IT・情報処理 / 情報処理技術者(IPA)

システムアーキテクト試験の無料問題集・例題・出題範囲

IPA SA — 要求定義/非機能/構成設計/性能・信頼性/移行・テスト

  • 925問
  • 11分野
  • 解説つき・無料で演習
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出題範囲(11分野)

  • 移行/統合/テスト85問
  • 非機能要件/品質属性84問
  • 性能/可用性/信頼性設計83問
  • 要求分析/要件定義85問
  • アーキテクチャ/構成設計85問
  • デプロイ(コンテナ/オーケストレーション/CI-CD)84問
  • 要求/品質特性(ISO/IEC 25010)85問
  • データ/統合/メッセージング/API85問
  • アーキテクチャスタイル(レイヤ/マイクロサービス/EDA)85問
  • 非機能(性能/拡張性/信頼性/可用性)79問
  • 移行/テスト戦略/リリース計画85問

システムアーキテクト試験の例題(6問・解説つき)

スキルサートのAIが出題範囲に沿って作成した演習問題です(過去問ではありません)。アプリでは毎週新しい問題が追加されます。

例題1移行/統合/テスト

システム移行の計画と実施に関する記述のうち、不適切なものはどれか。

  1. 移行リハーサルは、本番環境とは異なるハードウェア構成のテスト環境のみで実施すれば、移行時間の見積もりは十分である。
  2. 段階移行方式では、新旧システムが混在する期間が発生するため、データの二重入力やデータ連携の考慮が必要となる。
  3. 業務への影響を最小限にするため、移行作業の実施時間帯は業務の閑散期や休日などを選択するのが一般的である。
  4. 切り戻し(フォールバック)手順は、移行作業の各ステップにおける期限(チェックポイント)とともに定義する。
  5. 一斉移行方式は、段階移行方式よりも移行作業時間が短縮できるが、障害発生時の影響範囲が広い。
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正解: 移行リハーサルは、本番環境とは異なるハードウェア構成のテスト環境のみで実施すれば、移行時間の見積もりは十分である。

正解は「移行リハーサルは、本番環境とは異なるハードウェア構成のテスト環境のみで実施すれば、移行時間の見積もりは十分である。」です。不適切な内容を答える問題です。移行リハーサルの重要な目的の一つは、実際の移行作業にかかる時間を正確に計測することです。ハードウェアの処理性能やディスクI/O、ネットワーク構成が本番環境と異なると、データのロード時間や変換処理時間が大きく変動するため、本番環境(または同等の環境)での検証が不可欠です。リハーサルを通じて、手順書の不備や時間的な制約を事前に確認し、本番移行の確実性を高めます。

例題2非機能要件/品質属性

ISO/IEC 25010(JIS X 25010)において規定されている品質特性のうち、「移植性」の副特性として定義されているものはどれか。

  1. 学習性
  2. 設置性
  3. 解析性
  4. 障害許容性
  5. 共存性
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正解: 設置性

正解は「設置性」です。ISO/IEC 25010(システム及びソフトウェア製品の品質モデル)において、移植性は「一つの環境から別の環境に、製品またはシステムを移すことができる度合い」と定義されており、その副特性には、適応性、設置性、置換性の3つが含まれています。他の選択肢については、「学習性」は使用性、「障害許容性」は信頼性、「共存性」は互換性、「解析性」は保守性の副特性にそれぞれ該当します。システムアーキテクトは、将来のプラットフォーム変更やクラウド移行を見据え、これらの移植性要件を事前に定義することが求められます。

例題3性能/可用性/信頼性設計

同一の性能と信頼性をもつ2台のサーバを並列に接続したシステムがある。サーバ1台当たりのMTBFが900時間、MTTRが100時間であるとき、システム全体の稼働率として適切なものはどれか。ここで、システムは少なくとも1台のサーバが稼働していれば正常とみなすものとする。

  1. 0.90
  2. 0.99
  3. 0.81
  4. 1.00
  5. 0.999
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正解: 0.99

正解は「0.99」です。システムの稼働率は、MTBF(平均故障間隔)を、MTBFとMTTR(平均修理時間)の和で割ることで算出されます。本問では、単体サーバの稼働率は 900 / (900 + 100) = 0.9 となります。並列システム(冗長構成)の場合、システム全体が停止するのは「両方のサーバが同時に故障しているとき」のみです。そのため、全体の稼働率は「1 - (1 - 0.9) × (1 - 0.9)」という計算式になり、1 - 0.1 × 0.1 = 0.99 と導き出されます。このように冗長化を行うことで、単体よりも高い可用性を実現できます。

例題4要求分析/要件定義

システム化計画において、ビジネス目標を達成するために定義すべき「ビジネス要件」の記述として、最も適切なものはどれか。

  1. 利用者がシステムに対して入力する情報の形式
  2. 業務を遂行するために必要なデータの構造とその関係性
  3. システムが稼働するために必要なハードウェアのスペック
  4. システムのレスポンスタイムや同時接続ユーザー数
  5. 新しい業務プロセスによって達成すべきKGIやKPI
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正解: 新しい業務プロセスによって達成すべきKGIやKPI

正解は「新しい業務プロセスによって達成すべきKGIやKPI」です。ビジネス要件は、システム導入の背景となる目的や、そのシステムによってどのようなビジネス上の価値を創出するかを明確にするものです。具体的には、経営戦略に基づいた重要目標達成指標(KGI)や重要業績評価指標(KPI)の設定がこれに該当します。他の選択肢にあるデータ構造(データ要件)、ハードウェア(インフラ要件)、入力形式(機能要件)、レスポンスタイム(非機能要件)などは、ビジネス要件を達成するための下位の要件として定義されるべき事項です。

例題5アーキテクチャ/構成設計

サービスメッシュを導入する主な目的として、最も適切なものはどれか。

  1. クライアント側のJavaScriptコードを最適化し、ブラウザでのレンダリング速度を向上させる。
  2. マイクロサービス間の通信における可観測性、セキュリティ、信頼性をインフラ層で管理する。
  3. 複数のパブリッククラウドにまたがるストレージ容量を仮想的に統合し、可用性を確保する。
  4. データベースのシャーディングを自動化し、分散されたデータへのアクセス性能を向上させる。
  5. コンテナのオーケストレーション機能を代替し、リソース割り当てやデプロイを自動化する。
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正解: マイクロサービス間の通信における可観測性、セキュリティ、信頼性をインフラ層で管理する。

サービスメッシュは、マイクロサービス間の通信、セキュリティ、信頼性を、アプリケーションコードに依存せずにインフラ層(通常はサイドカープロキシ)で提供するアーキテクチャです。トラフィックのルーティング、リトライ制御、相互TLSによる認証、分散トレーシングによる可観測性の確保を一元的に管理することが可能です。正解は「マイクロサービス間の通信における可観測性、セキュリティ、信頼性をインフラ層で管理する。」です。

例題6デプロイ(コンテナ/オーケストレーション/CI-CD)

新旧のシステム環境を並行して稼働させ、ネットワークの設定変更によってトラフィックを瞬時に新環境へ切り替えることで、ダウンタイムを最小化し、不具合発生時の迅速なロールバックを可能にするデプロイ手法はどれか。

  1. ブルーグリーンデプロイメント
  2. A/Bテストデプロイ
  3. カナリアデプロイ
  4. リクリエイトデプロイ
  5. ローリングアップデート
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正解: ブルーグリーンデプロイメント

正解は「ブルーグリーンデプロイメント」です。ブルーグリーンデプロイメントは、現行バージョン(Blue)と新バージョン(Green)の2つの同一構成の環境を構築し、ロードバランサ等の設定を切り替えることで一気にリリースを行う手法です。これにより、新環境に問題があった場合でも即座に旧環境へトラフィックを戻すことができ、リリースのリスクを大幅に軽減できます。一方、カナリアデプロイは一部のユーザーから徐々に新環境へ移行させる手法であり、アプローチが異なります。

システムアーキテクト試験の重要用語

一斉移行
旧システムから新システムへ、全機能や全拠点を一度に切り替える方式です。移行期間が短くコストも抑えられますが、万が一トラブルが発生した際の影響範囲が全域に及ぶため、リスクが非常に高くなります。そのため、周到な準備と迅速な切り戻し手順の策定が不可欠です。システムアーキテクトには、停止許容時間の確認やリハーサル計画の立案が求められます。
可用性 (Availability)
システムが継続して稼働し、利用者が必要な時にいつでもサービスを利用できる能力のことです。システムアーキテクト試験では、稼働率(MTBF / (MTBF + MTTR))を高めるための冗長化設計や、障害時の切り替え時間(フェイルオーバ)の短縮が重要な論点となります。サービスレベル合意(SLA)を遵守するために不可欠な品質属性です。
スループット
単位時間あたりにシステムが処理できる仕事量のことです。システム全体の処理能力を示す重要な指標であり、オンライン処理では1秒あたりのトランザクション数(TPS)、バッチ処理では時間あたりのジョブ数などで評価されます。アーキテクトは、ネットワーク帯域やCPU性能、ディスクI/Oなどを総合的に考慮し、目標とするスループットを維持できるよう設計する必要があります。
ユースケース図
システムが提供する機能と、それを利用する外部の利用者(アクター)との関係を記述した図です。システムの境界を明確にし、ユーザーの視点からシステムが何をすべきかを定義するために用いられます。UMLの一種であり、開発者とユーザー間での認識のズレを防ぐためのコミュニケーションツールとして非常に重要です。
マイクロサービス
アプリケーションを小さな独立したサービスの集合として構築する手法です。各サービスは特定の業務機能を担い、APIを通じて通信します。サービスごとに異なる技術スタックを選択でき、個別のデプロイやスケーリングが可能なため、大規模システムの変更柔軟性や耐障害性を高めることができます。一方で、サービス間通信の複雑さやデータ整合性の維持が課題となります。
コンテナ
OS上で他のプロセスから隔離された実行環境を構築する技術です。仮想マシンと比較して軽量で起動が速く、開発環境と本番環境の差異を最小化できます。Dockerなどが代表例であり、システムアーキテクトとしてはアプリケーションの移植性やスケーラビリティを高めるための基盤技術として、リソース効率の観点から理解しておく必要があります。
機能適合性
ソフトウェアが、ユーザーが求める機能をどの程度備えているかを示す特性です。具体的な要件だけでなく、潜在的なニーズを満たしているかも含まれます。システムアーキテクト試験では、機能の網羅性や正確性、目的への適合性が重視されます。要件定義段階で最も基本となる品質特性であり、システムのビジネス価値に直結する重要な要素です。
SOA
業務プロセスを「サービス」という独立した単位で構築し、それらを組み合わせて大規模なシステムを構築する設計手法。各サービスは標準化されたインターフェース(WSDL等)を通じて連携し、再利用性と柔軟性を高めることが目的。システムアーキテクト試験では、ビジネスロジックの部品化やシステム間の疎結合を実現するアーキテクチャ概念として頻出する。

よくある質問

システムアーキテクト試験の問題はスキルサートで何問解けますか?
全925問・11分野の問題を用意しています。問題は出題範囲に沿って随時追加しています。
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