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title: Chapter17-4 「システムの信頼性と稼働率」
tags: [基本情報技術]

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# Chapter17-4 「システムの信頼性と稼働率」

## 8/21(土)

###### tags:`基本情報技術`

さつき：
> 機能面で優れていても、壊れやすく、修理にも時間がかかるプログラムは信頼できない。

* RASIS(ラシス)
    * システムの信頼性を評価する概念。
    * [RASIS](https://e-words.jp/w/RASIS.html)
* 平均故障感覚
    * 故障と故障の間（正常に動いている時間）を足して、平均を取得する。
* 平均修理時間
    * 修理に要している時間を足して、平均を取得する。
* システムの稼働率を考える
    * 稼働率とは、全運転時間の中で「正常稼働できているのはどれぐらいの割合か」を表すもの。
* 直列につながっているシステムの稼働率
    * 複数システムがある場合、稼働率は変わってくる。
    * 直列だと、全体が正常稼働できるのは、すべてのシステムが正常稼働しているときだけ。
* 並列につながっているシステムの稼働率
    * 並列の場合、一方が故障しても、一方が正常に稼働していればOK。
* 「故障しても耐える」という考え方
    * フェールセーフ...故障の場合は、安全性が最優先。
    * フェールソフト...継続性が最優先。
    * フールプルーフ...バカでも耐える。意図しない使い方をしても耐える。
* バスタブ曲線
    * 初期故障期間、偶発故障期間、摩耗故障期間に分かれる。
    * 初期と摩耗時期が、故障が多くなるのでバスタブのような曲線図になる。
* システムに必要なお金の話
    * 初期コストと運用コスト
* 過去問
    * 問１　OK
    * 問２　間違えた。OK


にわ：
- 読み込み
    * システムの信頼性が高い＝故障しにくい、故障時間が短い＝稼働率が高い　ということ。
    * 稼働率：トラブルなく使えていた期間の割合。
    * RASIS（ラシス）：システムの信頼性を評価する概念。
        * Reliability（信頼性）：システムが正常稼働していること。平均故障間隔（MTBF）が指標値。
        * Availability（可用性）：必要な時にいつでも利用できること。稼働率が指標値。
        * Serviceability（保守性）：障害発生時にどれだけ早く発見して修復できるか。平均修理時間（MTTR）が指標値。
        * Integrity（保全性）：誤作動がなく、データの完全性が保たれること。
        * Security（安全性）：機密性。セキュリティ。
    * 平均故障間隔（MTBF）
        * 故障と故障の間隔（＝正常に稼働できている時間）を表す。「平均」なので、その時間の平均を算出する。長い方が良い。
    * 平均修理時間（MTTR）
        * 修理にかかる時間の平均。短い方が良い。
    * 稼働率 = MTBF / (MTBF + MTTR)・・・稼働時間/全運転時間 で算出。
    * 直列につながっているシステム全体の稼働率
        * 全体の稼働率 = 稼働率A * 稼働率B（システムA, システムBが直列接続されているとする）
        * 直列接続でシステムが正常稼働できるのは両方のシステムが正常に稼働している時のみ。なので、コイン2枚投げて両方表になる確率と一緒。
    * 並列につながっているシステム全体の稼働率
        * 全体の稼働率 = 1 - (故障率A * 故障率B)
        * 並列接続でシステム全体が停止するのは、両システムが停止している場合のみ。
        * 両システムが停止する確率 = 故障率A * 故障率B（=直列接続の式と同じ考え方）
    * フォールトトレラント：「壊れないようにする」は実質不可能なので、「壊れても大丈夫なようにする」という考え方。
        * フェールセーフ：故障した場合、安全を確保する方向で壊れるようにする方法。安全性最優先。倒れたら火が消える石油ストーブとか。
        * フェールソフト：故障した場合、一部機能を切り離すなどして処理の継続を図る方法。継続性最優先。停電時にバッテリー駆動に切り替えるやつとか。
        * フールプルーフ：意図しない使い方をしても故障しないようにする。扉閉めないと動かない洗濯機とか。
    * フォールトアボイダンス：品質を高めてできるだけ壊れないようにする考え方。
        * https://e-words.jp/w/%E3%83%95%E3%82%A9%E3%83%BC%E3%83%AB%E3%83%88%E3%82%A2%E3%83%9C%E3%82%A4%E3%83%80%E3%83%B3%E3%82%B9.html
    * バスタブ曲線：縦軸が故障率、横軸が時間でグラフ化すると、バスタブ型になる。
        * 初期故障期間：導入初期は欠陥などで故障率が高いが、どんどん低くなっていく。
        * 偶発故障期間：故障率がほぼ一定で安定。この期間での故障は操作ミスなどで偶発的に起こる。
        * 摩耗故障期間：摩耗により、故障率が高まる。製品寿命。
    * TCO：Total Cost of Ownership。システムの初期コスト+運用コスト。
- 過去問
    * 問１：なるほど、OK
    * 問２：OK


まい：
*  システムの信頼性と稼働率

- RASIS：システムの信頼性を評価する概念
   - Reliability：信頼性。システムが正常に稼働している状態。MTBFを指標値に用いる。
   - Availability：可用性。必要な時にいつでも利用できる状態。稼働率を指標値に用いる。
   - Serviceability：保守性。障害発生時、どれだけ早く発見、修復が行えるか。MTTRを指標値に用いる。
   - Integrity：保全性。誤作動なくデータの完全性が保たれること。
   - Security：安全性。不正利用い対してシステムが保護されていること。

- MTBF：Mean Time Between Failure
- MTTR：Mean Time To Repair
- 稼働率：MTBF / MTBF + MTTR → それぞれの稼働率はこれでオッケー。でも全体の稼働率は？

- システムをつなぐ方法
   - 直列接続：片方のシステムにトラブルが生じると、システム全体に影響が及ぶ。直列システムの稼働率 = 稼働率A × 稼働率B
   - 並列接続：片方のシステムが故障しても、残る片方で稼働できる。故障率 = 1 - 稼働率,  全体の故障率 = 故障率A × 故障率B,  並列システムの稼働率 = 1 - 全体の故障率

形あるものいつかは壊れる。故障しても耐えるという考え方が大事。

-  フォールトトラレント：壊れても大丈夫なように対策を図る考え方
-  フェールセーフ：安全性を確保する方向で壊れるよう仕向けておく方法。故障の場合は安全性が最優先
-  フェールソフト：システム全体を停止させず、一部機能を切り離すなどして動作の継続を図る方法。故障の場合は継続性が最優先。
-  フールプルーフ：バカにも耐える。意図しない使い方をしても故障しないようにする。
-  フォールトアボイダンス：品質管理などを通じてシステム構成要素の信頼性を高め、故障そのももの発生を防ぐ。

-  バスタブ曲線：故障の発生頻度と時間の関係をグラフにしたもの。初期故障期間、偶発故障期間、摩耗故障期間。
-  TCO：Total Cost of Ownership = 初期コスト + 運用コスト

-  過去問
   - 問1 言われてみればそうだけど、少し混乱…
   - 問2 故障率を掛け算にせず足し算にしてしまっていました