稼働率と信頼性の評価

稼働率は、システムが必要なときに利用可能である割合を表す指標であり、信頼性は故障のしにくさと、故障からの回復しやすさから評価される。稼働率は、故障までの平均稼働時間（MTBF）と修理にかかる平均時間（MTTR）によって決まる。信頼性評価では、故障の起きにくさと、故障した後の復旧の速さの両面を見ることが基本になる。

稼働率とMTBF・MTTRの関係

稼働率は、MTBFを（MTBF＋MTTR）で割った値として表せる。 そのため、稼働率が等しい二つのシステムであっても、MTBFとMTTRがそれぞれ等しいとは限らない。稼働率はあくまで両者の比によって決まる値である。

MTTRとMTBFの比は、稼働率を用いて（1−稼働率）÷稼働率と表せる。この式から、稼働率が高いシステムほどMTTRとMTBFの比は小さくなることがわかる。また、稼働率が高いからといってMTBFが大きいとは限らず、MTTRが大きくないとも限らない。試験では、稼働率の大小関係と、MTBFやMTTRの個々の大小関係を混同しないことが重要である。

信頼性を高める手段

信頼性を高める代表的な手段として、故障の影響を遮断する方法、復旧を速める方法、故障に備えて構成を二重化する方法がある。フェールオーバは、フォールトが発生したサブシステムを切り離して待機系へ自動で切り替える仕組みである。故障の発生頻度は変わらないため、MTBFは変化させないが、サービスが復旧するまでの時間が短くなることからMTTRの短縮につながる。 一方、フォールトマスクによって故障の影響がシステム全体へ波及するのを防ぐ方法は、システム全体の故障回数を減らすため、MTBFの向上につながる。

フォールトトレランスの代表的な実現方法は、ハードウェアやシステム全体を二重化し、故障時も処理を継続させる構成である。 故障時に処理を止めずに継続させることがフォールトトレランスの本質であり、多重化せずに回復時間をゼロにすることを指すものではない。

Webアプリケーションサーバの事例

コールドスタンバイでは、待機系の起動や切替えに時間がかかるため、障害時にはサービスが一時的に中断する。 処理中のトランザクションも通常はそのまま引き継がれない。