システム障害とは？

システム障害の意味

電源断やOS異常などでDBMSが停止し、主記憶上のバッファ内容が失われる障害。ディスク上のデータは壊れていない。

システム障害の具体例

再起動時に、直近のチェックポイント以降のログを読み、コミット済みをREDO、未コミットをUNDOして整合状態に戻す。

システム障害は試験でどう引っ掛けられる？

媒体障害と取り違えないこと。ディスク上のデータは壊れていないので、バックアップからの復元は不要でログだけで回復できる。失われるのは主記憶上のバッファなので、コミット済みだがまだディスクへ書けていない分をREDO、未コミットで書き込まれてしまった分をUNDOする——REDOとUNDOの対象を逆にしない。

システム障害と関連する用語

• チェックポイント
• ロールバック

システム障害が出た過去問

• DBMSをシステム障害発生後に再立上げするとき、ロールフォワードすべきトランザクションとロールバックすべきトランザクションの組合せとして、適切なものはどれか。こ…

  正解：ロールフォワード：T2，T5／ロールバック：T6

  要点：CP後のコミット済みは前進、未コミット更新は後退復帰

  再立上げ時は、チェックポイント以降にコミットされたトランザクションをログから前進復帰（ロールフォワード）し、障害時点で未コミットのものを後退復帰（ロールバック）する。チェックポイント前にコミット済みのT1は既に反映されているため対象外、更新を伴わない読取りだけのT3・T4は取り消す変更がないためロールバック不要である。

  出典：平成28年度 秋期 高度共通_午前I試験 am1 問10（IPA）

• サービス提供時間帯が毎日6〜20時のシステムにおいて、ある月の停止時間、修復時間及びシステムメンテナンス時間は次のとおりであった。この月の可用性は何％か。ここで…

  正解：98.3

  要点：可用性はサービス提供時間帯を分母に、時間内の停止だけを引く

  可用性はサービス提供時間帯を基準に計算する。提供時間は1日14時間×30日＝420時間で、この時間内に生じた停止は7時間だけである。提供時間外の修復3時間とメンテナンス8時間は分母にも分子にも影響しない。したがって(420-7)÷420＝413÷420≒98.33％となり、98.3％である。

  出典：平成29年度 秋期 高度共通_午前I試験 am1 問20（IPA）

• チェックポイントを取得するDBMSにおいて、図のような時間経過でシステム障害が発生した。前進復帰（ロールフォワード）によって障害回復できるトランザクションだけを…

  正解：T4とT5

  要点：ロールフォワードはチェックポイント後にコミット済みの分を再現する

  ロールフォワード（前進復帰）は、チェックポイント以降にコミットが完了しているのに、その更新結果がまだデータベースへ反映されていない可能性があるトランザクションを、ログを使って再現する処理である。この図では、チェックポイントと障害の間にコミットしたT4とT5が対象になる。チェックポイント前にコミット済みのT1は既に反映されており、未コミットのまま障害を迎えたT2とT3はロールバック（後退復帰）の対象になる。

  出典：令和4年度 秋期 高度共通_午前I試験 am1 問9（IPA）

• DBMSをシステム障害発生後に再立上げするとき、ロールフォワードすべきトランザクションとロールバックすべきトランザクションの組合せとして、適切なものはどれか。こ…

  正解：ロールフォワード:T2,T5 / ロールバック:T6

  要点：更新のない読取り専用トランザクションは回復対象外

  チェックポイント以降にコミットしたトランザクションは更新がディスクに反映されていない可能性があるのでロールフォワードの対象、障害時に未完了で更新を行ったものはロールバックの対象となる。T2とT5はチェックポイント後にコミットしているのでロールフォワード、T1はチェックポイント前にコミット済みで反映されているため対象外。未完了のT3・T4はReadのみで更新していないのでロールバック不要、更新を伴うT6だけがロールバックの対象となる。

  出典：令和5年度 秋期 高度共通_午前I試験 am1 問9（IPA）