性能指標の基本と性能評価

結論：性能は「量」と「時間」の2つで測る

性能指標（システムの速さを表す物差し）は、単位時間あたりの処理量と1件にかかる時間の2種類に分かれます。単位時間あたりの処理量を表すのはスループットだけです。ターンアラウンドタイムとレスポンスタイムは、どちらも1件にかかる時間です。

レストランにたとえます。スループット＝1時間に何組の客をさばけるか。レスポンスタイム＝注文を言い終えてから最初の一皿が出るまで。ターンアラウンドタイム＝注文してから最後の皿まで全部そろうまで、です。

見分け方は2つです。「単位時間当たり」「能力」「仕事の量」とあればスループット。「最初の〜が出始めるまで」とあればレスポンスタイム、「結果がすべて出るまで」とあればターンアラウンドタイムです。

選択肢に紛れ込む関係ない用語も押さえておきます。MIPSはCPUが1秒間に何百万命令を実行できるかを表し、CPU単体の速さの指標です。システム全体の処理量ではありません。アクセスタイムは記憶装置にデータを読み書きする要求を出してから、読み書きが始まるまでの時間です。サイクルタイムは記憶装置に続けてアクセスするときの1回分の周期です。タイムスライスはOSが1つのプロセスにCPUを割り当てる短い持ち時間で、性能指標ではありません。

応答時間を分解する：引き算でサーバの時間を出す

オンライン処理（端末からの要求にその場で答える処理）では、応答時間は次の3つの足し算です。

応答時間 ＝ 端末処理時間 ＋ 回線伝送時間 ＋ サーバ処理時間

flowchart LR
  A["端末処理"] --> B["回線伝送（行き）"] --> C["サーバ処理"] --> D["回線伝送（帰り）"] --> E["端末に表示"]

端末側で測れるのは応答時間・回線伝送時間・端末処理時間です。そのため、サーバ処理時間は残りとして引き算で求めます。サーバ処理時間 ＝ 応答時間 − 回線伝送時間 − 端末処理時間です。選択肢は＋と−の組合せを入れ替えただけなので、「全体から自分以外を全部引く」と覚えれば迷いません。

時間の計算：部品ごとに足す・部品ごとに掛ける

ターンアラウンドタイムやトランザクション処理時間の計算は、すべて部品の時間を足すだけで解けます。待ち時間やオーバヘッド（本来の処理以外にかかる余分な時間）は、問題文に「無視する」とあれば足しません。

型1：ターンアラウンドタイムの改善・予測

• ターンアラウンドタイム ＝ CPU時間 ＋ 入出力時間（＋ その他のオーバヘッド）
• 「何倍にすれば」「何％になる」は、指定された部品にだけ掛けます。全体に掛けるのはひっかけです。

型2：1トランザクションの平均処理時間

• CPU時間 ＝ 命令数 ÷ （MIPS × 100万）［秒］
• ファイルアクセス時間 ＝ 1回のアクセス時間 × 回数
• 平均処理時間 ＝ CPU時間 ＋ ファイルアクセス時間

MIPSは「1秒間に何百万命令」なので、30MIPS＝1秒に3,000万命令です。命令数を「万」のまま割ると桁がずれます。60万命令 ÷ 30MIPS ＝ 0.02秒 ＝ 20ミリ秒のように、最後にミリ秒（×1,000）へ直します。

性能をどう測るか：ベンチマークテストと他の評価手法

ベンチマークテストは、標準的な測定用プログラムを実際に動かして処理性能を数値化し、他の製品と比べる手法です。出題が多い知識で、評価手法の説明を4つ並べて正しいものを選ばせる形が定番です。

もう1つ大事なのは、何のプログラムで測るかです。新しいシステムを入れるときの性能評価は、実際によく使うプログラムや、処理時間を保証しなければならないプログラムで測ります。「単純で分かりやすいテストプログラム」や「構成の違いの影響を受けにくいプログラム」では、実際の使われ方とずれた結果になってしまいます。

遅くなったら何を見るか：原因と調べる項目を対応させる

性能が落ちたときは、想定原因ごとに調査項目を対応させる問題が出ます。原因の言葉と調査項目の言葉を結び付けるだけで解けます。

フラグメンテーション（断片化）とは、データがディスク上の飛び飛びの場所に散らばった状態です。1冊の本が本棚のあちこちの段に分かれて置かれていると、取り出す手間が増えるのと同じです。断片化しているかどうかは、データがどう格納されているかを見れば分かります。

主記憶（メモリ）の取り合いを最もよく表す指標はページング発生頻度です。ページングとは、メモリが足りないときにデータをディスクと出し入れすることです。メモリの取り合いが激しいほど、この出し入れが増えます。メモリ使用率は「どれだけ使っているか」で、取り合いの激しさは表しません。実行待ち時間はCPUの取り合いを表します。

キャパシティプランニング：現状 → 将来の需要 → 構成 → 評価

キャパシティプランニングとは、将来の業務量に対して、必要なCPU・ディスク・サーバ台数などを前もって計画することです。作業項目を並べ替えさせる問題が出ます。

順番の原則は**「今を測る → これからの需要を知る → 足りなくなる時期や必要な構成を考える → 評価して増強・見直しする」**です。要件定義と同じで、現状と要件がそろわないうちに構成は決められません。

• 過去問の例A：稼働状況から性能情報を把握 → 新規業務の要件をヒアリング → 構成案を検討 → 構成案を評価・見直し
• 過去問の例B：基礎数値（稼働データ・トランザクション数）を把握 → 端末増設や利用者の増加を検討 → システム能力の限界時期を検討 → CPU・ディスク・メモリの増設を検討

増設・評価のような「手を打つ」作業は必ず最後、現状の数値の把握が必ず最初です。この2点だけで、選択肢はほぼ1つに絞れます。