ぽん之助
この記事を書いているぽん之助と申します。
IT資格を20個以上取得し、ブラック⇒ホワイト企業へ転職しました。
今回は、『44.システムの評価指標』の用語を理解しましょう！
ITパスポート試験｜システムの評価指標
【この記事の目標】システムの評価指標
システムの性能、信頼性、経済性の考え方を理解する。
システムの性能、信頼性、経済性の考え方を理解する。
この目標を達成するために、次の4つを解説していきます。『解説』パートで必要な知識をインプットし、ITパスポート試験の出題を分析した『出題パターン』で試験対策が可能です。
【この記事の内容】システムの評価指標
1.システムの性能
・ベンチマークテスト
・スループット
・レスポンスタイム
・ターンアラウンドタイム
2.システムの信頼性を表す指標
・MTBF/MTTR
・稼働率/故障率
・複数装置からなる稼働率
3.信頼性の設計
・フェールセーフ
・フォールトトレランス
・フォールトアボイダンス
・フールプルーフ
3.システムの経済性
・初期費用
・運用費用
・TCO
1.システムの性能
・ベンチマークテスト
・スループット
・レスポンスタイム
・ターンアラウンドタイム
2.システムの信頼性を表す指標
・MTBF/MTTR
・稼働率/故障率
・複数装置からなる稼働率
3.信頼性の設計
・フェールセーフ
・フォールトトレランス
・フォールトアボイダンス
・フールプルーフ
3.システムの経済性
・初期費用
・運用費用
・TCO
【用語解説①】システムの性能
［ココだけ！］システムの性能
・ベンチマークテスト
標準的な処理にかかった時間などで性能を評価
・スループット
単位時間当たりに処理できる件数
・レスポンスタイム（応答時間）
入力を与えてから応答までの時間
・ターンアラウンドタイム
入力を与えてから応答し、結果出力の終了までの時間のこと
・ベンチマークテスト
標準的な処理にかかった時間などで性能を評価
・スループット
単位時間当たりに処理できる件数
・レスポンスタイム（応答時間）
入力を与えてから応答までの時間
・ターンアラウンドタイム
入力を与えてから応答し、結果出力の終了までの時間のこと
【用語解説②】システムの信頼性を表す指標
MTBF/MTTR/稼働率/故障率
［ココだけ！］MTBF/MTTR/稼働率/故障率
・MTBF（Mean Time Between Failures：平均故障間動作時間）
システムが稼働してから、故障するまでの平均時間
・MTTR（Mean Time To Repair：平均修復時間）
システムが故障してから、復旧（稼働）までの平均時間
・稼働率
システムの総時間における稼働時間の割合
・故障率
システムの総時間における故障時間の割合
●計算式
・総時間＝MTBF＋MTTR
・稼働率＝MTBF/総時間＝MTBF/(MTBF＋MTTR)
・故障率＝MTTR/総時間＝MTTR/(MTBF＋MTTR)
・MTBF（Mean Time Between Failures：平均故障間動作時間）
システムが稼働してから、故障するまでの平均時間
・MTTR（Mean Time To Repair：平均修復時間）
システムが故障してから、復旧（稼働）までの平均時間
・稼働率
システムの総時間における稼働時間の割合
・故障率
システムの総時間における故障時間の割合
●計算式
・総時間＝MTBF＋MTTR
・稼働率＝MTBF/総時間＝MTBF/(MTBF＋MTTR)
・故障率＝MTTR/総時間＝MTTR/(MTBF＋MTTR)
［具体的に理解！］
MTBF、MTTRが次のとき、①総時間、②稼働率、③故障率を計算する。
・MTBF＝90時間
・MTTR＝10時間
MTBF、MTTRが次のとき、①総時間、②稼働率、③故障率を計算する。
・MTBF＝90時間
・MTTR＝10時間
①総時間＝MTBF＋MTTR
＝90＋10＝100［時間］
②稼働率＝MTBF/総時間
＝90/100=0.9
③故障率＝MTTR/総時間
＝10/100=0.1
稼働率が0.9、故障率が0.1なので、総時間の90％の時間は稼働し、残りの10％の時間は故障しているということです。
複数装置からなるシステム稼働率
［ココだけ！］複数装置からなるシステム稼働率
装置N個（稼働率A…N）からなるシステム全体の稼働率
・装置N個が直列に接続したシステム
システム全体の稼働率
＝稼働率A×稼働率B×・・・×稼働率N
・装置N個が並列に接続したシステム
システム全体の稼働率
＝１－（１－稼働率A）×（１－稼働率B）×・・・×（１－稼働率N）
・装置の稼働率が同じ場合、システムの稼働率の関係
高＞並列に接続＞直列に接続＞低
装置N個（稼働率A…N）からなるシステム全体の稼働率
・装置N個が直列に接続したシステム
システム全体の稼働率
＝稼働率A×稼働率B×・・・×稼働率N
・装置N個が並列に接続したシステム
システム全体の稼働率
＝１－（１－稼働率A）×（１－稼働率B）×・・・×（１－稼働率N）
・装置の稼働率が同じ場合、システムの稼働率の関係
高＞並列に接続＞直列に接続＞低
［具体的に理解！］
装置２個からなるシステムの稼働率を考える。
装置A：稼働率A＝0.9
装置B：稼働率B＝0.9
・装置2個が直列に接続したシステム
システム全体の稼働率
＝稼働率A×稼働率B
＝0.9×0.9
＝0.81
・装置2個が並列に接続したシステム
システム全体の稼働率
＝1－（1－稼働率A）×（１－稼働率B）
＝1－（1－0.9）×（1－0.9）
＝1－（0.1）×（0.1）
＝1－0.01
＝0.99
装置２個からなるシステムの稼働率を考える。
装置A：稼働率A＝0.9
装置B：稼働率B＝0.9
・装置2個が直列に接続したシステム
システム全体の稼働率
＝稼働率A×稼働率B
＝0.9×0.9
＝0.81
・装置2個が並列に接続したシステム
システム全体の稼働率
＝1－（1－稼働率A）×（１－稼働率B）
＝1－（1－0.9）×（1－0.9）
＝1－（0.1）×（0.1）
＝1－0.01
＝0.99
また、装置の稼働率が同じなので次の関係が成り立ちます。
高＞並列に接続＞直列に接続＞低
⇒高＞0.99>0.81>低い
【用語解説③】信頼性の設計
フェールセーフ/フォールトトレランス・アボイダンス/フールプルーフ
［ココだけ！］信頼性の設計
・フェールセーフ（fail-safe）
システムが故障した際、システムを安全な状態にする
※safe：安全
・フォールトトレランス（fault tolerance）
システムが故障した際、影響を最低限に抑える
→機器の多重化などの仕組みを作る
※tolerance：耐性
・フォールトアボイダンス（fault avoidance）
システムに故障を限りなくゼロに近づける
※avoidance：逃避
・フールプルーフ（foolproof）
人間が操作を誤っても、システムの安全性と信頼性を保持
・フェールセーフ（fail-safe）
システムが故障した際、システムを安全な状態にする
※safe：安全
・フォールトトレランス（fault tolerance）
システムが故障した際、影響を最低限に抑える
→機器の多重化などの仕組みを作る
※tolerance：耐性
・フォールトアボイダンス（fault avoidance）
システムに故障を限りなくゼロに近づける
※avoidance：逃避
・フールプルーフ（foolproof）
人間が操作を誤っても、システムの安全性と信頼性を保持
［具体的に理解！］信頼性の設計
・フェールセーフ
壊れると信号を赤にする信号機
・フォールトトレランス
RAID１（ミラーリング）したHDD
・フォールトアボイダンス
故障する部品を使わない
・フールプルーフ
ブレーキを踏んでいないとドライブに入らない車のギア
・フェールセーフ
壊れると信号を赤にする信号機
・フォールトトレランス
RAID１（ミラーリング）したHDD
・フォールトアボイダンス
故障する部品を使わない
・フールプルーフ
ブレーキを踏んでいないとドライブに入らない車のギア
【用語解説③】システムの経済性
初期コスト/運用コスト/TCO
［ココだけ！］初期コスト/運用コスト/TCO
・初期コスト（イニシャルコスト）
システムを導入までにかかる費用
・運用コスト（ランニングコスト）
システムの導入後から破棄までにかかる費用
例.運用に関わる消耗品費、利用者教育に関わる費用
・TCO（Total Cost of Ownership）
システムの導入から破棄までの費用の総額
TCO＝初期コスト＋運用コスト
・初期コスト（イニシャルコスト）
システムを導入までにかかる費用
・運用コスト（ランニングコスト）
システムの導入後から破棄までにかかる費用
例.運用に関わる消耗品費、利用者教育に関わる費用
・TCO（Total Cost of Ownership）
システムの導入から破棄までの費用の総額
TCO＝初期コスト＋運用コスト
まとめ：システムの信頼性指標
【この記事の目標】システムの評価指標
システムの性能、信頼性、経済性の考え方を理解する。
システムの性能、信頼性、経済性の考え方を理解する。
お疲れ様でした！
この記事の目標が達成できたか、繰り返しになりますが内容をおさらいしましょう！
1.システムの性能
・ベンチマークテスト:標準的な処理にかかった時間などで性能を評価
・スループット:単位時間当たりに処理できる件数
・レスポンスタイム:入力を与えてから応答までの時間
・ターンアラウンドタイム:入力を与えてから応答し、結果出力の終了までの時間
2.システムの信頼性を表す指標
・MTBF：システムが稼働してから、次に故障までの平均時間
・MTTR：システムが故障してから、復旧（稼働）までの平均時間
・稼働率：システムの総時間における稼働時間の割合
・故障率：システムの総時間における故障時間の割合
・計算式
－総時間＝MTBF＋MTTR
－稼働率＝MTBF/総時間＝MTBF/(MTBF＋MTTR)
－故障率＝MTTR/総時間＝MTTR/(MTBF＋MTTR)
3.信頼性の設計
・フェールセーフ：システムが故障した際、システムを安全な状態にする
・フォールトトレランス：システムが故障した際、影響を最低限に抑える
・フォールトアボイダンス：システムに故障を限りなくゼロに近づける
・フールプルーフ：人間が操作を誤っても、システムの安全性と信頼性を保持
3.システムの経済性
・初期費用：システムを導入までにかかる費用
・運用コスト：システムの導入後から終了までにかかる費用
・TCO＝初期コスト＋運用コスト
・ベンチマークテスト:標準的な処理にかかった時間などで性能を評価
・スループット:単位時間当たりに処理できる件数
・レスポンスタイム:入力を与えてから応答までの時間
・ターンアラウンドタイム:入力を与えてから応答し、結果出力の終了までの時間
2.システムの信頼性を表す指標
・MTBF：システムが稼働してから、次に故障までの平均時間
・MTTR：システムが故障してから、復旧（稼働）までの平均時間
・稼働率：システムの総時間における稼働時間の割合
・故障率：システムの総時間における故障時間の割合
・計算式
－総時間＝MTBF＋MTTR
－稼働率＝MTBF/総時間＝MTBF/(MTBF＋MTTR)
－故障率＝MTTR/総時間＝MTTR/(MTBF＋MTTR)
3.信頼性の設計
・フェールセーフ：システムが故障した際、システムを安全な状態にする
・フォールトトレランス：システムが故障した際、影響を最低限に抑える
・フォールトアボイダンス：システムに故障を限りなくゼロに近づける
・フールプルーフ：人間が操作を誤っても、システムの安全性と信頼性を保持
3.システムの経済性
・初期費用：システムを導入までにかかる費用
・運用コスト：システムの導入後から終了までにかかる費用
・TCO＝初期コスト＋運用コスト
『44.システムの評価指標［過去問解説］』でアウトプットして確認する場合は、次の記事になります。（準備中）
目標が達成できた方は、『45.オペレーティングシステム 』に進みましょう！
（準備中）
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