システムの信頼性評価（RASIS）

③ 5つを2組に分ける

指標が付いているのはR・A・Sの3つだけ——これが表を読むときの要点です。

④ 3つの指標の向き

MTTRだけが「小さいほどよい」です。第1章のCPIと同じ構造で、1つだけ向きが逆という点が狙われます。

理由を考えれば当然です。修復にかかる時間は短いほうがよいからです。

⑤ 第6章のCIAとの関係

第6章で学んだ情報セキュリティの3要素（CIA）と、RASISは重なる部分があります。

可用性と完全性は共通しています。一方、CIAの機密性はRASISに含まれず、RASISの信頼性・保守性はCIAに含まれません。

RASISに「機密性」は含まれない——令和4年度の本試験では、この点を突いた誤りが出されました。

⑥ 5つの要素を順に説明する

信頼性（Reliability）

システムの故障のしにくさです。どれだけ長く故障せずに動き続けられるか、という観点です。

可用性（Availability）

システムを使用できる割合です。第6章でも学んだとおり、必要なときに使えることを表します。

保守性（Serviceability）

保守の行いやすさです。故障したときに、どれだけ早く直せるかという観点です。

完全性・保全性（Integrity）

データが矛盾を起こさずに一貫性を保っていることです。第3章で学んだACID特性の一貫性と同じ考え方です。

安全性（Security）

災害やセキュリティ攻撃への耐性です。第6章で学んだ内容が、ここに位置づけられます。

⑦ 信頼性と可用性の違い

似ているので整理しておきます。

故障しにくくても、いったん壊れたら直るまで何日もかかるなら、可用性は低くなります。逆に、頻繁に壊れるがすぐ直るなら、可用性は高く保てます。

この関係は、次のテーマで学ぶ稼働率の式に表れています。

$\text{稼働率} = \dfrac{\text{MTBF}}{\text{MTBF} + \text{MTTR}}$

可用性（稼働率）は、信頼性（MTBF）と保守性（MTTR）の両方から決まる——これが式の意味です。

⑧ 覚え方

RASIS の5文字を、次のように結びつけます。

Sが2つある（Serviceability と Security）点に注意してください。

別の分野の指標が混ざっていないかを確認する——この読み方が有効です。

eの誤りは「数と中身」

CIAとRASISを混ぜた誤りです。第6章で学んだCIAは3つ、本節のRASISは5つ——数からして違います。

自社システムをRASISで点検する

従業員100名の会社の基幹システムを、5つの観点で点検してみます。

改善の優先順位を考える

MTTRを短くするほうが、MTBFを伸ばすより安いことが多い

機器を壊れにくくするには、高価な機器や冗長構成が要ります。一方、復旧を速くするのは、

• 保守契約の水準を上げる
• 予備機を用意しておく
• 復旧手順書を整備し、訓練する

といった手立てで実現でき、費用を抑えられます。

第3章で学んだバックアップの復旧訓練が、まさにMTTRを短くする取組みです。「取っているが戻せない」状態では、MTTRが無限大になってしまいます。

確認してみましょう

> 次の記述の正誤を判定せよ。

> a　信頼性の指標はMTBFであり、大きいほどよい。

> b　保守性の指標はMTTRであり、大きいほどよい。

> c　完全性と安全性には、RASISの表において指標が示されていない。

解答　a：○　b：×　c：○

• b：×……MTTR（平均修復時間）は、小さいほどよい指標です。修復にかかる時間は短いほうがよいからです。

Between（間）が入っているMTBFは、故障と故障の「間」を測っています。修理して使い続けるからこそ、「間」が生じるわけです。

③ 稼働率

ある期間のシステムの全運転時間に対する稼働時間の割合を意味します。稼働率は、以下のようにして求められます。

$\text{稼働率} = \dfrac{\text{MTBF}}{\text{MTBF} + \text{MTTR}}$

④ 式の意味を読み解く

システムの一生は、動いている時間と止まっている時間の繰り返しです。

稼働率＝動いている時間 ÷ 1周期の長さ

$\dfrac{\text{MTBF}}{\text{MTBF} + \text{MTTR}}$

分母は「MTBFとMTTRの和」です。「MTBFだけ」でも「MTTRだけ」でもありません。ここを取り違えると答えが変わります。

⑤ 平均修復時間（MTTR：Mean Time To Restoration）

故障が発生してから修復が完了するまでの平均時間を意味します。1回の平均修復時間を表したものです。

MTTRは、以下のようにして求められます。

$\text{MTTR} = \dfrac{\text{修復時間の和}}{\text{故障回数}}$

⑥ 2つの式は同じ形

どちらも「故障回数で割る」点が共通しています。違うのは分子だけです。

⑦ 図で確認する

運用開始から3回の故障と修復があった場合を考えます。

このとき、

$\text{MTBF} = \dfrac{t_1 + t_2 + t_3}{3}$

$\text{MTTR} = \dfrac{r_1 + r_2 + r_3}{3}$

稼働時間の平均がMTBF、停止時間の平均がMTTR——図で見ると一目瞭然です。

⑧ 3つの指標の関係

MTBFを伸ばしても、MTTRを縮めても、稼働率は上がります。どちらから手をつけるかは、費用対効果で判断します。

⑨ 稼働率の目安

9が1つ増えるごとに、停止時間が10分の1になります。「99%なら十分」と思いがちですが、年間88時間——3日半以上止まる計算です。

第12章で学ぶSLAでは、この稼働率を契約上の約束として定めます。「99.9%を保証する」といった記述は、年間8.8時間までの停止は許容されるという意味になります。

第2節で学んだ3層アーキテクチャは、この意味で直列の構成です。どの層が止まっても、利用者は使えません。

③ 直列システムの稼働率

装置Aの稼働率を $a$、装置Bの稼働率を $b$ とすると、

$\text{全体の稼働率} = a \times b$

すべての装置が同時に動いている確率なので、掛け算になります。

④ 直列の性質——必ず下がる

稼働率は1以下の数なので、掛け合わせるほど小さくなります。

装置を増やすほど、全体の稼働率は下がります。

これは直感に反するようですが、壊れる可能性のある部品が増えるのだから当然です。第1章で学んだ「経路のうちいちばん弱いところが全体を決める」という原則の、数値版といえます。

⑤ 並列システム

いずれか1つの装置が動いていれば、システム全体が動く構成です。

次節・第6節で学ぶ冗長化は、この並列構成を作ることにほかなりません。

⑥ 並列システムの稼働率

装置Aの稼働率を $a$、装置Bの稼働率を $b$ とすると、

$\text{全体の稼働率} = 1 - (1 - a)(1 - b)$

⑦ 式の意味を読み解く

直接「動いている確率」を求めるのは面倒なので、「両方とも止まっている確率」を求めて、1から引きます。

「全部だめな場合」を数えて、全体から引く——確率の計算でよく使う考え方です。

⑧ 並列の性質——必ず上がる

1台ずつ増やすごとに、9が1つずつ増えていきます。

稼働率0.9（年間36日停止）の装置でも、2台並べれば0.99（年間3.6日）、3台なら0.999（年間8.8時間）になります。

⑨ 2つを比べる

⑩ 組み合わせた構成

実際のシステムは、直列と並列が混在します。

例：Webサーバ2台（並列）＋データベースサーバ1台（直列）

冗長化していないデータベースサーバが、全体の足を引っ張っていることが分かります。

⑪ どこを冗長化すべきかが分かる

上の例で、Webサーバをさらに1台増やしても、

$(1 - 0.1^3) \times 0.95 = 0.999 \times 0.95 = 0.9491$

0.9405 → 0.9491 と、わずかしか改善しません。

一方、データベースサーバを2台にすると、

$0.99 \times (1 - 0.05^2) = 0.99 \times 0.9975 = 0.9875$

0.9405 → 0.9875 と、大きく改善します。

もっとも弱いところを冗長化するのが効果的——計算から、この結論が導けます。第1章から繰り返し出てきたボトルネックの原則が、数値で裏づけられるわけです。