データベーススペシャリスト 令和2年度 10月 午前Ⅱ

結論: 整合性（C）を守るなら片方を止める、可用性（A）を守るなら両方動かし続けるです。

なぜ: 分断のあいだ、サーバ 1 と 2 は互いの更新を知ることができません。

• C と P を重視する … 両方が別々に更新を受け付けると、2 つのデータベースの中身が食い違います。食い違いを生まないためには、一方を止めて、もう一方だけで受け付けるしかありません。止めた側にとっては応答できない＝可用性を手放すことになります
• A と P を重視する … どちらのクライアントにも応答し続けるために、両方が動き続けます。そのかわり分断のあいだは中身が食い違いうる＝整合性を手放します

「両方停止」（ア・エ）は、誰にも応答しないので可用性を守ったことになりません。ウは C と A の振る舞いが逆です。

結論: BASE の E は Eventually consistent（結果整合性）です。更新はいつかは全ノードにそろう、というのが答えです。

なぜ: BASE は ACID と対になる考え方で、常に応答できること（可用性）を優先し、ノード間で一時的に値が食い違うことを許します。ある瞬間に読んだ値がノードごとに違ってもよく、障害がなければ最終的に同じ値に落ち着きます。

アの 2 相コミットは、全ノードが同時にそろうことを保証する強い一貫性のための手順で、BASE の考え方とは逆です。ウの「全ノードが常に同じ結果を返す」も強い一貫性の性質です。エの「分断されたら受け付けない」は、可用性より一貫性を取る選び方で、可用性を優先する BASE とは逆になります。

結論: {A, D} です。

なぜ: 候補キーは「その属性から全属性が決まり、しかも余計な属性を含まない」最小の組です。{A, D} から順に広げてみます。

1. A → {B, C} で B と C が決まる → {A, B, C, D}2. {C, D} → E で E が決まる → {A, B, C, D, E}（全属性）

A も D も、どの関数従属の右辺にも出てこないので、他から導けません。つまりどの候補キーにも A と D は必ず入り、{A, D} で全属性に届くので、これが最小です。

• ア {A, C} … D が決まらないので E にも届きません
• イ {A, C, D} … 全属性に届きますが、C は A から決まるので余計です（最小でない）
• エ {C, D} … A と B が決まりません

結論: ロールフォワード（やり直し）には更新後情報を使います。

なぜ: ログには 2 種類の情報があります。

• 更新前情報（変える前の値）… 取り消すとき（ロールバック）に、元へ戻すために使う
• 更新後情報（変えた後の値）… やり直すとき（ロールフォワード）に、もう一度書き込むために使う

媒体障害では、バックアップから戻したあと、バックアップ以降に確定した更新を更新後情報で書き直して最新の状態に追いつきます。これがロールフォワードです。

• ア … 取消しに使うのは更新前情報です
• イ … 媒体障害からの復旧はロールフォワードなので、使うのは更新後情報です
• ウ … ロールバックしたトランザクションをもう一度実行するのは、ログからではなくアプリケーションが改めて行う処理です

結論: ウです。勤務地が、主キーの社員番号から所属コードを経由して決まっています（推移的関数従属）。

なぜ: 4 つを順に見ます。

• ア … 主キーは {学生番号, 講義名} で、担当教員は講義名だけで決まります。主キーの一部への従属（部分関数従属）があるので、第 2 正規形でもありません
• イ … どの列も社員番号から直接決まり、それ以外の従属はありません。第 3 正規形です
• ウ … 主キーは社員番号 1 つなので部分従属は起きようがなく、第 2 正規形です。ところが 社員番号 → 所属コード → 勤務地 という推移的な従属があるので、第 3 正規形ではありません
• エ … 趣味が繰返し項目（1 つの欄に複数の値）なので、第 1 正規形でもありません

結論: 1 対 1 なら、どちらの表に相手の主キーを持たせてもかまいません。

なぜ: 外部キーは「この行の相手は誰か」を 1 つだけ指す列です。1 対 1 ならどちらの側から見ても相手は 1 つなので、A 表に列 b を足しても、B 表に列 a を足しても表現できます。

• イ … 1 対多（A が 1、B が多）なら、外部キーを持つのは多の側の B 表です（列 a を B 表に足す）。A 表に列 b を足すと、相手が複数あるときに 1 つの欄に収まりません
• ウ … 多対多では新しい表（連関の表）を作りますが、その表には列 a と列 b の両方を外部キーとして持たせます。片方だけでは組を表せません
• エ … 多対多で互いに外部キーを持たせても、相手が複数ある以上 1 つの欄に収まりません

結論: COALESCE で、R.ID が NULL なら S.ID を使います。

なぜ: 完全外部結合（FULL JOIN）は、相手の無い行も両側から残します。

• ID 1 は R にしか無いので、S.ID は NULL
• ID 4 は S にしか無いので、R.ID は NULL

結果の ID 列にはどちらの行も値が入っています。COALESCE(R.ID, S.ID) は左から順に見て最初の NULL でない値を返すので、R.ID が無い行では S.ID が使われ、1〜4 がそろいます。

• イ DISTINCT … 関数ではありません。SELECT の直後に書くと「結果の重複を除く」という指定になり、(R.ID, S.ID) は 2 つの値をまとめた組として扱われます。ID 列が (1,) や (2,2) のような組になり、結果と合いません
• ウ NULLIF … 2 つの値が等しいときに NULL を返す関数です。ID 1 は 1 になりますが、ID 2・3 は R.ID と S.ID が等しいので NULL、ID 4 は 1 つ目の値（R.ID）が NULL なので NULL になります
• エ UNIQUE … 制約の指定で使う語で、ここには書けません

結論: 誰の上司にもなっていない社員が出ます。S002・S004・S007 です。

なぜ: 副問い合わせは「X を上司にしている社員 Y がいるか」を聞いています。NOT EXISTS なので、そういう Y が 1 人もいない X だけが残ります。

上司の列に出てくる社員コードは S001・S003・S005・S006 です（＝部下がいる人）。これ以外の S002・S004・S007 が答えです。

アは「部下がいる人」で、EXISTS にした場合の結果です。イは上司が NULL の人（いちばん上の人）、エは部下がいて自分にも上司がいる人で、どちらもこの SQL の条件とは関係がありません。

結論: 直積は、2 つの関係の行（タプル）をあらゆる組合せでつないだものです。

なぜ: R が m 行、S が n 行なら、直積は m × n 行になります。条件で絞らず、すべての組を作るのが直積です。SQL では CROSS JOIN がこれに当たります。

ほかの選択肢は別の演算です。

• ア … 選択（条件を満たす行だけを残す）
• イ … 射影（指定した属性だけを残す）
• ウ … 結合（θ結合）。直積のうち、指定した属性どうしの関係（＝や＜など）を満たす組だけを残したもの

結論: 同じ性別の中での最小の生年月日（＝最年長の誕生日）と比べます。

なぜ: 生年月日が小さいほど年長です。外側の S1 の行ごとに、S1.性別 = S2.性別 で同じ性別の社員だけから最小の生年月日を求め、それより後に生まれた人を残せば、各性別の最年長だけが除かれます（相関副問い合わせ）。

• ア … 性別ごとにまとめるので、男女 2 行が返ります。> の右辺は 1 つの値でなければならず、エラーになります
• イ … 「自分より年長の人（性別を問わない）」も対象に入るので、最小値は全社員の中の最年長に引っ張られます。女性の最年長でも、もっと年長の男性がいれば残ってしまいます
• エ … FROM に S2 という名前が無いので S2.性別 を参照できず、エラーになります

結論: 直列化可能性は、同時に動かした結果が、何らかの順番で 1 つずつ動かした結果と同じになることです。

なぜ: 本当に 1 つずつ動かせば干渉は起きませんが、それでは遅すぎます。そこで、実際には同時に動かしながら、結果だけは順番に動かした場合と区別がつかないように制御します。その性質が直列化可能性です。

• ア … 2 相コミットは分散トランザクションの合意の手順で、直列化可能性とは別の話です
• イ … 逆です。直列化可能性は、干渉が起きない最も強い隔離の性質です
• ウ … 「一つずつ順に実行する」のは直列実行そのものです。直列化可能性は、同時に実行しても結果がそれと同じになることを言います

結論: セーブポイントです。

なぜ: トランザクションの途中に SAVEPOINT 名前 で印を付けておくと、ROLLBACK TO SAVEPOINT 名前 でその印より後の変更だけを取り消せます。印より前の変更は残り、トランザクションも続けられます。

• ア … コミットポイントは、トランザクションの変更が確定する時点のことで、取り消しの印ではありません
• ウ … 制約モードは、制約の検査をいつ行うか（すぐか、コミット時か）の設定です
• エ … チェックポイントは、障害回復を速くするために、メモリ上の更新をディスクへ書き出す時点のことです

結論: ハッシュ方式は、キーの値を関数（ハッシュ関数）に通した結果で、格納場所を決める方式です。

なぜ: 同じキーなら同じ計算結果になるので、探すときも同じ関数に通せば、格納場所へ直接たどり着けます。等しい値を探すのは速い一方、値の大小の順には並ばないので、範囲を指定して探すのには向きません。

ほかの選択肢は別の格納方法です。

• ア … クラスタリング（関連するレコードを近くに置く）
• イ … ポインタでつなぐ方式（ネットワーク型・階層型データベースの格納）
• ウ … B+木

結論: 楽観的制御法は、ロックを掛けずに処理を進め、コミットの直前に「ぶつかっていないか」を確かめる方式です。

なぜ: 「たぶん他のトランザクションとは衝突しない」と楽観して、先に処理してしまいます。コミットの前に、読んだり書いたりしたデータを誰かが変えていないかを確認し、変えられていればやり直します。衝突がめったに起きない場面では、ロック待ちが無いぶん速く動きます。

• ア … ロックを掛ける順番を決めておく方法（デッドロックを防ぐ工夫）
• ウ … 2 相コミット
• エ … 2 相ロック方式。ロックを使う悲観的な方法の代表です

結論: CEP は、次々に流れてくるデータ（イベント）を、ためずにその場で調べ、決めておいた条件に合えば処理を動かす方式です。

なぜ: ふつうのデータベースは「ためてから問い合わせる」のに対し、CEP は「条件を先に置いておき、データの方を流す」という逆の発想です。センサーの値や取引の記録のように、絶え間なく届くデータへの即時の反応に使います。

ほかの選択肢は別の技術の説明です。

• ア … OLAP（多次元分析）
• イ … 多版同時実行制御（MVCC）
• ウ … 2 相コミットなどの分散トランザクション

結論: キー 1 つに値 1 つを対応させるのはキーバリューストアです。

なぜ: キーバリューストアは「キー → 値」の組だけを持ちます。組どうしに関係が無い（疎結合）ので、キーごとに別々のサーバへ分けて置いても困らず、分散させやすいのが特徴です。

ほかの選択肢は、値の持ち方が違います。

• イ グラフデータベース … ノードとそのつながり（辺）を持つ。データどうしの関係そのものが主役
• ウ 文書データストア … 値として、入れ子の構造をもつ文書（JSON など）を持つ
• エ ワイドカラムデータストア … 1 つのキーに、列の名前と値の組を多数持つ

結論: 集計に使う軸の組合せを切り替えるのはダイスです。

なぜ: OLAP では、データを複数の軸をもつ立方体（キューブ）として扱います。ダイスは、そのキューブを別の角度から切り直す操作で、「商品 × 販売チャネル」で見ていたものを「商品 × 顧客タイプ」で見直す、といった軸の入替えがこれに当たります。

• イ データクレンジング … 誤りや表記の揺れを直してデータをきれいにする前処理で、OLAP の操作ではありません
• ウ ドリルダウン … 同じ軸の中で、より細かい単位へ下りる（年 → 月 → 日）
• エ ロールアップ … 同じ軸の中で、より粗い単位へまとめる（日 → 月 → 年）

結論: 結合に必要な列だけを先に送って絞り込むのはセミジョイン法です。

なぜ: 表を丸ごと送ると通信量が大きくなります。セミジョイン法では、

1. サイト 1 が、結合に使う列の値だけをサイト 2 へ送る2. サイト 2 は、その値と結合できる行だけを選び、サイト 1 へ送り返す3. サイト 1 で最終的な結合を行う

という手順で、結合に関係する行だけをやり取りします。

• ア・エ … 入れ子ループ法・マージジョイン法は、1 つのサイトの中での結合の計算方法で、サイト間で何を送るかの方式ではありません
• ウ … ハッシュセミジョイン法は、列の値そのものではなくハッシュ値を送る方式です。問題文は「列値だけを送り」と言っているのでセミジョイン法です

結論: エクスプロイトコードは、脆弱性を実際に突くためのコードです。

なぜ: 攻撃に使われる一方で、自分のシステムに本当にその脆弱性があるかを確かめる（修正が効いたかを検証する）ためにも使われます。使う人と目的によって、攻撃にも防御にもなる道具です。

ほかの選択肢は別のものです。

• イ … シグネチャ（パターンファイル）
• ウ … メッセージ認証コード（MAC）
• エ … ワンタイムパスワード

結論: TLS では、ディジタル証明書を通信相手の確認と、鍵交換に使います。

なぜ: サーバは証明書を相手に示し、「この公開鍵は確かにこのサーバのものだ」と認証局に保証してもらいます。クライアントはそれを確かめることで、偽のサーバと話していないかを判断し、そのうえで暗号化に使う鍵を取り決めます。

• ア … 証明書の規格は X.509 です。X.400 は電子メールの規格です
• ウ … 認証局が署名するのは申請者の公開鍵（を含む証明書の内容）です。秘密鍵は本人だけが持ち、認証局に渡しません
• エ … 署名に使うのはルート認証局の秘密鍵です。公開鍵では署名できず、署名を確かめる側が公開鍵を使います

結論: マルチベクトル型は、種類の違う DDoS 攻撃を組み合わせて同時に仕掛けるものです。

なぜ: 「ベクトル」は攻撃の手口のことです。アは、サーバの処理能力を使い切らせる攻撃と、回線の帯域を埋める攻撃という性質の違う 2 つを同時に行っています。片方への対策だけでは防げないので、守る側が厄介になります。

• イ … 多数の機器から行うパスワードの総当たりで、サービスを止める DDoS ではありません
• ウ … DNS の応答を攻撃対象へ集中させる DNS リフレクション（DRDoS）で、手口は 1 種類です
• エ … マルウェアによるデータの改ざん・消去で、DDoS ではありません

結論: 電気泳動型は、電気を帯びた色付きの粒子を、電圧で表面に引き寄せて表示します。

なぜ: 液体の中に、白と黒など色の違う帯電粒子が入っています。電極に電圧をかけると、その電荷に引かれた粒子が表面側に集まり、その色が見えます。表示を保つのに電力がほとんど要らないので、電子書籍の端末などに使われています。

ほかの選択肢は別の表示方式です。

• ア … 液晶（光の通り方を変える）
• ウ … 有機 EL など（自ら光る）
• エ … DMD（微小な鏡を傾ける。プロジェクタに使われる）

結論: (3) → (1) → (2) → (4) です。原因を外側から順に切り分け、確定してから引き継ぎます。

なぜ: ハートビートが届かない原因は「本番系が止まった」とは限りません。早まって引き継ぐと、本番系と待機系が両方とも動いて同じディスクに書き込む事態（スプリットブレイン）になります。

1. (3) まず待機系自身のネットワークが正常かを確かめる。自分の側の故障なら、引き継ぐべきではありません2. (1) 次に、ディスク上のハートビートの記録を見て、本番系が本当に止まったのか、ネットワークが混んで届かなかっただけなのかを確かめる3. (2) 本番系の異常と判断できたら、論理ドライブの専有権を奪ってロックを掛ける。これで本番系はもう書き込めません4. (4) 専有権を失った本番系は、自ら OS をシャットダウンして退く

ロックを掛ける (2) を確認より先に行うア・イ・エは、原因を確かめないまま引き継ぐことになります。

結論: BPMN は、業務の流れを図で描くための標準の書き方です。

なぜ: OMG が定めた表記法で、作業・分岐・イベント・担当者の区切りなどを決まった記号で描きます。書き方がそろっているので、業務の担当者とシステムの開発者が同じ図を同じ意味で読めます。

• ア … 実績を数字でつかむのは、業務の監視や分析の道具の役目です。BPMN は流れを描く表記法です
• ウ … BPMN からデータモデルが自動で作られるわけではありません
• エ … E-R 図はデータの構造を描く別の表記法です

結論: ユースケース駆動開発では、ユースケース（利用者から見たひとまとまりの要件）ごとに、設計からテストまでを通して進めるので、要件ごとの進み具合が分かります。

なぜ: 「どのユースケースがどこまでできたか」を単位に開発を管理するので、どの要件が設計中で、どれがテスト済みかが見えるようになります。開発の物差しがユースケースそのものになるのが、この方式の特徴です。

ア・イの「開発を反復する」ことによる利点は、反復型開発の利点です。ウの「アーキテクチャを初期に決める」ことはアーキテクチャ中心の考え方の利点です。どちらもユースケース駆動と組み合わせて使われることが多いのですが、ユースケース駆動そのものの利点ではありません。