基本情報技術者試験「稼働率・可用性の業務応用」の問題
稼働率がそれぞれ0.9の装置を2台用いてシステムを構成する。2台を直列に接続した場合のシステム稼働率と、2台を並列(冗長)に接続し少なくとも1台が動けばよい場合のシステム稼働率の組合せとして、正しいものはどれか。
ア直列0.90、並列0.90(台数で不変とした誤り)
イ直列0.99、並列0.81(直列と並列が逆)
ウ直列0.81、並列0.99(積と冗長で算出)
エ直列0.95、並列0.95
正解
ウ．直列0.81、並列0.99(積と冗長で算出)
直列構成は全装置が同時に稼働して初めてシステムが動くため、稼働率は各稼働率の積=0.9×0.9=0.81。並列(冗長)構成は1台でも動けばよく、両方が同時に故障する確率(1−0.9)×(1−0.9)=0.01を1から引いて1−0.01=0.99となる。よって直列0.81・並列0.99の組合せが正しい。
?選択肢ごとの解説
ア ×直列・並列とも0.90は、台数を増やしても稼働率が変わらないとする誤りで、直列は低下し並列は向上する性質を捉えていない。
イ ×直列0.99・並列0.81は値が逆で、直列(積)と並列(冗長)の効果を取り違えている。
ウ ○直列構成は全装置が同時に稼働して初めてシステムが動くため、稼働率は各稼働率の積=0.9×0.9=0.81。並列(冗長)構成は1台でも動けばよく、両方が同時に故障する確率(1−0.9)×(1−0.9)=0.01を1から引いて1−0.01=0.99となる。よって直列0.81・並列0.99の組合せが正しい。
エ ×直列0.95・並列0.95は2台の稼働率の単純平均に近い誤った概算で、積や冗長計算の結果と一致しない。
✎くわしく
信頼性設計では、直列構成は構成要素が増えるほど稼働率が下がり、並列(冗長)構成は増えるほど稼働率が上がる。稼働率(アベイラビリティ)はMTBF/(MTBF+MTTR)で定義される。重要システムでは並列冗長化で可用性を高め、直列の弱点(1台の故障で全停止)を補う設計が基本となる。
✓本番での押さえどころ
試験のコツ
『直列はそのまま積』『並列は故障率(1−稼働率)の積を1から引く』の2公式で計算する。直列は必ず最小の稼働率より下がり、並列は最大より上がる。
覚え方
『直列はもろい(掛けて下がる)、並列は強い(冗長で上がる)』と方向で覚える。
よくある誤り
直列と並列の計算を取り違える。『直列=掛け算(低下)』『並列=故障確率の積を1から引く(向上)』と方向を固定する。並列を稼働率の和としないよう注意する。
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ukamiru 過去問 · 基本情報技術者試験 · fe-a1-0071