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信頼性向上

信頼性設計

RASIS

信頼性設計の基本的な考え方

R(Reliability 信頼性):

MTBF(MeanTimeBetweenFailure)平均故障間隔:MTBF = 1/λ(λ=故障率)
※大きい程故障しづらい

A(Availability 可用性):

稼働率:稼働率=MTBF/(MTBF+MTTR)
※大きい程いつでも利用できる

S(Serviceability 保守性):

MTTR(MeanTimeToRepair)平均修理時間:MTTR=1/μ(μ=修理率)
※小さい程修理に時間を要さない

I(Integrity 保全性):データが過失や故障で喪失、改ざんされる可能性

評価尺度はないが「フールプルーフ機構の導入」「アプリケーション監査」「バックアップの取得」などで向上できる。

S(Security 安全性):自然災害、テロリズム、クラッカーなどの攻撃を防ぐ度合い

CIA(Confidenciality,Integrity,Availability):セキュリティでよく用いられる指標
JRAM:評価方法

QoS(Quality of Service)

サービス品質のこと
サービス品質を保証する技術群を指す用語
ベストエフォートを前提に作られたネットワークで利用者のニーズに近いサービスを提供する技術研究がある。

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耐障害設計及び性能管理

障害対策

説明

フォールトアボイダンス
FaultAvoidance

障害に対する古典的な対処方法
障害を起こさないように高品質なものを投入する
一般的にコストがかかる

フォールトトレランス
FaultTolerance

比較的新しい障害管理思想
故障が起こることを前提に、被害を押させ限定化する。障害時も同規模でシステム稼働を目指す
フォールトアボイダンスより低コスト

フェールセーフ
FailSafe

「故障の際に処理を代替機に委譲する」「データの破壊に対してバックアップを用意する」など故障の被害を最小限にとどめる。

フェールオーバー FailOver	処理を代替え機に引き継ぐこと
カスケードフェールオーバー CascadeFailOver	フェールオーバ―時の機器が故障して以後３台目以上の機器に切り替えること

フェールソフト
FailSoft

故障時に影響度の大きいシステムを生存させるように働きかける技術。(縮退運転)

フールプルーフ
FoolProof

人為的なミスによってデータなどの破壊などを起こさないように予防するシステム。誤操作があっても安全に稼働できる設計思想

フォールトマスキング
FaultMasking

機器の冗長構成などにより、胡椒が生じても他の装置に対して故障を隠蔽したり、自律回復を行うシステム。

フェールバック

予備システムからメインシステム稼働に戻すこと

フォールバック

障害が起こらないように性能を下げて稼働する

ワークアラウンド

応急的な対応のこと

耐障害設計

障害予防
故障監視/運用
管理台帳の作成
故障復旧

名称	説明
UPS(UninterruptiblePowerSupply)	無停電電源装置
ハートビート	正常稼働中であることを他の機器に通知するために一定間隔で送信されるパケット(「VRRPアドバタイズメント」はこの一例)
セカンドバック保守	故障した機器をベンダに送付して修理する。（低コスト、時間長）
オンサイト保守	ベンダ保守要員に自社で作業を行ってもらう。
FMEA(Failure Mode and Effect Analysis)	故障モード影響解析
FTA(Fault Tree Analysis)	故障木分析

ITサービス継続性管理

ディザスタリカバリ

大規模災害（ディザスタ）などのやむを得ない事情でも、早期に業務を復旧（リカバリ）すること。

具体的な手段、備え

BCP(BusinessContinuityPlanning)事業継続計画

ほとんど防ぎようのない社会規模のリスク発生時も業務継続またはすぐに復旧するための対応方法、対応手順を示した文書。
具体的な対策

遠隔地バックアップ、その世代管理
バックアップサイトの構築
データベースのレプリケーション

基本となる考え方

内閣府「事業継続ガイドライン」

BCM(BusinessContinuityManagement)事業継続管理

RTO(RecoveryTimeObjecctive)目標復旧時間：どのくらいで業務を復旧させるのか
RPO(RecoveryPointObjective)目標復旧時点：どの時点まで業務を復旧させるのか
※どちらもゼロがベスト、ゼロに近づけるほど高コスト

性能管理

ネットワークが所定の性能を発揮しているか管理する
ネットワーク使用量は一定とは限らない

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バックアップ

バックアップを計画するため決定する必要のある項目

どの範囲のデータをバックアップするのか。(すべて or クリティカル)
バックアップの頻度と取得方法。(毎日 or 毎週 or 毎月 or 毎年)(すべて or 更新個所)
バックアップに許容される時間。(昼間 or 夜間 or 何時間内で終わるか)
世代管理の有無(何世代分かのデータを保管するのか)
データの保存場所(自社内保存 or 遠隔地保存)

バックアップ方法

フルバックアップ

すべてのデータをバックアップする。
バックアップの取得にかかる時間は最大
リストアにかかる時間は最小

差分バックアップ

フルバックアップに対して変更分を取得する
バックアップとリストアの時間バランスが取れているがバックアップ時間が毎回増える

増分バックアップ

フルバックアップ以降、前日に対する変更分だけバックアップする
バックアップ取得時間を最小にできる
リストア時間は初回バックアップから回数を重ねるほど、工程が増える

バックアップ運用

リストアのリハーサルの実施
廃棄管理

「業務継続性(ビジネス・コンティニュイティ)」

遠隔地管理

バックアップサイトの運用
コンティンジェンシープラン(緊急時対応計画)

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ストレージ関連技術

RAID(Redundant Arrays of Independent Disk)

ハードディスクの可用性を向上させるための技術
安価な量産品を冗長構成にし全体の可用性を向上させるモデル
RAID0～6まで種類がある
多数の磁気ディスクの併用によってディスク系の性能、信頼性の向上を図る

RAIDの種類

種類		説明
RAID0		データを複数のハードディスクに分散しストライピングするデータアクセスが高速単体時よりも信頼性が低下する
RAID1	同一データのミラーリング
	RAID0+1	RAID0をRAID1でミラーリング
	RAID1+0	RAID1をRAID0でストライピング
RAID2		RAID0にエラー訂正データを付加し、データ復元を可能にエラー訂正データにハミングコードを利用エラー訂正に必要なデータ量が本来のデータを上回る(コスト効率が悪い) ディスクが2台同時に壊れてもデータを復元できる
RAID3		RAID2のエラー訂正機構を簡略化した方式エラー訂正データにパリティビットを利用ディスクの利用効率は、RAID2より向上(パリティデータ格納に１台のディスクが必要) ２台のディスクが同時に壊れると対応できないパリティディスクへの書き込み負荷が大きいため全体の書き込み速度は低下する
RAID4		RAID3ではビット単位でストライピングを行うがこれをブロック単位に変更したもの
RAID5		３台以上のハードディスクを使用し、各ハードディスクにパリティデータを配置する方式１台の装置が故障しても、パリティデータで業務を継続できる。アクセス速度は低下する。２台のディスクが同時に故障した場合は対処できない RAID1と比較して実行記憶容量は大きいパリティ演算で処理速度は遅くなるが、（書き込み時）、黄泉だ指示のパフォーマンスはRAID0と同等

性能性を向上させるための技術

シンプレックスシステム

一業務一システムの通常の処理方法

デュプレックスシステム

一業務、二系統のシステムで主系にオンラインリアルタイム処理など可用性要求の高い処理を、従系にはバッチ処理など比較的可用性の要求が低い処理を行う
主系の機能がダウンした場合、従系の処理を主系の処理に切り替えて可用性の高い処理を継続する

デュアルシステム

一業務に対して二系統のシステムを用意し、主系/従系ともに同じ処理を行わせて演算結果を比較するシステム。
処理の検算が行えるため信頼性が高く、故障時には片系が処理を継続できる。欠点は高コスト

タンデムシステム

システムを直列に接続し、機能分散や負荷分散を図ったシステム。可用性は低下する

ネットワーク上のストレージ

NAS(NetworkAttachedStorage)

ネットワークに直接接続する形式のファイルサーバ、ファイルの保存に特化した単機能サーバ。ネットワークやファイル共有の設定が簡易。
導入コストが低い
LAN上をストレージデータが流れるため帯域を圧迫する。

SAN(StorageAreaNetwork)

ストレージデータ専用のネットワーク
LANの帯域を圧迫しなくて済む。
高コスト
高速伝送が要求される
「SCSI-3」のサブセット「Fibre Channel」を用いることが多かったが、GbEの普及よりIPネットワークも利用される。

FC-SAN

FibreChannelを用いて構成するSANのこと。ファイバチャネルスイッチを使って構成する(トポロジー:スター型、メッシュ型)

ゾーニング:サーバのアクセスできるストレージ領域を分割する方法

ポートゾーニング：サーバのアクセス権を接続ポートによって識別してストレージを割り当てる
WWNゾーニング：サーバのHBAに割当てられたWWNという固有コードによってサーバを識別する

IP-SAN

FCIP(Fibre Channel over IP)

FCフレームをIPでカプセル化する技術(アドレスはFCのアドレスを使用)
遠距離のFC間をIPでトンネリングする

iFCP(Internet Fbre Channel Protocol)

FCフレームをカプセル化する。
アドレス変換するのでIPアドレスによるルーティングが可能

用語

用語	説明
FibreChannel	光ファイバを用い1Gbpsで通信する規格
レプリケーション	システムやデータの複製を持つこと
WWN(WorldWideName)	HBA(NIC相当)に割り当てる一意なアドレス(MAC相当)
HBA(HostBusAdapter)	ホストと周辺機器を接続するアダプタ。SCSIコントローラやファイバチャネルアダプタ等
iSCSI	SCSIコマンドを発行するサーバ(イニシエータ)と、IPネットワークを介してそのコマンドを受理する記憶装置(ターゲット)によって構成させる。

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ネットワーク管理技術

ネットワークプロトコルの所に記載

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運用管理

ITサービスマネジメントシステム

適切な水準で利用者にサービスを提供できているか
軽戦略は達成できているか
予算は枠内で収まっているか
法令やコンプライアンスは順守できているか

常軌を一元的に管理し、維持運用していくための仕組み

ITIL

イギリス政府がまとめたITサービスマネジメントシステムを構築するガイドライン

ISO/IEC 20000：ITILを国際規約化したもの
JIS Q 20000:ISO/IEC 20000を和訳したもの

JIS Q 20000-1:認証基準(経営者のコミットメントが必要)
JIS Q 20000-2:ベストプラクティス

SLA(Service Level Agreement)[サービス品質保証制度]

通信サービスの提供者とその利用者の間で結ばれる、サービス品質に関しての規約(QoSに実効を持たせる制度の一つ)
個別に契約を取り交わす場合と、サービスに最初から設定されている場合がある。
通信事業者はネットワークのスループットやサーバの応答時間などについて利用者とSLAを結ぶ

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アウトソーシングサービス

コアコンピタンス：中核競争力のこと
IDC(InternetDataCenter)

ユーザは365日24時間のサービス提供が当たり前の時代で可用性を保証するためのIT専門サービスを提供する事業者

ハウジングサービス：顧客のサーバ等を預かって安全に運用するサービス(ハウジングサービス提供者→IDCと呼ぶこともある)(コロケーションサービスとも)
ホスティングサービス：サーバ等も業者が用意する形態
クラウド(クラウドコンピューティング)

処理脳力やストレージ能力をインターネット上にあるデータセンタが供給し、ユーザはサービスとしてそれを利用するモデル
特徴：規模と迅速性(障害が発生したら遠隔地のデータセンタに処理を引き継ぐ。瞬間的な処理不可増大時に素早くスケールアウトしてまた元に戻す)
どの海藻のサービスが受けられるかによって分類

XaaS(X as a Service),EaaS(Everything as a Service):情報システムの構築や運用に必要な様々な資源(ソフトウェア・ハードウェア)をインターネットなどを通じて提供・利用するようにしたサービスの総称

名称	意味
SaaS(Software as a Service)	アプリケーションをクラウドとして提供する
Paas(Platform as a Service)	OSをクラウドとして提供する
IaaS(Infrastructure as a Service)	ハードウェアをクラウドとして提供する
DaaS(Desktop as a Service)
MBaaS(Mobile Backend as a Service)
BaaS(Backend as a Service)
MaaS(Mobility as a Service)
iPaaS(Integration Platform as a Service)
FaaS(Function as a Service)
CaaS(Container as a Service)
IDaaS(Identity as a Service)
RaaS(Ransomeware as a Service)

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信頼性向上

目次

信頼性設計

RASIS

QoS(Quality of Service)

耐障害設計及び性能管理

耐障害設計

ITサービス継続性管理

ディザスタリカバリ

具体的な手段、備え

性能管理

バックアップ

バックアップを計画するため決定する必要のある項目

バックアップ方法

バックアップ運用

遠隔地管理

ストレージ関連技術

RAID(Redundant Arrays of Independent Disk)

RAIDの種類

性能性を向上させるための技術

ネットワーク上のストレージ

用語

ネットワーク管理技術

運用管理

ITサービスマネジメントシステム

ITIL

アウトソーシングサービス