LinuC レベル4 4SA02試験のサンプル問題（本番形式・解説付き）

LinuC レベル4 4SA02試験（LPI-Japan・LinuC-4SA システムアーキテクト（4SA02））の出題形式を、実際の問題で確かめられます。ここに掲載する5問は、無料の会員登録で解ける模試第1回（40問）の冒頭から抜粋したオリジナル問題です。当サイトは全320問を本番CBT準拠の形式で収録しており、この5問はそのごく一部にあたります。

設問1

仮想ディスクイメージ /var/lib/libvirt/images/app.qcow2 の容量が不足しています。ゲスト内の作業に先立ち、イメージ自体を 50GB 拡大したい。実行するコマンドを1行で入力せよ。

入力形式（コマンドを打ち込んで答える問題です）

qemu-img resize /var/lib/libvirt/images/app.qcow2 +50G（正解）

別解: qemu-img resize /var/lib/libvirt/images/app.qcow2 +50G ／ qemu-img resize /var/lib/libvirt/images/app.qcow2 +50g ／ sudo qemu-img resize /var/lib/libvirt/images/app.qcow2 +50G ／ sudo qemu-img resize /var/lib/libvirt/images/app.qcow2 +50g ／ /usr/bin/qemu-img resize /var/lib/libvirt/images/app.qcow2 +50G ／ qemu-img resize /var/lib/libvirt/images/app.qcow2 +50G ／ qemu-img resize /var/lib/libvirt/images/app.qcow2 +50G ／ qemu-img resize /var/lib/libvirt/images/app.qcow2 +50G ／ qemu-img resize "/var/lib/libvirt/images/app.qcow2" +50G ／ qemu-img resize '/var/lib/libvirt/images/app.qcow2' +50G

解説

仮想ディスクの拡大は、イメージ自体を広げてからゲスト内のパーティション、論理ボリューム、ファイルシステムの順に外側から内側へ進めます。その最初の一手がイメージ自体の拡大で、現在の容量からの差分を記号付きで指定します。（根拠: 学習用テキスト 1-7 既存資産の移行 ── 仮想ディスクのサイズ変更 [5.1]）

設問2

仮想マシンの配置を検討するため、ホストの NUMA のノード構成と距離行列を確認したい。実行するコマンドを1行で入力せよ。

入力形式（コマンドを打ち込んで答える問題です）

numactl --hardware（正解）

別解: numactl --hardware ／ numactl -H ／ sudo numactl --hardware ／ sudo numactl -H ／ /usr/bin/numactl --hardware ／ /usr/bin/numactl -H ／ numactl --hardware ／ numactl --hardware ／ numactl --hardware ／ numactl --hardware | less

解説

NUMA の検討では、まずノードの構成と距離行列を確認します。ノードごとのローカルとリモートのヒット数を見る別のコマンドと役割が分かれているため、何を知りたいかで使い分けます。（根拠: 学習用テキスト 1-3 NUMA ── 「量」ではなく「配置」の問題 [5.1]）

設問3

仮想マシンの性能改善策を、ホストへ制御が移る回数を減らす手段と、移った先での待ち時間を減らす手段に分けて整理しています。回数を減らす側に当たる手段として、最も適切なものはどれか。

vCPU を特定の物理コアへ固定し、キャッシュの局所性を保ったまま実行します。
メモリの確保先ノードを固定し、ノードをまたぐアクセスの発生を減らします。
デバイスを virtio へ寄せ、要求を積んでからまとめてホストへ通知します。（正解）
エミュレータスレッドを別のコアへ移し、vCPU の実行を妨げないようにします。

解説

仮想マシンの性能問題の多くは、ホストへ抜ける回数に還元されます。回数を減らす手段は virtio やパススルーであり、抜けた先の待ち時間を減らす手段であるピニングや NUMA 整合とは別物です。（根拠: 学習用テキスト 1-1 仮想マシンの性能を決める4つの要素 [5.1]）

他の選択肢が誤りである理由

「vCPU を特定の物理コアへ固定し、キャッシュの局所性を保ったまま実行します。」抜けた先の待ち時間とばらつきを抑える手段であり、抜ける回数は変わりません。
「メモリの確保先ノードを固定し、ノードをまたぐアクセスの発生を減らします。」アクセス1回あたりの遅さを抑える手段であり、抜ける回数は変わりません。
「エミュレータスレッドを別のコアへ移し、vCPU の実行を妨げないようにします。」I/O 処理の置き場所を変える手段であり、抜ける回数は変わりません。

設問4

1台のホストへ開発用の仮想マシンを集約しており、集約率をさらに上げる案を検討しています。メモリのオーバーコミットのほうが危険とされる理由として、最も適切なものはどれか。

割り当てた時点で物理ページが確保されるため、集約できる仮想マシンの台数が最初から頭打ちになるためです。
破綻しても当該の仮想マシンで steal time が伸びるだけで、原因の特定が遅れるためです。
破綻したあとの劣化がほぼ線形に進み、閾値を越えた時点で自動的に回収されるためです。
破綻するとホストがスワップに落ち、同居している無関係な仮想マシンまで一斉に遅くなるためです。（正解）

解説

メモリは割り当てただけでは物理ページを確保せず、実際に触った分だけ確保されます。破綻するとホストがスワップを始め、ディスク I/O を共有している全ての仮想マシンが巻き添えになり、しかも劣化は閾値を越えた瞬間に一気に進みます。（根拠: 学習用テキスト 1-2 オーバーコミット ── 「足し算が合わない」を意図的に作る [5.1]）

他の選択肢が誤りである理由

「割り当てた時点で物理ページが確保されるため、集約できる仮想マシンの台数が最初から頭打ちになるためです。」割り当てただけでは物理ページは確保されないため、前提が事実と異なります。
「破綻しても当該の仮想マシンで steal time が伸びるだけで、原因の特定が遅れるためです。」steal time が伸びるのは CPU のオーバーコミットが破綻したときの症状です。
「破綻したあとの劣化がほぼ線形に進み、閾値を越えた時点で自動的に回収されるためです。」劣化がほぼ線形なのは CPU 側であり、メモリ側は閾値を越えると急激に悪化します。

設問5

多めにメモリを割り当てた仮想マシンが並ぶホストで、ゲストが使っていないメモリをホスト側へ返させたい。用いる仕組みとして、最も適切なものはどれか。

virtio-balloon によるメモリバルーニングで、未使用の分を回収します。（正解）
vCPU をピン留めし、空いている物理コアをホストへ返させます。
メモリの確保先ノードを固定し、割り当て済みのメモリ量を圧縮します。
period と quota を設定し、割り当て済みのメモリ量へ上限を掛けます。

解説

メモリのオーバーコミットを支える仕組みには、メモリバルーニング、同一ページを共有する KSM、ホストのスワップがあります。ゲストから未使用の分を回収する役目を担うのがバルーニングです。（根拠: 学習用テキスト 1-2 オーバーコミット ── 「足し算が合わない」を意図的に作る [5.1]）

他の選択肢が誤りである理由

「vCPU をピン留めし、空いている物理コアをホストへ返させます。」ピン留めは vCPU の実行先を固定する設定であり、メモリの回収はできません。
「メモリの確保先ノードを固定し、割り当て済みのメモリ量を圧縮します。」確保先ノードの固定は配置を決める設定であり、メモリの回収はできません。
「period と quota を設定し、割り当て済みのメモリ量へ上限を掛けます。」上限は CPU 時間の頭を押さえる設定であり、メモリの回収はできません。

続きは、会員登録なしでそのまま50問解けます。採点と解説つきで、上と同じ本物の問題です。

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