高信頼化技術

概要

システムを高信頼化するための技術について説明する。

直列システム

シンプレックスシステム

シンプレックスシステムとは、装置を直列に接続する技術のことである。

タンデムシステム

タンデムシステムとは、複数の処理装置を直列に接続する技術のことである。

並列システム

デュエルプレックスシステム

デュエルプレックスシステムとは、同じシステムを二つ用意して一方が故障して際にもい一方で稼働するシステムのことである。

障害発生時の作業は切り離しだけの為、MTTRはデュアルプレックスシステムより短い。
結果の照合を行うため、同一のハードウェア構成では処理性能はデュアルプレックスシステムより劣る。

切り替えの状態

高信頼化技術の分類

	flowchart TD
	高信頼化技術 --> フォールトアボイダンス & FT[フォールトトレランス]
	FT --> フェイルソフト & フェイルセーフ & フールプルーフ

フォールトアボイダンス

ミスや障害そのものの発生を防ぐこと

フォールトトレランス

ミスや障害が発生してもシステム全体の機能を維持出来るようにすること

フェイルソフト

障害時にシステム全体の機能低下を許容して、最低限必要な機能を維持すること

フェイルセーフ

障害発生時に影響範囲、被害を最小限にすること

フールプルーフ

ミスや想定外用の使用方法でも誤動作が起こりにくい設計にすること

故障率と時間の関係

RASIS

各評価基準の定義

評価基準	英語	定義	評価指標
信頼性	Reliability	故障しにくく、連続して動作すること	MTBF(平均故障間隔)
可用性	Availability	正しく稼働しており、利用できる時間が長いこと	$\frac{MTBF}{MTBF+MTTR}$ (稼働率)
保守性	Servudeability	故障したときに容易に修理出来て、復旧までの時間が短いこと	MTTR(平均修理時間)
保全性	Integrity	データに矛盾がないこと
安全性	Security	データについて災害や不正アクセスへの耐性があること

MTBFとMTTRの求め方

$$\begin{array}{rl}MTBF=\frac{t_1+t_2+t_3+...}{n}& 稼働時間(=故障間隔)の平均値\\ & MTBF:MeanBetweenFailure\end{array}$$ $$\begin{array}{rl}MTTR=\frac{r_{!}+r_2+r_3+...}{n}& 修理(Repair)に要した時間の平均値\\ & MTTR:MeanTimeToRepair\end{array}$$