[ITパスポート試験]システム構成(冗長化・信頼性向上)[無料講座・例題付き！]

2020年2月25日2021年8月1日

今回はITパスポートの冗長化や信頼性を向上させるための取り組みについて学習していきましょう。

くろん

稼働率の計算はわかったけど、具体的な対策ってどんな風にやってるんだにゃ？

モナ

システム的な対策としていくつか例があるから、見てみるニャ！

1. 信頼性を向上させるために
- 1.1. RAID
- 1.2. システム構成における重要語句
2. システム構成(冗長化・信頼性向上)・例題
- 2.1. 問題
- 2.2. 解説(クリックで展開)
3. システム構成(冗長化・信頼性向上)・まとめ

信頼性を向上させるために

信頼性を向上させるための取り組みはいくつかあります。実際には壊れてしまった場合に代替の物を用意しておきそれにスムーズに移し替えたり、データをバックアップして置いたりと言った方法がいくつか考えられます。

その中でもITパスポートで問われる内容は限られているので、そのあたりを中心的に見ていきましょう。

RAID

コンピュータの中でも故障する可能性が高いのは頻繁に書き換えを行うハードディスクになります。

それでいてハードディスクは壊れると最も困る部分なのでディスク障害をおこさない取り組みが必要となります。

障害が起こってもデータを保存し、使用できる状況を提供する仕組みにRAID(レイド)と呼ばれるものがあり、特に試験ではRAID0・RAID1・RAID5が良く出題されます。

カズ

一通り学習していこう！

RAID0

RAID0は複数のディスクにデータを分割させて書き込むストライピングと呼ばれる手法を用いています。

アクセス性能が向上するといったメリットがある反面、重複して書き込まれることはないので信頼性の向上にはつながりません。

RAID1

RAID1は同じデータを複数のディスクに書き込むミラーリングと呼ばれる手法を用いて信頼性を向上させます。

どれか1つのディスクが故障しても利用できるといった強みがある一方で、記憶容量を多く使うため、記憶効率は悪くなります。

RAID5

RAID5では情報データにパリティと呼ばれる誤り訂正用ビットを付加して書き込む方式で、例えば3台のディスクがあったうちどれか1台が壊れても残りの2台で修復することが可能となります。

信頼性が向上しつつ記憶効率も良くなる形式で、よくある良いとこどりをしたハイブリッド型の書き込み形式となります。

キュー

まぁよくあるパティーンやな

システム構成における重要語句

ハードウェアに関しては故障の可能性は常に考えられ、業務を行う上で避けては通れない道です。

そのような状況下で、極力故障を起こす確率を下げるだったり、故障を起きることを前提として、故障時の被害を最小限にするための取り組みもあるので見てみましょう。

フォールトトレラント・・・障害発生時に機能を縮小せずに処理を継続させる手法で、同一機能を持つ複数の機器を準備して置き、故障時に切り替えて処理を続けていく方式です。例えば給電装置により、停電時にも一定時間電力を使えるシステムが挙げられます。
フォールトアボイダンス・・・構成機器一つ一つの信頼性をできるだけ高めて故障が発生しないようにする考え方です。用いられる素材を混合物から純正のものに変えて耐用年数を上げる、などが考えられます。

カズ

フォールトが故障、トレラントは寛容、アボイダンスは回避だから、受け入れた上で対策するのか、そもそも回避するかといった英語の意味を理解すると覚えやすいね！

フェールセーフ・・・システムに障害が発生した時でも、安全にシステムを制御させるといった考え方になります。障害発生時に警告音が鳴るなどが考えられます。
フェールソフト・・・システムの一部に障害が発生した場合に、機能を縮小してでも稼働を継続させる考え方になります。

ラク

フェールは失敗で、セーフが安全、ソフトが軽減って意味でとらえると覚えやすいな！

フールプルーフ・・・ヒューマンエラーによって思わぬ操作を行ったり操作ミスが発生した場合でも正常な動作を起こすような考え方です。いきなりコンピュータの電源を切ろうとしてもシャットダウン用のシステムが動作する。などが考えられますね。
デュアルシステム・・・同じ処理を行うシステムを複数用意し、処理結果を照合することで処理が正しいということを確認します。どちらかに障害が発生しても、処理を継続することができる仕組みです。
デュプレックスシステム・・・現用系システムと待機系システムを用意し、現用系に障害が発生した場合に待機系と切り替え、処理を継続できるシステムになります。

システム構成(冗長化・信頼性向上)・例題

実際に例題を解いて問題に慣れていきましょう。

問題

問1

サーバ仮想化の特長として，適切なものはどれか。(H.31/春)

複数のハードディスクを論理的に一つのものとして取り扱うための方式①～③のうち，構成するハードディスクが1台故障してもデータ復旧が可能なものだけを全て挙げたものはどれか。

①RAID5
②ストライピング
③ミラーリング

ア　①，②
イ　①，②，③
ウ　①，③
エ　②，③

問2

入力画面で数値を入力すべきところに誤って英字を入力したらエラーメッセージが表示され，再入力を求められた。このような工夫をしておく設計思想を表す用語として，適切なものはどれか。(H.31/秋)

ア　フールプルーフ
イ　フェールソフト
ウ　フォールトトレランス
エ　ロールバック

問3

デュアルシステムの特徴を説明したものはどれか。(H.28/春)

ア　同じ処理を行うシステムを二重に用意し，処理結果を照合することで処理の正しさを確認する方式であり，一方に故障が発生したら，故障したシステムを切り離して処理を続行する。
イ　同じ装置を2台使用することで，シンプレックスシステムに対し，処理能力を2倍に向上させることができる。
ウ　オンライン処理を行う現用系システムと，バッチ処理などを行いながら待機させる待機系のシステムを用意し，現用系に障害が発生した場合は待機系に切り替え，オンライン処理を起動してサービスを続行する。
エ　複数の装置を直列に接続し，それらの間で機能ごとに負荷を分散するように構成しているので，処理能力は高いが，各機能を担当する装置のうちどれか一つでも故障するとサービスが提供できなくなる。