システムの性能指標、システムの性能特性と評価、システムの信頼性・経済性の意義と目的、信頼性計算、信頼性指標、信頼性特性と評価、経済性の評価,キャパシティプランニングについてまとめました。
【システムの性能指標】
| 用語 | 概要 |
|---|---|
| ターンアラウンドタイム | システムに処理要求を送ってから、結果の出力が完了するまでの時間(処理待ち時間+CPU時間+入出力時間)。 |
| 処理待ち時間 | ジョブの開始から終了までの間にCPUが動いていない時間(ターンアラウンドタイム－CPU時間－入出力時間)。 |
【システムの性能特性と評価】
【システムの信頼性・経済性の意義と目的】
【信頼性計算】
| 用語 | 概要 |
|---|---|
| 稼働率 | Ra，Rbの機器があるとして、2つが直列接続されている場合の全体の稼働率は「Ra×Rb」、並列で接続されている場合では「1－(1－Ra)(1－Rb)」となります。 |
【信頼性指標】MTBF、MTTR
| – | 信頼性指標 |
|---|---|
| 平均故障間隔（MTBF：Mean Time Between Failures） | システムの故障と故障の間の平均時間。 ※MTBFが大きい・・・稼働時間が長く、信頼性が高い |
| 平均修理時間（MTTR：Mean Time To Repair） | システムの復旧・修理にかかる平均時間。 ※MTBFが小さい・・・復旧・修理が早く、信頼性が高い 【改善方法】エラーログの取得、命令トレース機能、遠隔保守、保守部門の分散配置など |
計算例
（問）MTBFが45時間でMTTRが5時間の装置を2直列に接続したシステムの稼働率は幾らか。
（解）装置単体での稼働率 = MTBF／(MTBF＋MTTR)=45／(45＋5)＝0.9
稼働率Pの機器2つを直列に接続したときの稼働率Pは
P=0.9 * 0.9 = 0.81
【信頼性特性と評価】
【経済性の評価】
【キャパシティプランニング】
キャパシティプランニングとは、情報システムの設計段階において、現状の最大負荷だけでなく将来予測される最大負荷時にもサービスの水準を維持できる設計を検討することで、適切なハードウェアを選定して最適な投資を行うことができます。検討する対象項目は、CPUの性能、回線速度、経済性、拡張性などです。
| – | キャパシティプランニングの手順 |
|---|---|
| 1 | 現行システムをモニタリングし現状の処理能力を把握 |
| 2 | 将来的に予測される端末の増加、利用者数の増加などを分析 |
| 3 | 分析結果からシステム能力の限界時期を予測 |
| 4 | 新たなシステム構成で実現すべき性能要件から必要なハードウェア増設を検討 |
【例題】
(応用情報技術者試験 平成26年秋期 問13)
次の条件で運転するクライアントサーバシステムにおいて、ネットワークに必要な転送速度は最低何ビット／秒か。
〔条件〕
トランザクション1件の平均的な処理は、CPU命令300万ステップとデータ入出力40回で構成され、ネットワークで転送されるデータは送受信それぞれ1,000バイトである。
サーバでのCPU命令1ステップの平均実行時間は300ナノ秒である。
データ入出力は1回平均20ミリ秒で処理されている。
1バイトは8ビットとする。
クライアントにおけるデータの送信開始から受信完了までに許容される時間は2.5秒である。
サーバは1CPU、1コアで構成されている。
待ち時間及び、その他のオーバヘッドは考慮しない。
【解答例】
●トランザクション1回あたりのCPU命令の時間を計算すると以下のようになります。
300万ステップ×300ナノ秒＝900ミリ秒
●トランザクション1回あたりのデータ入出力の時間を計算すると以下のようになります。
20ミリ秒×40回＝800ミリ秒
●トランザクション1回あたりのサーバでの処理時間は1.7秒となります。
よって、「クライアントからサーバ」「サーバからクライアント」のデータ送受信には2.5秒－1.7秒＝0.8秒だけの時間が与えられます。
●データ転送量は、トランザクション1件につき送信と受信でそれぞれ1,000バイトなので合計2,000バイト(16,000ビット)となります。
許容時間内に受信完了までを終えるために必要な転送速度は、16,000ビット÷0.8秒＝20,000ビット／秒となります。
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