ITパスポート 令和8年度 問62:computer_systemに関する問題
システムの性能評価におけるベンチマークテストに関する記述として,適切なものはどれか。
- a評価対象のシステムで使われるものと同じデータ,同じプログラムを,ほかの疑似システム上で実行させて性能を評価する。
- b評価対象のシステムの動作特性を,取扱いの容易な形にモデル化したものを用いて,ほかの疑似システム上で実行させて性能を評価する。
- c評価対象のシステムのプログラムステップ数,ハードウェア性能,I/O 回数の机上計算値などを基に処理時間を積算して性能を評価する。
- d標準的な処理を設定し,それを実行する評価用プログラムを,評価対象のシステム上で実際に実行させて性能を評価する。正答
AI解説(初心者・標準・上級)
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答えは d です。
システムの速さを比べたいとき、頭の中の計算や“似せて作ったニセモノ”で考えるより、本物の機械で実際に動かして測るのが一番確実です。みんな同じ決まった作業(テスト用プログラム)をやらせて、どっちが速いか競争させるのがベンチマークテストです。
100m走を実際に走らせてタイムを測る、というイメージです。
👉 覚え方:ベンチマーク=本物で実際に動かして測る。
ほかの選択肢:a・b ニセの(疑似)システムで測る=シミュレーションの話/c 紙の上の計算で見積もる=机上計算の話。本物で測る d が正解です。
なぜこれが正解か
正解は d。ベンチマークテストとは、標準的な処理を行う評価用プログラム(ベンチマークプログラム)を、評価対象のシステム上で実際に実行させ、その実測値で性能を比較・評価する手法。実機で測るので現実的な性能がつかめる。
各選択肢の解説
- a:同じデータ・プログラムを“ほかの疑似システム”上で実行=シミュレーションの一種で実機ではない。
- b:動作特性をモデル化して疑似システムで実行=シミュレーション。
- c:プログラムステップ数やI/O回数から処理時間を積算=机上計算(解析的評価)。
- d:評価用プログラムを評価対象システム“上で実際に”実行=ベンチマーク(正解)。
覚え方・ひっかけ注意
キーワードは「評価対象のシステム上で実際に実行」。a・bの“疑似システム上で”はシミュレーション、cの“机上計算”は解析モデル。本物で測るか/模型で測るか/紙で計算するか、の3区別で押さえる。
理論的背景
ベンチマークテストはシステムやコンポーネントの性能を客観的・再現可能な方法で評価するための体系化された手法で、正解dの「標準的な処理を設定し、評価用プログラムを評価対象システム上で実際に実行して性能を評価する」という定義が核心を表している。ベンチマーク(Benchmark)は本来「測量の基準点」を意味する測量用語が転用されたものである。
標準的なベンチマークプログラムの例:CPU性能評価にはCINEBENCH・PCMark・SPECcpu。ストレージ性能にはCrystalDiskMark・fio(IOPS・スループット・レイテンシ計測)。データベース性能にはTPC-C(OLTP処理)・TPC-H(意思決定支援処理)。クラウドコンピューティング性能にはSPECcloud・Geekbench。AIモデル推論性能にはMLPerf。これらはいずれも「標準化されたワークロードを実際のシステムで実行して測定結果を比較」という方式をとる。
他の性能評価手法との区別:シミュレーション(選択肢b)はモデル化して仮想環境で評価。解析的評価(選択肢c)は数学的計算で推定。ベンチマークは実機での実測という点で最も現実に近い評価値を得られる反面、特定のワークロードに偏った評価になる可能性がある。
実務での使われ方
クラウドサービス選定(AWS・Azure・GCP・OCI)においてベンチマークテストは購入前評価の必須工程となっている。同一インスタンスタイプでもリージョン・世代・実際の負荷パターンによって実測性能が異なるため、自社ワークロードに近いベンチマークプログラムで実際に評価することが推奨される。MySQL・PostgreSQL等のデータベースサーバではsysbench・pgbenchを使った性能評価が標準的。SLAの稼働率保証の根拠データとしてベンチマーク結果が提示されるケースも多い。
アジャイル開発では各スプリントのパフォーマンス回帰テスト(前スプリントと比較して性能劣化がないかの確認)にベンチマークを組み込むCI/CDパイプラインの実装が増えている(GitHub Actions・Jenkins等での自動ベンチマーク実行)。
試験での位置づけ
ベンチマークテストはITパスポートのテクノロジー系「コンピュータシステム」(システムの性能評価分野)で出題される。性能評価の4手法(ベンチマーク・シミュレーション・解析モデル・プロファイリング)の区別と各手法の特徴が問われる。「実際に実行する」という特徴がベンチマークの識別ポイントで、「モデル化・仮想実行」はシミュレーション、「数学的計算・推定」は解析的評価と明確に区別される。近年のITパスポートではクラウド性能評価・AI処理性能(GPU性能指標:FLOPS・TOPS)に関連したベンチマーク問題が増加している。基本情報技術者試験ではTPC-C・TPC-H等の業界標準ベンチマーク規格・スループット/レイテンシ/IOPS等の性能指標の定義と計算まで問われる。
選択肢の発展補足
選択肢aの「同じデータ・プログラムを疑似システムで実行」という手法はエミュレーション(Emulation)に近い概念で、ハードウェアの行動を別のシステムで再現する方式。Intelアーキテクチャ向けソフトウェアをARMシステムで動かす場合等に使われるが、性能評価手法の文脈では標準的な分類には入らない。選択肢bのシミュレーションは確率的事象(待ち行列・ランダムな到着率)のモデル化に有効で、キャパシティプランニング(将来の負荷増加に対する必要スペック算定)でよく使われる。モンテカルロシミュレーション・待ち行列理論(M/M/1モデル等)が応用例として重要。選択肢cの解析的評価(机上計算)はシステムが完成する前の概算見積もりに使われ、設計段階での意思決定支援が主目的。実際の測定ではなく理論値であるため、現実の性能との乖離が生じることがある。
出典:IPA(情報処理推進機構)公式 ITパスポート試験 令和8年度 問62/ 公的機関配布資料につき出典明記の上引用。解説は合格ナビによる独自AI解説です。