令和2年 10月午前II 問1

図のデータベース1, 2は互いのデータの複製をもつ冗長構成である。クライアントからの更新・参照要求を受けたデータベースサーバ（以下, サーバという）は直下のデータベースを更新・参照し, 他方のサーバにデータ更新を通知する。通知を受けたサーバは直下のデータベースに更新を反映する。
サーバ1, 2間のネットワークが分断し, データ更新を通知できなくなったとき, CAP定理で重視する特性（C, A, P）に対するサーバの挙動のうち, 適切な組合せはどれか。

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【選択肢】

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IPA公式正解

IPA公式正解：イ【C及びPを重視】一方のサーバは停止し，もう一方のサーバは動作し続ける。　【A及びPを重視】両方のサーバが動作し続ける。

■ 解説
※ 正解はIPA公表の解答です。解説は当サイトが生成AIを用いて作成しています。誤りにお気づきの場合はお問い合わせください。
正解は選択肢【イ】です。ネットワーク分断時（Pの発生時）、一貫性（C）を保つにはデータの不整合を防ぐため片方のサーバを停止して単一系で処理する必要があり、可用性（A）を保つには両方のサーバが要求を受け付け続ける必要があります。

詳細解説

■ 本問の核心・解法のポイント
CAP定理（Brewerの定理）は、分散システムにおいて以下の3つの特性のうち同時に最大2つまでしか満たすことができないとする理論です。
・C（Consistency：一貫性）：どのノードを読んでも常に最新かつ同一のデータが得られる。
・A（Availability：可用性）：稼働中のノードが常に要求に応答できる。
・P（Partition tolerance：分断耐性）：ノード間の通信障害が発生してもシステム全体が動作を継続できる。

ネットワーク分断（P）が発生した際、システムは「Cをとるか（CP）」「Aをとるか（AP）」の選択を迫られます。
・CP重視：データの不整合（スプリットブレイン）を防ぐため、他方へ更新が伝播できないノードへの書き込みを拒否（停止）し、一方のサーバのみを動作させます。
・AP重視：可用性を優先し、更新が他方に伝播できなくても両方のサーバでクライアントからの要求を処理し続けます（後からデータ不整合の解決を図る）。

・各選択肢の徹底解説：
・ア：A及びPを重視する場合に「両方のサーバが停止する」と可用性が失われてしまうため誤りです。
・イ：【選択肢イ★】CP重視では一貫性を守るため一方を停止させ、AP重視では可用性を守るため両方を動作させ続けるため、正しい組合せです。
・ウ：CP重視で両方を動かすと各サーバで独立して更新が行われ一貫性が破綻します。またAP重視で一方を停止させると可用性が損なわれます。
・エ：CP重視、AP重視のいずれの挙動も誤りです。

よって正解はイです。

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IPA公式正解：イ【C及びPを重視】一方のサーバは停止し，もう一方のサーバは動作し続ける。　【A及びPを重視】両方のサーバが動作し続ける。

※ 正解はIPA公表の解答です。解説は当サイトが生成AIを用いて作成しています。誤りにお気づきの場合はお問い合わせください。

【解説】

正解は選択肢【イ】です。ネットワーク分断時（Pの発生時）、一貫性（C）を保つにはデータの不整合を防ぐため片方のサーバを停止して単一系で処理する必要があり、可用性（A）を保つには両方のサーバが要求を受け付け続ける必要があります。

【詳細解説】

■ 本問の核心・解法のポイント CAP定理（Brewerの定理）は、分散システムにおいて以下の3つの特性のうち同時に最大2つまでしか満たすことができないとする理論です。・C（Consistency：一貫性）：どのノードを読んでも常に最新かつ同一のデータが得られる。・A（Availability：可用性）：稼働中のノードが常に要求に応答できる。・P（Partition tolerance：分断耐性）：ノード間の通信障害が発生してもシステム全体が動作を継続できる。ネットワーク分断（P）が発生した際、システムは「Cをとるか（CP）」「Aをとるか（AP）」の選択を迫られます。・CP重視：データの不整合（スプリットブレイン）を防ぐため、他方へ更新が伝播できないノードへの書き込みを拒否（停止）し、一方のサーバのみを動作させます。・AP重視：可用性を優先し、更新が他方に伝播できなくても両方のサーバでクライアントからの要求を処理し続けます（後からデータ不整合の解決を図る）。・各選択肢の徹底解説：・ア：A及びPを重視する場合に「両方のサーバが停止する」と可用性が失われてしまうため誤りです。・イ：【選択肢イ★】CP重視では一貫性を守るため一方を停止させ、AP重視では可用性を守るため両方を動作させ続けるため、正しい組合せです。・ウ：CP重視で両方を動かすと各サーバで独立して更新が行われ一貫性が破綻します。またAP重視で一方を停止させると可用性が損なわれます。・エ：CP重視、AP重視のいずれの挙動も誤りです。よって正解はイです。

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