稼働率とは？

稼働率の意味

システムが利用可能な時間の割合。MTBF÷(MTBF＋MTTR)で求める。

稼働率の具体例

直列構成の稼働率は各装置の稼働率の積、並列構成は「どちらも故障している確率」の余事象として1−(1−A)(1−B)で求める。

稼働率は試験でどう引っ掛けられる？

「サーバは直列、クライアントは並列」のような混在構成では、部分ごとに式を切り分けて計算する。

稼働率と関連する用語

• フェールオーバ
• RAID

稼働率が出た過去問

• 1台のサーバと3台のクライアントが接続されたシステムがある。システムを利用するためには、サーバと少なくともいずれか1台のクライアントが稼働していればよい。サーバ…

  正解：1-(1-a)(1-b^3)

  要点：サーバ直列・クライアント並列の稼働率の余事象を取る

  システムが利用できるのは、サーバが稼働し（確率1−a）、かつ3台のクライアントの少なくとも1台が稼働している（確率1−b^3）ときである。利用できない確率はその余事象なので、1−(1−a)(1−b^3)となる。

  出典：平成28年度 春期 データベーススペシャリスト試験 am2 問23（IPA）

• 分散型データベースシステムにおいては、一貫性・可用性・分断耐性の三つの特性のうち、同時には最大二つまでしか満たすことができないとする理論はどれか。

  正解：CAP定理

  要点：CAP定理は一貫性・可用性・分断耐性の同時成立を否定する

  CAP定理は、分散システムでは一貫性（Consistency）・可用性（Availability）・分断耐性（Partition tolerance）の三つを同時には満たせず、最大二つまでしか成立しないとする理論である。ネットワーク分断が避けられない環境では、一貫性と可用性のどちらを優先するかという設計上の選択を迫られる。

  出典：令和1年度 春期 データベーススペシャリスト試験 am2 問1（IPA）

• Webシステムの負荷分散技術の一つである、ロードバランサ方式の特徴として、最も適切なものはどれか。

  正解：ヘルスチェックに失敗しているサーバをロードバランサは選択しない。

  要点：ロードバランサはヘルスチェックで不応答サーバを振分けから外す

  ロードバランサは、配下のサーバに対して定期的にヘルスチェックを行い、応答がないサーバを振分けの対象から外す。これにより一部のサーバが停止してもサービスを継続でき、単純な巡回振分けにはない可用性の確保ができる。

  出典：令和1年度 春期 データベーススペシャリスト試験 am2 問23（IPA）

• 図のデータベース1,2は互いのデータの複製をもつ冗長構成である。クライアントからの更新・参照要求を受けたデータベースサーバ(以下、サーバという)は直下のデータベ…

  正解：CAP定理の特性C及びPを重視する場合:一方のサーバは停止し、もう一方のサーバは動作し続ける。 / CAP定理の特性A及びPを重視する場合:両方のサーバが動作し続ける。

  要点：分断時はC重視なら片系停止、A重視なら両系稼働

  CAP定理は、分断(P)が起きた状況では一貫性(C)と可用性(A)を同時には満たせないことを示す。C及びPを重視するなら、複製間で整合を保てない側は要求を受け付けられないので、一方のサーバを停止させて整合した側だけを動かす。A及びPを重視するなら、整合性が一時的に崩れることを許容して両方のサーバが要求を受け付け続ける。この組合せを正しく示しているのがイである。

  出典：令和2年度 10月 データベーススペシャリスト試験 am2 問1（IPA）

• CAP定理に関する記述として、適切なものはどれか。

  正解：分散システムにおいて、整合性、可用性、分断耐性の三つを同時に満たすことはできない。

  要点：CAP定理は一貫性・可用性・分断耐性の同時成立を否定

  CAP定理は、分散システムでは一貫性（Consistency）、可用性（Availability）、分断耐性（Partition tolerance）の3つを同時にすべて満たすことはできず、どれか2つまでしか成り立たないことを主張する定理である。これを述べたエが正しい。

  出典：令和3年度 秋期 データベーススペシャリスト試験 am2 問1（IPA）