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SAP新しいソリューションのための設計複数選択

スマート製造企業が新しいIoT分析プラットフォームをAWS上に構築しています。15か国200工場に50万台のセンサーを持ち、以下の要件があります。 【要件】 ・ピーク時に毎秒500万件のセンサーデータを取り込む必要がある ・リアルタイム異常検知(500ミリ秒以内)を実施し、検知時に自動アラートを発報すること ・センサーデータを最大5年間保存し、任意の期間のヒストリカルクエリが可能であること ・週次でMLモデルのバッチトレーニングを実施すること ・一部の国の規制要件により、生のセンサーデータはその工場が所在する国のAWSリージョン内に保存しなければならない(データ主権) ・直近7日間のデータ(ホットデータ)は高速クエリが必要、1年超のデータ(コールドデータ)はアクセス頻度が低くコスト最小化を優先する ・200工場全体を単一のオペレーショナルダッシュボードで監視すること 以下の選択肢のうち、上記要件を最もよく満たす2つを選んでください。

A
AWS IoT CoreでMQTT/HTTPSによりセンサーデータを受信し、IoT Rulesエンジンを使用してリージョンごとのAmazon Kinesis Data Streamsにルーティングすることでデータ主権要件に対応する。Amazon Managed Service for Apache Flink(旧Kinesis Data Analytics for Apache Flink)でリアルタイムストリーム処理と異常検知(タンブリングウィンドウ・機械学習モデル適用)を行い、異常検知時にAmazon SNS経由でアラートを発報する。
✓ 正解
AWS IoT CoreとIoT Rulesエンジンはリージョン別Kinesis Data Streamsへのルーティングによりデータ主権要件を満たし、Amazon Managed Service for Apache Flinkのストリーム処理(タンブリングウィンドウ・機械学習モデル適用)で500ms以内のリアルタイム異常検知を実現し、Amazon SNS経由で即時アラートを発報します。
B
Amazon Data Firehoseを使用してリージョナルS3バケットにraw sensor dataを配信する。S3ライフサイクルポリシーで7日後にS3 Intelligent-Tieringへ、1年後にS3 Glacier Deep Archiveへ自動移行する。ホットデータの高速クエリにはAmazon Timestream for Live Analytics(時系列データ専用マネージドデータベース)を使用し、Kinesis Data StreamsからのデータをAWS Lambdaを介して書き込む。ヒストリカルデータのクエリにはAmazon AthenaとAWS Glue Data Catalogを利用し、週次MLモデルトレーニングはAmazon SageMakerでS3上のデータを参照して実施する。クロスリージョンのオペレーショナルダッシュボードにはAmazon Managed Grafanaを使用する。
✓ 正解
Amazon Data FirehoseでリージョナルS3バケットに配信し、S3ライフサイクルポリシー(7日後にS3 Intelligent-Tiering、1年後にGlacier Deep Archive)でコスト階層化を実現します。Timestream for Live Analyticsでホットデータの高速時系列クエリ、Athena+Glue Data Catalogでヒストリカルクエリ、SageMakerで週次MLモデルトレーニング、Amazon Managed Grafanaでクロスリージョンダッシュボードを構築できます。
C
すべてのリージョンのセンサーデータをAmazon Data Firehoseで中央リージョンの単一Amazon OpenSearch Serviceクラスターに直接ストリーミングする。OpenSearchの組み込み機械学習異常検知アルゴリズムとOpenSearch Alertingプラグインを使用してリアルタイム検知とアラートを実施する。5年分のデータをすべてOpenSearch内に保持し、OpenSearch Dashboardsでダッシュボードを構築する。週次MLトレーニングはOpenSearch APIからデータを取得してAmazon SageMakerで実施する。
Amazon OpenSearch Serviceへの全データ中央集約は毎秒500万件・5年分を保持するコストが極めて高く、データ主権要件にも対応できません。
D
Amazon MSK(Managed Streaming for Apache Kafka)を主要リージョンに展開してデータを取り込む。Kafka Connectを使用してAmazon S3 SinkコネクタでS3に配信し、Kafka Streamsアプリケーションをコンテナ化してAmazon EKS上で動作させて異常検知を実装する。Amazon Redshift Serverlessを中央のグローバルデータウェアハウスとして全工場データを集約し、Amazon QuickSightでダッシュボードを構築する。
Amazon MSK(Managed Streaming for Apache Kafka)+EKSの構成は運用負荷が高く、Amazon Redshift Serverlessへのグローバル集約はリージョン横断でデータを集約するためデータ主権要件に違反します。
E
AWS IoT SiteWiseを全工場に展開してセンサーデータを収集し、SiteWise Edgeでローカル前処理を行った上でクラウドにエクスポートする。AWS IoT SiteWise MonitorでOEE(Overall Equipment Effectiveness:設備総合効率)などのKPIをリアルタイム可視化する。長期データはAmazon S3にエクスポートしてAmazon Athenaでクエリし、SageMakerでMLモデルをトレーニングする。リアルタイム異常検知はAWS IoT Eventsのステートマシンで実装する。
AWS IoT SiteWiseは毎秒500万件規模のスループットには適しておらず、AWS IoT Eventsのステートマシンで500ms以内のリアルタイム異常検知を安定的に実現することも困難です。

解説

選択肢Aは正解です。IoT Core→リージョン別Kinesis Data Streamsというルーティングにより、データ主権要件を満たしつつデータを取り込めます。Amazon Managed Service for Apache Flinkのストリーム処理(タンブリングウィンドウ・機械学習モデル適用)により500ms以内のリアルタイム異常検知を実現し、異常検知時はSNS経由で即時アラートを発報します。 選択肢Bは正解です。Amazon Data Firehose→S3ライフサイクルポリシー(7日後にS3 Intelligent-Tiering、1年後にGlacier Deep Archive)でコスト階層化を実現します。Timestream for Live Analyticsでホットデータの高速時系列クエリ、Athena+Glue Data Catalogでヒストリカルデータのクエリ、SageMakerで週次MLモデルトレーニング、Amazon Managed Grafanaでクロスリージョンのオペレーショナルダッシュボードを構築できます。 選択肢Cは不正解です。毎秒500万件・5年分のデータをすべて中央のOpenSearch Serviceに一元保持することは費用対効果が極めて悪く、データ主権要件にも対応できません。 選択肢Dは不正解です。MSK(Managed Streaming for Apache Kafka)+ EKSの構成は運用負荷が大きくなります。またRedshift Serverlessへのグローバル集約はリージョン横断でデータを集約するため、データ主権要件に違反します。 選択肢Eは不正解です。AWS IoT SiteWiseは毎秒500万件規模のスループットには適しておらず、AWS IoT Eventsのステートマシンで500ms以内のリアルタイム異常検知を安定的に実現することも困難です。

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