Systems Architect Examination flashcards

32 cards. Read the term and the definition here. The deck at the top of this page is optional.

情報落ち

絶対値が大きく異なる2つの浮動小数点数を加減算したとき、小さい方の数の有効桁が結果に反映されず失われる誤差。桁落ちや丸め誤差とは原因が異なる。

2の補数の表現範囲

nビットの2の補数表現で表せる整数の範囲は -2^(n-1) から 2^(n-1)-1 まで。負数は全ビットを反転して1を加えることで得られ、減算を加算回路で実行できる。

ハミング符号

検査ビットを複数付加して1ビット誤りの検出と訂正を可能にする符号。検査ビット数mのとき、データ長は最大 2^m - m - 1 ビットまで扱える。

クイックソートの計算量

基準値(ピボット)で分割して再帰的に整列するアルゴリズム。平均計算量はO(n log n)だが、ピボットの選び方が悪いと最悪O(n^2)となり、安定な整列でもない。

第3正規形

関係が第2正規形であり、かつ候補キー以外の属性に関数従属する非キー属性(推移的関数従属)が存在しない状態。更新時異状の排除を目的とする正規化の段階。

CPIと実行時間

CPIは1命令当たりの平均クロック数。プログラム実行時間は「命令数 × CPI ÷ クロック周波数」で求まり、パイプライン化やキャッシュ改善はCPIの低減として評価できる。

順序回路

フリップフロップなど記憶素子を含み、出力が現在の入力だけでなく過去の内部状態にも依存する論理回路。カウンタやレジスタが代表例で、組合せ回路とは区別される。

マスター定理

分割統治アルゴリズムの再帰式 T(n)=aT(n/b)+f(n) の計算量を漸近的に求める定理。例えば T(n)=2T(n/2)+O(n) はO(n log n)となる。

稼働率の直列と並列

直列系統の稼働率は各装置の稼働率の積。並列冗長系統は 1-(1-a1)(1-a2) で求められ、冗長化により単一障害点を減らすと全体の可用性が向上する。

RAID5

データとパリティを複数ディスクに分散して記録する方式。1台のディスク故障まではデータを復元でき、容量効率と耐障害性のバランスから広く使われる。

CAP定理

分散システムでは一貫性・可用性・分断耐性の3つを同時に満たせないという定理。ネットワーク分断時には一貫性を優先するか可用性を優先するかの選択を迫られる。

TCPの機能

コネクション型のトランスポート層プロトコルで、順序保証・再送制御・ウィンドウによるフロー制御・輻輳制御を提供する。信頼性は高いがUDPより遅延が大きい。

サブネットのホスト数

プレフィックス長/nのIPv4ネットワークで、ホスト部は32-nビット。利用可能ホスト数は2^(32-n)-2で、ネットワークアドレスとブロードキャストアドレスを除く。

ハイブリッド暗号方式

大量データは高速な共通鍵暗号で暗号化し、その共通鍵を公開鍵暗号で安全に配送する方式。TLSなどで採用され、両方式の長所を組み合わせている。

ディジタル署名

送信者が秘密鍵で署名値を生成し、受信者が公開鍵で検証する仕組み。完全性と送信者認証を提供し、否認防止を実現する点がMACとの違いである。

クリティカルパス

プロジェクトのネットワーク図で、最早開始時刻と最遅開始時刻が一致する作業を結ぶ経路。この経路上の遅延はそのまま全体工期の遅延となる。

EVMのCPIとSPI

アーンドバリューマネジメントの指標。CPI=EV/ACはコスト効率、SPI=EV/PVはスケジュール効率を表し、いずれも1未満なら計画より悪化している。

DNSの役割

ドメイン名とIPアドレスを対応付ける分散型の名前解決システム。階層的な権威サーバとキャッシュにより問合せを処理し、通常はUDPの53番ポートを用いる。

二分探索の前提

探索対象の配列がキーで整列済みであることを前提とし、中央要素との比較で探索範囲を半分に絞る。計算量はO(log n)で、線形探索より高速。

スタックとキューの違い

スタックは後入れ先出し(LIFO)でトップポインタのみを操作し、キューは先入れ先出し(FIFO)で先頭と末尾の両ポインタを操作する。用途と添字管理が異なる。

安定ソート

等しいキーを持つ要素の相対順序が整列後も保たれる性質。バブルソートやマージソートは安定、選択ソートやクイックソートは一般に不安定である。

再帰の基底条件

再帰呼出しが無限に続かないよう、それ以上再帰しない終了条件を明示すること。基底条件の誤りや欠落はスタックオーバーフローの主要原因となる。

二分探索木の性質

各節点について左部分木の全キーが節点より小さく、右部分木の全キーが節点より大きい木。通りがけ走査で昇順のキー列が得られる。

リングバッファ

配列の末尾と先頭をつなげて環状に使う待ち行列の実装。添字を「(添字+1) mod 配列長」で更新し、要素の移動なしにFIFOを実現する。

メモ化

再帰関数の計算結果を表や配列に保存し、同じ引数の呼出しで再利用する最適化手法。フィボナッチ数列の素朴な再帰をO(2^n)からO(n)へ改善できる。

トレース表の作成

疑似言語の問題で変数・配列・ループ条件・戻り値を1行ずつ記録し、プログラムの実行過程を追跡する表。空欄補充の根拠を示す記述式の基本作業である。

JIS X 25010の品質特性

システム・ソフトウェアの品質を機能適合性・性能効率性・互換性・使用性・信頼性・セキュリティ・保守性・移植性の8特性で整理した規格。非機能要件の分類軸として使う。

RTOとRPO

RTOは障害発生から復旧までの目標時間、RPOはどの時点までのデータを復旧させるかの目標値。バックアップ方式や冗長構成の設計判断を左右する。

単一障害点

そこが故障するとシステム全体が停止してしまう構成要素。冗長化の論述ではSPOFを特定し、二重化方式とフェイルオーバー時間を示して対策を述べる。

結果整合性

更新後すぐには全ノードが同じ値を持たないが、時間の経過で最終的に一致するという整合性モデル。可用性とレイテンシを優先する分散設計で採用される。

責任分界点

クラウドのIaaS・PaaS・SaaSで、利用者と提供者のどちらがどの層を管理・保護するかの境界。セキュリティ対策の分担を論述する際の基準となる。

ゼロトラスト

社内ネットワークを信頼せず、すべてのアクセスを都度認証・認可する前提の設計思想。多層防御や最小権限と組み合わせ、内部からの脅威にも備える。