システムの評価指標

要点と定義

システムの性能は、応答時間やスループットなどで評価する。スループットは単位時間当たりの処理量であり、CPU使用率は一定時間にCPUが処理に使われた割合である。キャパシティプランニングでは、処理の種類や量、性能要件を基に必要なサーバやストレージなどを見積もり、稼働後も性能を把握して評価する。

信頼性の評価では、故障しにくさ、必要なときに利用できる度合い、保守のしやすさ、データの完全性、安全性といった観点を扱う。MTBFは故障から次の故障までの平均時間、MTTRは故障の修復に要する平均時間を表す。稼働率は、稼働時間と修復時間の関係から見積もる指標である。例えば、平均故障間隔が90時間、平均修復時間が10時間なら、稼働率の見積りは90÷(90＋10)=90％となる。経済性の評価では、導入時の初期コスト、運用コスト、総所有費用（TCO）を扱い、直接コストと間接コストも区別する。

適用条件と例

CPU使用率は、対象時間内に必要なCPU処理時間を、その時間内にCPUが処理できる時間で割って求める。例えば、1時間に10,800件を処理し、1件当たり200ミリ秒のCPU時間を使うなら、必要時間は2,160秒であり、1時間のCPU使用率は60％となる。平均的な処理量から平均利用率を求める場合も、件数とCPU性能の単位をそろえる。総コア数とノード当たりのコア数、コア当たり性能が与えられ、総性能がコア数に比例するときは、総コア数からノード数と理論性能を算出できる。待ち行列モデルを用いる場合は、到着・サービスの仮定や窓口数などが対象システムに合うかを確認し、先着順の処理は標準的なM/M/1モデルと両立する。障害時に安全な状態へ移すフェールセーフは、機能を縮退させて運転を継続する方式と区別する。

稼働率は平均故障間隔を平均故障間隔と平均修復時間の合計で割って求める。両者が同じ倍率で変わる場合、比率は変わらない。

毎分1,200件は毎秒20件に相当し、1件当たり100万命令なら必要な処理能力は毎秒2,000万命令。毎秒1億命令のCPUに対する平均使用率は20％。

故障率曲線は初期に低下し、中期にほぼ一定となり、後期に上昇する。ほぼ一定の期間は偶発故障が中心であり、予備部品の用意が対応例となる。