全体に最終的に一貫性が保たれる。
- システムは常に利用可能であり、障害時も停止しない。(正解)
- システムの状態は、外部からの入力なしに変化する可能性がある。
解説
■【設問の意図】
NoSQLデータベースのBASE特性、特に「Eventually consistent」の概念理解を問う。
■【正解の理由】
BASE特性の「E」はEventually consistent(結果整合性)を意味し、データ更新が最終的にシステム全体で一貫する状態を指す。
■【初心者が迷う理由】
ACID特性の即時一貫性(Consistency)と混同しやすく、BASEの「E」が何を指すか曖昧な場合がある。
■【本番での判断フロー】
1. BASE特性の各要素(Basically Available, Soft state, Eventually consistent)を思い出す。
2. 「E」がEventually consistentを意味し、その内容が「最終的な一貫性」であることを確認する。
問80
NoSQLデータベースの特性として知られるBASE特性(Basically Available, Soft state, Eventually consistent)に関する記述として、最も適切なものはどれか。
- トランザクションの原子性(Atomicity)を保証し、部分的な更新を許さない。
- システムは常に利用可能であり、データは最終的に一貫した状態になる。
- データ更新後、即座に全てのノードで厳密なデータ整合性が保たれる。(正解)
- 厳密なデータ整合性を最優先し、可用性やパーティション耐性を犠牲にする。
解説
■【設問の意図】
NoSQLデータベースで採用されるBASE特性の基本的な概念と、ACID特性との違いを理解しているかを問う。
■【正解の理由】
BASE特性は、Basically Available、Soft state、Eventually consistentの略です。システムは常に利用可能で、データは最終的に一貫した状態になることを特徴とします。
■【初心者が迷う理由】
ACID特性と混同し、即時の一貫性や厳密な整合性をBASE特性に求めてしまうことがあります。
■【本番での判断フロー】
1. BASE特性の各要素(Basically Available, Soft state, Eventually consistent)を思い出す。
2. ACID特性との違いを比較し、即時整合性ではなく最終整合性が特徴であることを確認する。