令和3年度 秋期 応用情報技術者試験 午後 問題 問4 社内業務ファイルのクラウドストレージ移行に伴う容量試算と方式検討

必要な総ストレージ容量を求める問題です。

PCのディスク使用量

• 表1より、PC 1台当たりのファイル種別ごとのディスク使用量は、$5 + 5 + 10 = 20$ Gバイトです。
• PCは全部で500台あるため、合計容量は $20 \times 500 = 10,000$ Gバイト $= 10$ Tバイトとなります。

FS（ファイル共有サーバ）のディスク使用量

• 表2より、FS 1台当たりのディスク使用量は、$20 + 30 + 50 = 100$ Tバイトです。
• 問題文に「部ごとに1台のファイル共有サーバ...を利用している」「営業部、制作部、製造部、総務部、情報システム部の五つの部があり」とあることから、FSは5台存在します。
• したがって、FSの合計容量は $100 \times 5 = 500$ Tバイトとなります。

これらを合計すると、少なくとも必要なストレージ容量は $10 + 500 = 510$ Tバイトとなります。

標準ストレージに格納されるデータ容量を求める問題です。

問題文より、PC内のファイルは全て標準ストレージに格納されます（設問1より 10 Tバイト）。

続いて、FS内の 500 Tバイトのファイルについて、利用頻度（表3）ごとに最適なストレージ種別を選択します。各項番について、1 Gバイト当たりの年間利用費用（年間保管料金 ＋ 平均利用頻度 $\times$ 読出し料金）を比較します。

FSのストレージ種別の選択

• 項番1（平均利用頻度1,200回、割合10%）: 容量は $500 \times 0.1 = 50$ Tバイト。
  • 標準: 30 円
  • 低頻度: $10 + 0.02 \times 1200 = 34$ 円
  • 長期: $6 + 0.06 \times 1200 = 78$ 円
  • $\rightarrow$ 標準ストレージが最安。
• 項番2（平均利用頻度750回、割合5%）: 容量は $500 \times 0.05 = 25$ Tバイト。
  • 標準: 30 円
  • 低頻度: $10 + 0.02 \times 750 = 25$ 円
  • 長期: $6 + 0.06 \times 750 = 51$ 円
  • $\rightarrow$ 低頻度利用ストレージが最安。
• 項番3（平均利用頻度300回、割合5%）: 容量は $500 \times 0.05 = 25$ Tバイト。
  • 標準: 30 円
  • 低頻度: $10 + 0.02 \times 300 = 16$ 円
  • 長期: $6 + 0.06 \times 300 = 24$ 円
  • $\rightarrow$ 低頻度利用ストレージが最安。
• 項番4（平均利用頻度55回、割合80%）: 容量は $500 \times 0.8 = 400$ Tバイト。
  • 標準: 30 円
  • 低頻度: $10 + 0.02 \times 55 = 11.1$ 円
  • 長期: $6 + 0.06 \times 55 = 9.3$ 円
  • $\rightarrow$ 長期保管ストレージが最安。

よって、標準ストレージに格納されるのは、PCのデータ（10 Tバイト）とFSの項番1のデータ（50 Tバイト）を合わせた 60 Tバイトとなります。

低頻度利用ストレージの年間保管費用を求める問題です。

• 設問1-2の計算より、低頻度利用ストレージに格納されるのは、FS内の項番2（25 Tバイト）と項番3（25 Tバイト）のデータであり、合計容量は 50 Tバイト（$50,000$ Gバイト）となります。
• 表4より、低頻度利用ストレージの年間保管料金は 10 円／Gバイトです。
• したがって、年間保管費用は $50,000 \times 10 = 500,000$ 円となり、千円単位で表すと 500 となります。

長期保管ストレージの読出し費用を求める問題です。

• 設問1-2の計算より、長期保管ストレージに格納されるのはFS内の項番4のデータ（400 Tバイト $= 400,000$ Gバイト）です。
• 表3より、項番4の平均利用頻度（年間読出し回数）は 55 回／年です。
• 年間の読出しGバイト数は、$400,000 \times 55 = 22,000,000$ Gバイトとなります。
• 表4より、長期保管ストレージの読出し料金は 0.06 円／Gバイトです。
• したがって、読出し費用は $22,000,000 \times 0.06 = 1,320,000$ 円となり、千円単位で表すと 1,320 となります。

500名の社員が一斉にPC内のファイル（各 20 Gバイト）をクラウドストレージに直接移行する場合にかかる時間を求める問題です。

全体データ量の算出

• 移行する総データ量は、$500 \times 20 = 10,000$ Gバイト $= 10,000,000$ Mバイトとなります。
• ここで、$1 \text{ バイト} = 8 \text{ ビット}$ なので、データ量をビットに換算すると、$10,000,000 \times 8 = 80,000,000$ Mビットとなります。

ボトルネックとなる通信経路

• 図1より、PCからクラウドストレージへの通信経路においてボトルネックとなるのは、ルータAとルータBの間のVPN回線（平均 400 Mビット／秒）です（L社事業所内は 800 Mビット／秒のため）。
• 各社員のデータが均等に伝送されるため、全員のコピーが完了する時間は全体の転送時間と等しくなります。

転送時間の計算

• 転送にかかる時間は、$80,000,000 \div 400 = 200,000$ 秒です。
• 1時間は 3,600秒なので、時間に換算すると $200,000 \div 3,600 \approx 55.555...$ 時間となります。
• 問題の指示通り「小数第1位を四捨五入」して整数で求めると、56 時間となります。

クラウドストレージへ直接移行する方式と、移行用NASを経由する方式の所要時間を比較する問題です。

直接移行方式（500名一斉）の所要時間

• 全データ量は $500 \times 20 = 10,000$ Gバイト（$80,000,000$ Mビット）です。
• 経路のボトルネックはルータA-B間のVPN（400 Mビット／秒）です。
• 均等に伝送される場合、ある社員の完了時間は全体の完了時間と等しくなります。
• 所要時間：$80,000,000 \div 400 = 200,000$ 秒（設問2(1)と同様）

NAS経由の移行方式（作業1）の所要時間

• 各社員がPC内のファイルを移行用NASにコピーする「作業1」にかかる時間を考えます。
• 1グループは 100名なので、データ量は $100 \times 20 = 2,000$ Gバイト（$16,000,000$ Mビット）となります。
• L社事業所内の各機器（PC、NASなど）は平均 800 Mビット／秒 の速度で送受信できると記載されています。つまり、NASへの書き込みにおけるボトルネックは 800 Mビット／秒となります。
• 所要時間：$16,000,000 \div 800 = 20,000$ 秒

所要時間の比較

• NASへのコピー完了時間は直接移行と比べて $20,000 \div 200,000 = \frac{1}{10}$ に短縮されます。

高得点のポイント

• 移行用NASを利用する際、対象となる社員数が 100名（1グループ）であることを考慮しているか。
• NASへのコピーにおけるネットワーク帯域（L社事業所内の 800 Mビット／秒）を正しく用いているか。
• ボトルネックとデータ量の違いから、両者の所要時間の比率を正しく導出できているか。

移行用NASからクラウドストレージへのデータ移動（作業2）を業務時間外に行う理由を考察する問題です。

スケジュールとネットワーク帯域の競合

• 図2「グループごとの移行スケジュール」を見ると、例えばグループ1は1日目の業務時間外にクラウドへのデータ移動（作業2）を行い、3日目以降の業務時間内はクラウドストレージを利用して業務を行います（表中の＊印）。
• このとき、後続のグループ（例えばグループ2）が業務時間内に移行用NASからクラウドへのデータ転送（作業2）を行ってしまうと、ルータA-B間の限られたVPN帯域（400 Mビット／秒）を大量のファイル転送で占有してしまいます。

業務への影響

• その結果、既にクラウドストレージを利用して業務を行っている先行グループの通信速度が低下し、業務に支障を来す恐れがあります。
• したがって、VPN帯域の競合を避けるために、NASからクラウドストレージへの移動は業務が行われない時間外に実施する必要があります。

高得点のポイント

• 先行して移行を終えたグループが、業務時間内にクラウドストレージを利用していることに言及しているか。
• 大容量データの転送が限られたVPNのネットワーク帯域を消費することに触れ、業務影響を避ける意図が論理的に構成されているか。