【用語解説編】ITパスポート試験|44.システムの評価指標

ITパスポート

ぽん之助
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

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

【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

【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)
[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

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
[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

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
[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

【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

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

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

『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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ぽん之助

20代サラリーマン、前職4年間で20個以上の資格に合格。ホワイト企業に転職を成功。
実体験を元に資格や勉強、転職、キャリアアップ、副業について、『ぽんぱす』で発信しています。
【保有資格】ネットワークスペシャリスト、情報処理安全確保支援士、CCNP、電気通信主任技術者(伝送/線路)、工事担任者総合種、AWS(SAA)その他多数。

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