第21話「サーバが止まった!」
テクノロジ系 / コンピュータシステム ── テーマ:冗長化・RAID・稼働率・フェールセーフ
▶ マンガで読む(無料・登録なし)この話で覚える用語(7語)
- クライアントサーバシステムくらいあんとさーばしすてむ
- サービスを頼む側(クライアント)と、処理して応える側(サーバ)に役割を分けたシステムの形。スマホのアプリとWebサーバなど。
- デュアルシステムでゅあるしすてむ
- 2組のシステムで同じ処理を同時に行い、結果を照らし合わせる方式。片方が故障しても、もう片方で処理を続けられる。
- デュプレックスシステムでゅぷれっくすしすてむ
- 本番で動かす主系(本番系)と、予備の従系(待機系)を用意し、主系が故障したら従系に切り替えて処理を続ける方式。
- RAIDれいど
- 複数のディスクを組み合わせて、1台のように使う技術。RAID0(ストライピング)は速さ、RAID1(ミラーリング)は信頼性、RAID5はパリティを分散して両方をねらう。
- 稼働率かどうりつ
- システムが正常に動いている時間の割合。MTBF÷(MTBF+MTTR)で求める。MTBFは平均故障間隔、MTTRは平均修復時間。
- フェールセーフふぇーるせーふ
- 故障したとき、被害が出ない安全な側に動作させる考え方。故障したら信号をすべて赤にする、など。
- フェールソフトふぇーるそふと
- 故障したとき、機能や性能を落としてでも、システム全体を止めずに動かし続ける考え方。
試験に出るポイント
- 0=守りゼロ。分けて書くので速いが、1台壊れると全滅
- 1=ミラー(鏡)。同じ内容を2台に。容量は半分になる
- 5=パリティから計算して、1台分までなら元に戻せる
- ストライピング=縞模様(しま)に分けて書く、と覚える
- MTBF(平均故障間隔)= 動いている時間の平均
- MTTR(平均修復時間)= 直している時間の平均
- 稼働率 = MTBF ÷(MTBF+MTTR)
- 例:MTBF 99時間、MTTR 1時間 → 99 ÷ 100 = 0.99
- 覚え方:MTBF…のBは「ぶじ(無事)に動く間」、MTTRのRは「リペア(修理)」
- 稼働率=MTBF÷(MTBF+MTTR)
- 直列=a×b / 並列=1−(1−a)(1−b)
- 故障時に切り替える → デュプレックス / 同じ処理を照合 → デュアル
- RAID0=ストライピング / RAID1=ミラーリング / RAID5=パリティ
- 安全側に止める → フェールセーフ / 機能を落として続ける → フェールソフト
- 誤操作しても安全 → フールプルーフ
確認クイズ(ITパスポート試験の形式)
- 0.72
- 0.85
- 0.98
- 0.80
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正解:ウ 0.98
並列は1−(1−0.9)×(1−0.8)=1−0.1×0.2=1−0.02=0.98。0.72は直列(0.9×0.8)で計算した場合です。
- 故障が発生したとき、機能を一部落としてでもシステムを動かし続ける
- 故障が発生したとき、安全な状態でシステムを停止させる
- 利用者が誤った操作をしても、危険が生じないようにする
- 2組のシステムで同じ処理を行い、結果を照合する
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正解:ア 故障が発生したとき、機能を一部落としてでもシステムを動かし続ける
フェールソフトは「弱っても止めない」。安全に止めるのはフェールセーフ、誤操作対策はフールプルーフ、同じ処理を照合するのはデュアルシステムです。
- RAID0(ストライピング)
- RAID1(ミラーリング)
- RAID5(パリティ分散)
- デュアルシステム
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正解:イ RAID1(ミラーリング)
同じ内容を鏡のように2台に書くのがRAID1(ミラーリング)。RAID0は分けて書くだけで冗長性がありません。デュアルシステムはディスクではなくシステム全体を二重化する方式です。
マンガのセリフ(文字版)
月曜の朝――
ミライ「アプリのサーバが止まって、電話が鳴りっぱなしです!」
部長「サーバ1台に全部任せとるからだ!なんとかせい!」
ツカサ先輩「うちのアプリはクライアントサーバシステム。スマホが頼んで、サーバが応える形だ」
ミライ「そのサーバが1台止まったら…全部止まる…」
ツカサ先輩「予備を置いて止まりにくくすることを冗長化という」
ツカサ先輩「デュアルシステムは2台で同じ処理をして、結果を照らし合わせる」
ツカサ先輩「デュプレックスシステムは本番系と待機系。故障したら切り替える」
ミライ「ディスクが壊れたら、お客さまのデータも消えちゃいますよね?」
ツカサ先輩「ディスクを何台も組み合わせるRAIDがある。番号で性格が違う」
- 0=守りゼロ。分けて書くので速いが、1台壊れると全滅
- 1=ミラー(鏡)。同じ内容を2台に。容量は半分になる
- 5=パリティから計算して、1台分までなら元に戻せる
- ストライピング=縞模様(しま)に分けて書く、と覚える
部長「どれだけ止まらんか数字で出せ!ワシの稼働率は100%だがな!」
ツカサ先輩「(昼寝してたような…)それが稼働率。動いていた時間の割合です」
- MTBF(平均故障間隔)= 動いている時間の平均
- MTTR(平均修復時間)= 直している時間の平均
- 稼働率 = MTBF ÷(MTBF+MTTR)
- 例:MTBF 99時間、MTTR 1時間 → 99 ÷ 100 = 0.99
- 覚え方:MTBF…のBは「ぶじ(無事)に動く間」、MTTRのRは「リペア(修理)」
ミライ「じゃあ直列に100台つなげば、100倍丈夫ですね!」
ツカサ先輩「逆だ!0.9を100回かけたら、ほぼ0だ!」
ツカサ先輩「直列は全部動いてOK→かけ算で下がる。並列は「両方止まる」を1から引く」
ツカサ先輩「故障したら安全な側で止めるのがフェールセーフ。信号を全部赤に、とかな」
ツカサ先輩「機能を落としても動き続けるのがフェールソフトだ」
ミライ「お客さまの「遅い」は、どう測るんですか?」
ツカサ先輩「頼んでから返事が来るまでがレスポンスタイム。一定時間の処理量がスループットだ」
ミライ「サーバは待機系つきに、ディスクはRAID 1にします!」
部長「これで夜も眠れるな!」
- 稼働率=MTBF÷(MTBF+MTTR)
- 直列=a×b / 並列=1−(1−a)(1−b)
- 故障時に切り替える → デュプレックス / 同じ処理を照合 → デュアル
- RAID0=ストライピング / RAID1=ミラーリング / RAID5=パリティ
- 安全側に止める → フェールセーフ / 機能を落として続ける → フェールソフト
- 誤操作しても安全 → フールプルーフ
夕方――
部長「ワシもフェールセーフだ!失敗したら、すぐ安全な家に帰る!」
ミライ「それはただの早退です!!」