スループットとは？

スループットの意味

単位時間あたりに処理できる仕事量。1秒あたりのトランザクション数（TPS）や毎秒の転送ビット数などで表す。システム全体のスループットは最も遅い箇所（ボトルネック）で決まるため、性能改善はそこを特定してから行う。

スループットの具体例

Webシステムが毎秒120件の要求を処理できるとき、スループットは120TPS。CPU使用率が40%なのに毎秒60件で頭打ちなら、ディスクI/Oやネットワークなど別の資源がボトルネックだと分かる。

スループットは試験でどう引っ掛けられる？

応答時間との混同が最頻出。多重度を上げるとスループットは伸びる一方で、待ちが増えて1件あたりの応答時間は悪化することがある。両者は必ずしも同じ方向には動かない。

スループットと関連する用語

• ターンアラウンドタイム
• 待ち行列理論（M/M/1）
• スケールアウト

スループットが出た過去問

• ロードバランサを使用した負荷分散クラスタ構成と比較した場合の，ホットスタンバイ形式によるHA（High Availability）クラスタ構成の特徴はどれか。

  正解：待機系サーバとして同一仕様のサーバが必要になるが，障害発生時には待機系サーバに処理を引き継ぐので，障害が発生してもスループットを維持することができる。

  要点：ホットスタンバイは待機系を確保し障害時も性能を維持

  ホットスタンバイは同一構成の待機系を常時起動しておき、現用系の障害時に処理を引き継ぐ方式である。待機系は平常時に処理を分担しないため設備は余分に要るが、切替え後も1台分の性能をそのまま使えるので、障害時の性能低下が起きにくい。負荷分散クラスタは平常時に全台を使える反面、1台落ちると残りの負荷が上がる。

  出典：平成28年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問14（IPA）

• システムが単位時間内にジョブを処理する能力の評価尺度はどれか。

  正解：スループット

  要点：スループットは単位時間の仕事量、応答時間は待ち時間の指標

  システムの性能指標には、単位時間あたりにどれだけの仕事量をこなせるかを見るものと、1件の処理がどれだけ速く返るかを見るものがある。前者を表すのがスループットで、一定時間に処理できるジョブ数などで測る。後者にあたる応答時間やターンアラウンドタイムは、利用者から見た待ち時間の指標であって処理能力の量を表すものではない。

  出典：平成28年度 春期 基本情報技術者試験 午前 問13（IPA）

• ロックの粒度に関する説明のうち，適切なものはどれか。

  正解：データを更新するときに，粒度を大きくすると，他のトランザクションの待ちが多くなり，全体のスループットが低下する。

  要点：ロック粒度を大きくすると競合が増え同時実行性が下がる

  ロックの粒度とは一度にロックする範囲の大きさを指す。粒度を大きく（表単位など）すると、1件しか更新しない場合でも広い範囲が押さえられ、他のトランザクションが待たされる時間が増える。その結果、同時実行性が下がり単位時間当たりの処理件数が落ちる。

  出典：平成30年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問29（IPA）

• 仮想記憶方式のコンピュータシステムにおいて，処理の多重度を増やしたところ，ページイン，ページアウトが多発して，システムの応答速度が急激に遅くなった。このような現…

  正解：スラッシング

  要点：スラッシングは多重度過多でページング多発し性能低下

  スラッシングは、多重度を上げすぎて各プロセスに割り当てられる実記憶が不足し、ページイン・ページアウトが頻発してCPUが本来の処理よりページ置換えに費やされる状態をいう。結果としてスループットが急激に低下する。多重度を下げるか実記憶を増設することで解消する。

  出典：令和8年度 （公開問題） 基本情報技術者試験 kamokuA 問5（IPA）