障害の種類（トランザクション障害・システム障害・媒体障害）とは？

障害の種類（トランザクション障害・システム障害・媒体障害）の意味

データベースの障害は3つに分類される。個々の処理が異常終了するトランザクション障害、電源断などでDBMS全体が停止するシステム障害、ディスク故障でデータが失われる媒体障害である。どれに当たるかで回復手順とかかる時間がまったく異なる。

障害の種類（トランザクション障害・システム障害・媒体障害）の具体例

トランザクション障害はそのトランザクションのみをUNDOして終わる。システム障害は再起動時にチェックポイント以降のログでREDOとUNDOを行う。媒体障害はバックアップを復元したうえで、そこから先のログをロールフォワードする。

障害の種類（トランザクション障害・システム障害・媒体障害）は試験でどう引っ掛けられる？

システム障害では主記憶の内容が失われるだけでディスクは無事なので、バックアップからの復元は不要。ここを媒体障害と混同すると、回復手順の選択問題で誤答する。

障害の種類（トランザクション障害・システム障害・媒体障害）と関連する用語

• 障害回復（ロールフォワード・ロールバック）
• チェックポイント
• ログファイル（ジャーナル）

障害の種類（トランザクション障害・システム障害・媒体障害）が出た過去問

• 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内の停止時間だけで計算する

  サービス提供時間は6時から20時までの14時間で、30日分では14×30＝420時間である。可用性の計算に算入するのはサービス提供時間内の停止時間7時間だけで、提供時間外の修復3時間とメンテナンス8時間は対象外となる。よって(420-7)÷420＝0.98333…で、98.3%となる。

  出典：平成29年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問55（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：コミット済みは再現、未完了の更新だけを取り消す

  再立上げ時は、チェックポイント以降にコミットが完了したトランザクションを更新後ログでロールフォワードし、障害発生時点で未完了だったものをロールバックします。コミット済みで更新を伴うのはチェックポイント後に完了したT2とT5です。未完了のうちT3は参照だけで更新がないため打消しは不要で、更新を伴うT6だけがロールバックの対象になります。チェックポイント前に完了したT1は既にディスクへ反映済みなので、対象外です。

  出典：平成28年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問30（IPA）

• 媒体障害の回復において，最新のデータベースのバックアップをリストアした後に，トランザクションログを用いて行う操作はどれか。

  正解：バックアップ取得後にコミットした全てのトランザクションをロールフォワードする。

  要点：媒体障害の回復はリストア後にロールフォワードする

  媒体障害の回復ではバックアップをリストアした後、ログの更新後情報を使ってバックアップ以降にコミット済みのトランザクションを再現する。これがロールフォワードで、障害直前の状態まで復元できる。未コミットのものは再現しない。

  出典：平成28年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問30（IPA）

• データベースに媒体障害が発生したときのデータベースの回復法はどれか。

  正解：バックアップコピーでデータベースを復元し、バックアップ取得以降にコミットした全てのトランザクションをロールフォワードする。

  要点：媒体障害はバックアップ復元＋ロールフォワードで回復する

  媒体障害はディスクそのものが壊れ、データベースの内容が失われる障害です。この場合はまずバックアップから復元し、その後ログを使ってバックアップ取得以降にコミット済みのトランザクションを再適用（ロールフォワード）します。ロールバック中心の対処は、トランザクション障害やシステム障害の回復方法です。

  出典：令和1年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問29（IPA）

• データベースの障害回復処理に関する記述として、適切なものはどれか。

  正解：システムが媒体障害以外のハードウェア障害によって停止した場合、チェックポイントの取得以前に終了したトランザクションについての回復作業は不要である。

  要点：チェックポイント以前にコミット済みの更新は回復不要

  チェックポイントとは、その時点までの更新内容が確実にデータベースへ反映されたことを保証する同期点である。チェックポイント取得より前に完了（コミット）したトランザクションの更新はすでに反映済みなので、ハードウェア障害からの再起動時に改めて回復（ロールフォワード）する必要はない。媒体障害以外の障害ではバックアップからのリストアも不要である。

  出典：令和3年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問27（IPA）