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201試験の例題と解説

200.1 リソースの使用率の測定とトラブルシューティング

今回は201試験の試験範囲から「200.1 リソースの使用率の測定とトラブルシューティング」についての例題を解いてみます。

■トピックの概要
このトピックの内容は以下の通りです。

<200.1 リソースの使用率の測定とトラブルシューティング>
重要度 6

<説明>
ハードウェアリソースとネットワーク帯域幅の使用率を測定でき、リソースの問題を解決できること。

<主要な知識範囲>
・CPU使用率を測定する
・メモリ使用量を測定する
・ディスクI/Oを測定する
・ネットワークI/Oを測定する
・ファイアウォール機能とルーティングスループットを測定する
・クライアントの帯域幅使用率をマップする
・システムトラブルの徴候と発生しそうな問題の突き合わせ / 関連付けを行う
・ネットワーキングを含むシステムにおいてスループットを推定し、ボトルネックを見つけ出す

<重要なファイル、用語、ユーティリティ>
・iostat
・vmstat
・netstat
・pstree, ps
・w
・lsof
・top
・uptime
・sar
・swap
・processes blocked on I/O
・blocks in
・blocks out


■例題
リソースの使用率の解説として正しいものを選びなさい。

1. CPU使用率は常時低い方が望ましい
2. メモリ使用率が高い場合、スワップの状況も確認する
3. ディスクI/Oは書き込み量が性能劣化に繋がりやすい
4. ネットワークI/Oが多い場合、メモリ増設を検討する

※この例題は実際のLinuC試験とは異なります。

解答と解説

答えは 2. メモリ使用率が高い場合、スワップの状況も確認する です。

リソースの使用率を確認することは、システム全体の性能への影響を考える上で非常に有効な手段です。

CPU使用率は、最も分かりやすいリソースの使用状況を示す指標です。CPU使用率が常時低いことはよくあることですが、常時高い事が望ましくないわけではありません。むしろ、CPU使用率が低いことは用意されているCPUリソースを有効活用できていない、ということでもあるので、高性能なCPUを使っている場合にはむしろコストパフォーマンスが悪い、ということになります。CPU使用率は、性能が出ない時にCPUリソースが不足していることによって性能劣化を起こしていないか確認するのがよいでしょう。

メモリ使用率は、性能劣化を引き起こしやすいポイントです。メモリ使用率が高い場合、Linuxはメモリを確保するためにスワップアウトを行いますが、頻繁にスワップが発生すると大幅に性能が劣化します。単にメモリ使用率を見るだけで無く、スワップ量との兼ね合いで状況を判断する必要があります。

スワップもそうですが、ディスクI/Oも性能が劣化していると判断する理由になるポイントです。ディスクI/Oは、入出力しているデータの量だけでなく、読み書きの回数、いわゆるIOPS(1秒間あたりのI/O数)も重要になってきます。一般的にハードディスクは1台で100〜150IOPS程度の性能と言われており、これを超える読み書きが発生するとiowaitの状態になります。これが性能劣化と感じられる理由です。逆にデータ量が多くても、IOPSが少なければ性能劣化を感じないこともあります。メールサーバーなど、細かいデータを大量に読み書きする必要があるシステムでは、IOPSにも気を配る必要があります。

ネットワークI/Oが多い場合、メモリを増設しても改善することは少ないでしょう。ネットワークインターフェースを増やすか、サービスを分割して別のホストに移動させるなど、大量のネットワークI/Oをさばき切る方策を採る必要があります。

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