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システム構成・性能・ソフトウェア

稼働率を100%に近づける(9の数を増やす)ためには、サーバーを複数台並べる冗長化(クラスタリングやロードバランサの導入)、無停電電源装置(UPS)の設置、遠隔地のデータセンターへのバックアップなど、莫大な追加投資が必要になります。そのため、システムに求められる重要度とコストのバランス(費用対効果)を見極めて、適切な目標稼働率を設定することがシステム設計において極めて重要です。

試験でのポイント

基本情報技術者試験の午前問題では、稼働率に関する計算問題が毎回のように出題される「超頻出テーマ」です。まず基本となる公式「稼働率 = MTBF / (MTBF + MTTR)」は必ず暗記しておく必要があります。

さらに頻出なのが、複数のシステムを組み合わせた際の「システム全体の稼働率」を求める計算問題です。直列システムと並列システムの計算ルールを絶対に覚えてください。
直列システム(両方が動いていないとシステム全体が止まる構成):
 稼働率 = 稼働率A × 稼働率B
並列システム(どちらか一方が動いていればシステム全体が稼働する冗長構成):
 稼働率 = 1 - ( (1-稼働率A) × (1-稼働率B) )
並列システムの計算では、「両方が同時に故障する確率(1-稼働率の積)」を求め、それを全体の1(100%)から引くという手順を踏むのが間違いを防ぐコツです。

関連する用語

稼働率を計算するための要素である「MTBF(平均故障間隔)」と「MTTR(平均修復時間)」はセットで理解必須です。また、システムの一部が故障しても動作を継続させる設計思想である「フォールトトレラント」や、構成要素を二重化する「冗長化」が稼働率を高めるための具体的なアプローチとなります。