【システムの評価指標】システムの処理形態、システムの利用形態など

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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