高度午前 - コンピューター・システム - システム
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「[[.NET 開発基盤部会 Wiki>http://dotnetdevelopmentinfras...
-[[戻る>高度午前 - コンピューター・システム]]
*目次 [#yef6e858]
#contents
*概要 [#xa16d8ad]
ICTシステム（高度：午前Ⅰ、午前Ⅱ）
*詳細 [#v7562d52]
**構成 [#n65d4578]
***ライブマイグレーション [#gf86a0ee]
-ゲストOSを停止させずに、異なるホストOS上に移行する。
-ディスクだけではなく、ハイバネーションを用い、メモリの内...
***シンクライアント・システム [#t56adaee]
リモートデスクトップ・サービス、~
＋クライアントがリモートデスクトップのクライアント専用機。
みたいな構成。
-メリット
--管理の自動化
--セキュア
--高可用性
-デメリット
--通信コスト
---画面や入力の転送
---その他、各種デバイスのリダイレクト
--インフラ・コスト
---サーバ集約するためサーバ投資が増加する。
***クライアント・サーバー・システム [#ka934fa8]
[[データ転送機構>https://techinfoofmicrosofttech.osscons....
***Webシステム [#a192ce4d]
-コネクション数
--Web１台
--DB１台
--性能モデル
|#|業務|TPS Tx/sec|Web滞留時間(sec)|Web滞留トランザクショ...
|1|検索|20|2|40|
|2|登録|10|3|30|
|3|削除|10|3|30|
--40 + 30 + 30 = 100 コネクション
-[[タイムアウト設定>https://techinfoofmicrosofttech.ossco...
Web -> AP -> DB 構成の場合、ⅲ < ⅱ < ⅰ となる。
++Web ->：リクエスト・タイムアウト
++AP内：実行タイムアウト
++ -> DB：コマンド・タイムアウト
***[[RAID 1-5>https://techinfoofmicrosofttech.osscons.jp/...
データおよび、冗長ビットの記録方法と記録位置の組合せ。~
とあるが、0, 1は、冗長ビットが無かったりもする。
-0, 1, 5 と 0 + 1がある。
-2, 3, 4, 6もあるが、殆ど使われていない。
--2 : データ本体とエラー修正用の冗長コードをそれぞれ複数...
--3 : データを複数ドライブに分割して記録し、更にエラー修...
--4 : RAID3のデータ分割が、容量単位ではなくブロック（セク...
--6 : RAID5のパリティを、2重で生成して異なるディスクに記...
***クラスタリング [#s7742b7f]
-アクティブ・パッシブ構成~
ホット・スタンバイ（対義語のコールド・スタンバイはクラス...
--共有部分があってもなくてもOKだが、~
共有部分があって同時利用ができない事が多い。
---共有ディスク型
---データ・ミラー型
--以下の様に呼ばれる。
---フェイルオーバー・クラスタリング
---高可用性（High Availability : HA）クラスタ
-アクティブ・アクティブ構成~
共有部分が「ある場合」と「ない場合」で以下の様に分類でき...
--シェアード・ナッシング~
共有部分が「ない」ので負荷分散クラスタ相当。
--シェアード・エブリシング~
共有部分が「ある」ので負荷分散＋冗長化クラスタ相当。
***フォールト・XXXX [#q42e74c8]
-フォールト・トレランス~
システムに障害が発生した場合にも正常に機能し続けること。
-フォールト・アボイダンス
--なるべく故障や障害が生じないようにすること。
--個々の構成要素の品質を高めたり、十分なテストを行ったり...
故障や障害の原因となる要素を極力排除することで信頼性を高...
-フォールト・マスキング
--障害が発生しても外部に影響が伝播しないような仕組みにす...
--3つ以上のシステムを同時に稼動させ、最も多い結果を出力と...
-参考
--Wikipedia
---フォールトトレラント設計~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A9%E3%83%BC...
---フォールトトレラントシステム~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A9%E3%83%BC...
***フェイル・XXXX [#n3349dc0]
-二重化によるフォールト・トレラントシステム
--フェイル・オーバー（冗長性）
---ネットワークのハートビートを確認
---プライベート・ネットワークの確認
---ディスクのハートビートの確認
---共有リソースの占有権を本番系から待機系に移動
---本番系のシャットダウン
--分散システム（レプリケーション）
-フェイル・セーフ~
安全側に倒す（例：全部赤信号）。
-フェイル・ソフト~
縮退運転（例：飛行機の双発機）。
-参考
--Wikipedia
---フェイルオーバー~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A7%E3%82%A4...
---フェイルセーフ~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A7%E3%82%A4...
---フェイルソフト~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A7%E3%82%A4...
***シンプレックス・デュプレックスシステム [#f3025caa]
-シンプレックスシステム~
冗長化などを行わず単一の系統だけでシステムを動作させるこ...
-デュプレックスシステム~
≒ [[クラスタリング（アクティブ・パッシブ構成）>#s7742b7f]]
--情報システムの信頼性を高める手法の一つ
--システムを2系統用意し、
---１系は正常時に処理を行い、
---２系は障害発生に備えて待機する。
***デュアルシステム [#ca3fce82]
-情報システムの信頼性を高める手法の一つ
-システムを2系統用意して、常に同じ処理を行わせる方式。
--結果を相互に照合・比較することにより高い信頼性を得るこ...
--片方に障害が生じた際も、もう片方で処理を続行しながら復...
**評価指標 [#zfaeccde]
***ターンアラウンドタイム [#mde79eea]
-システムに処理要求を送ってから、結果の出力が終了するまで...
-スレッドやジョブの開始～終了時間のような感じで計算する。
|#|ジョブ|到着時刻|単独実行時の実行時間|ターンアラウンド...
|1|A|0|5|5|
|2|B|2|6|9=5+6-2|
|3|C|3|3|11=5+6+3-3|
***アムダールの法則 [#z9292428]
システム全体に対する性能改善対象機能の改善後の性能比を表...
-システム全体に対する性能改善対象機能の（処理時間の）割合...
-性能改善対象機能の改善後の性能比 = A
1
= -------------
(1 - R) * R/A
※ これは普通に考えれば解るが、性能比と言う言葉にピンとこ...
具体的には、性能比 = A = 2 は性能2倍を意味し、処理時間は...
***性能評価方法 [#g735c10b]
-解析的な方法~
システムを数理モデル化（方程式などで表現）して、解を求め...
--数理モデルは、時間変化する現象の計測可能な主要な指標の...
微分方程式などの「数学の言葉で記述した系」のことを言う。
--数理モデル（模型）は「現実」の特別な一面を簡略化した形...
「言語」（数学）で、より人間に理解しやすいものとして構築...
-シミュレーション
--数理モデル化できない場合も解が得られる。
--解析的な方法に比べて
---計算量が多い。
---解の精度は劣る。
***CSシステムの処理件数 [#q332782d]
一秒間に処理できる件数
-CPU
--100MIPS
--1.0M命令 / 件
--→100件/sec
-Network
--8 * 10~7 bit = 1 * 10~7 byte
--2 * 10~5 byte / 件
--→50件/sec
Networkの方がボトルネックで50件/secとなる。
***キャパシティプランニング [#f97c1e42]
以下の計画を行う。
-サービス需要/レベル
--事業計画・業務要件
--サービスレベル要求
-システム・リソースの処理能力や数量
--ワークロードやディスク容量、ネットワーク容量の見積
--ITリソース（ハードウェア、ソフトウェア、ネットワーク）...
-最適なシステム構成
--システム増強・再配置の計画作成
--システム構成の決定とITリソースの配置
--コスト上の制約を踏まえたリソース調達
-キャパシティ要件
--ビジネス・レベル
---データ処理需要
---同時利用ユーザ数など
--サービス・レベル
---処理トランザクション量
---ネットワークトラフィック量など
--リソース・レベル
---CPU利用率
---ディスク利用率
---ネットワーク利用率など
***RASIS [#v9928fd6]
特に最初の３つをRASと言う。
-Reliability（信頼性）~
平均故障間隔（Mean Time Between Failures、MTBF）
-Availability（可用性）~
[[稼働率>#o8bed8b1]]
-Serviceability（保守性）~
平均修理時間（Mean Time To Repair、MTTR）
-Integrity（保全性）
--データが矛盾を起こさずに一貫性を保っていること。
--データベースだとACID属性、正確性、完全性と訳されること...
---原子性(Atomicity)
---一貫性(Consistency)
---独立性(Isolation)
---永続性(Durability)
-Security（機密性）~
外部からの侵入・改ざんや機密漏洩の起きにくさ
-参考
--Wikipedia
---RASIS~
https://ja.wikipedia.org/wiki/RASIS
---ACID (コンピュータ科学)~
https://ja.wikipedia.org/wiki/ACID_(%E3%82%B3%E3%83%B3%E3...
***MTBF・MTTR [#o8bed8b1]
-平均XXX間隔
--MTBF 時間/件（平均故障間隔）
--MTTR 時間/件（平均修理時間）
-故障率・稼働率
--稼働率：
---稼働時間 / 全時間
---MTBF / (MTBF + MTTR)
---1 - 故障率
--故障率：
---故障時間 / 全時間
---MTTR / (MTBF + MTTR)
---1 - 稼働率
-システムの稼働率
--直列システムの稼働率
= 稼働率A * 稼働率B
--並列システムの稼働率
= 1 - ((1 - 稼働率A) * (1 - 稼働率B))
= 1 - (故障率A * 故障率B)
-MTBFとMTTRの短縮方法
|#|方法|MTBF短縮|MTTR短縮|h
|1|ログ取得|―|○|
|2|ビット誤り訂正|○|―|
|3|命令再試行機能|○|―|
|4|予防保守|○|―|
-MTBFとMTTRの両方がX倍になった場合の故障率
= MTBF / (MTBF + MTTR)
= X MTBF / (X MTBF + X MTTR)
= X MTBF / X (MTBF + MTTR)
= MTBF / (MTBF + MTTR) = 変化なし。
-複数のテキストファイルをまとめる | 万年素人のパソコンラ...
https://plaza.rakuten.co.jp/gyafun/diary/201608280000/
***故障機器台 [#f31e5754]
-問題では、指数関数グラフが与えられている~
ただ、グラフの縦軸が何かの説明が無い気がするがね。
F(t) = exp(-λt)
-λtを求め、グラフに当てはめれば答えが導かれる。~
※ 指数関数 ex のことを exp と表記する
--λ：1.0 * 10^-6 回/秒
--t：330時間 * 3600秒 = 1,188,000秒
-- -λt = (1.0 * 10^-6) * 1,188,000 = -1.188
--exp(-1.188)のグラフに当て込んで解を得る。
終了行:
「[[.NET 開発基盤部会 Wiki>http://dotnetdevelopmentinfras...
-[[戻る>高度午前 - コンピューター・システム]]
*目次 [#yef6e858]
#contents
*概要 [#xa16d8ad]
ICTシステム（高度：午前Ⅰ、午前Ⅱ）
*詳細 [#v7562d52]
**構成 [#n65d4578]
***ライブマイグレーション [#gf86a0ee]
-ゲストOSを停止させずに、異なるホストOS上に移行する。
-ディスクだけではなく、ハイバネーションを用い、メモリの内...
***シンクライアント・システム [#t56adaee]
リモートデスクトップ・サービス、~
＋クライアントがリモートデスクトップのクライアント専用機。
みたいな構成。
-メリット
--管理の自動化
--セキュア
--高可用性
-デメリット
--通信コスト
---画面や入力の転送
---その他、各種デバイスのリダイレクト
--インフラ・コスト
---サーバ集約するためサーバ投資が増加する。
***クライアント・サーバー・システム [#ka934fa8]
[[データ転送機構>https://techinfoofmicrosofttech.osscons....
***Webシステム [#a192ce4d]
-コネクション数
--Web１台
--DB１台
--性能モデル
|#|業務|TPS Tx/sec|Web滞留時間(sec)|Web滞留トランザクショ...
|1|検索|20|2|40|
|2|登録|10|3|30|
|3|削除|10|3|30|
--40 + 30 + 30 = 100 コネクション
-[[タイムアウト設定>https://techinfoofmicrosofttech.ossco...
Web -> AP -> DB 構成の場合、ⅲ < ⅱ < ⅰ となる。
++Web ->：リクエスト・タイムアウト
++AP内：実行タイムアウト
++ -> DB：コマンド・タイムアウト
***[[RAID 1-5>https://techinfoofmicrosofttech.osscons.jp/...
データおよび、冗長ビットの記録方法と記録位置の組合せ。~
とあるが、0, 1は、冗長ビットが無かったりもする。
-0, 1, 5 と 0 + 1がある。
-2, 3, 4, 6もあるが、殆ど使われていない。
--2 : データ本体とエラー修正用の冗長コードをそれぞれ複数...
--3 : データを複数ドライブに分割して記録し、更にエラー修...
--4 : RAID3のデータ分割が、容量単位ではなくブロック（セク...
--6 : RAID5のパリティを、2重で生成して異なるディスクに記...
***クラスタリング [#s7742b7f]
-アクティブ・パッシブ構成~
ホット・スタンバイ（対義語のコールド・スタンバイはクラス...
--共有部分があってもなくてもOKだが、~
共有部分があって同時利用ができない事が多い。
---共有ディスク型
---データ・ミラー型
--以下の様に呼ばれる。
---フェイルオーバー・クラスタリング
---高可用性（High Availability : HA）クラスタ
-アクティブ・アクティブ構成~
共有部分が「ある場合」と「ない場合」で以下の様に分類でき...
--シェアード・ナッシング~
共有部分が「ない」ので負荷分散クラスタ相当。
--シェアード・エブリシング~
共有部分が「ある」ので負荷分散＋冗長化クラスタ相当。
***フォールト・XXXX [#q42e74c8]
-フォールト・トレランス~
システムに障害が発生した場合にも正常に機能し続けること。
-フォールト・アボイダンス
--なるべく故障や障害が生じないようにすること。
--個々の構成要素の品質を高めたり、十分なテストを行ったり...
故障や障害の原因となる要素を極力排除することで信頼性を高...
-フォールト・マスキング
--障害が発生しても外部に影響が伝播しないような仕組みにす...
--3つ以上のシステムを同時に稼動させ、最も多い結果を出力と...
-参考
--Wikipedia
---フォールトトレラント設計~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A9%E3%83%BC...
---フォールトトレラントシステム~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A9%E3%83%BC...
***フェイル・XXXX [#n3349dc0]
-二重化によるフォールト・トレラントシステム
--フェイル・オーバー（冗長性）
---ネットワークのハートビートを確認
---プライベート・ネットワークの確認
---ディスクのハートビートの確認
---共有リソースの占有権を本番系から待機系に移動
---本番系のシャットダウン
--分散システム（レプリケーション）
-フェイル・セーフ~
安全側に倒す（例：全部赤信号）。
-フェイル・ソフト~
縮退運転（例：飛行機の双発機）。
-参考
--Wikipedia
---フェイルオーバー~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A7%E3%82%A4...
---フェイルセーフ~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A7%E3%82%A4...
---フェイルソフト~
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A7%E3%82%A4...
***シンプレックス・デュプレックスシステム [#f3025caa]
-シンプレックスシステム~
冗長化などを行わず単一の系統だけでシステムを動作させるこ...
-デュプレックスシステム~
≒ [[クラスタリング（アクティブ・パッシブ構成）>#s7742b7f]]
--情報システムの信頼性を高める手法の一つ
--システムを2系統用意し、
---１系は正常時に処理を行い、
---２系は障害発生に備えて待機する。
***デュアルシステム [#ca3fce82]
-情報システムの信頼性を高める手法の一つ
-システムを2系統用意して、常に同じ処理を行わせる方式。
--結果を相互に照合・比較することにより高い信頼性を得るこ...
--片方に障害が生じた際も、もう片方で処理を続行しながら復...
**評価指標 [#zfaeccde]
***ターンアラウンドタイム [#mde79eea]
-システムに処理要求を送ってから、結果の出力が終了するまで...
-スレッドやジョブの開始～終了時間のような感じで計算する。
|#|ジョブ|到着時刻|単独実行時の実行時間|ターンアラウンド...
|1|A|0|5|5|
|2|B|2|6|9=5+6-2|
|3|C|3|3|11=5+6+3-3|
***アムダールの法則 [#z9292428]
システム全体に対する性能改善対象機能の改善後の性能比を表...
-システム全体に対する性能改善対象機能の（処理時間の）割合...
-性能改善対象機能の改善後の性能比 = A
1
= -------------
(1 - R) * R/A
※ これは普通に考えれば解るが、性能比と言う言葉にピンとこ...
具体的には、性能比 = A = 2 は性能2倍を意味し、処理時間は...
***性能評価方法 [#g735c10b]
-解析的な方法~
システムを数理モデル化（方程式などで表現）して、解を求め...
--数理モデルは、時間変化する現象の計測可能な主要な指標の...
微分方程式などの「数学の言葉で記述した系」のことを言う。
--数理モデル（模型）は「現実」の特別な一面を簡略化した形...
「言語」（数学）で、より人間に理解しやすいものとして構築...
-シミュレーション
--数理モデル化できない場合も解が得られる。
--解析的な方法に比べて
---計算量が多い。
---解の精度は劣る。
***CSシステムの処理件数 [#q332782d]
一秒間に処理できる件数
-CPU
--100MIPS
--1.0M命令 / 件
--→100件/sec
-Network
--8 * 10~7 bit = 1 * 10~7 byte
--2 * 10~5 byte / 件
--→50件/sec
Networkの方がボトルネックで50件/secとなる。
***キャパシティプランニング [#f97c1e42]
以下の計画を行う。
-サービス需要/レベル
--事業計画・業務要件
--サービスレベル要求
-システム・リソースの処理能力や数量
--ワークロードやディスク容量、ネットワーク容量の見積
--ITリソース（ハードウェア、ソフトウェア、ネットワーク）...
-最適なシステム構成
--システム増強・再配置の計画作成
--システム構成の決定とITリソースの配置
--コスト上の制約を踏まえたリソース調達
-キャパシティ要件
--ビジネス・レベル
---データ処理需要
---同時利用ユーザ数など
--サービス・レベル
---処理トランザクション量
---ネットワークトラフィック量など
--リソース・レベル
---CPU利用率
---ディスク利用率
---ネットワーク利用率など
***RASIS [#v9928fd6]
特に最初の３つをRASと言う。
-Reliability（信頼性）~
平均故障間隔（Mean Time Between Failures、MTBF）
-Availability（可用性）~
[[稼働率>#o8bed8b1]]
-Serviceability（保守性）~
平均修理時間（Mean Time To Repair、MTTR）
-Integrity（保全性）
--データが矛盾を起こさずに一貫性を保っていること。
--データベースだとACID属性、正確性、完全性と訳されること...
---原子性(Atomicity)
---一貫性(Consistency)
---独立性(Isolation)
---永続性(Durability)
-Security（機密性）~
外部からの侵入・改ざんや機密漏洩の起きにくさ
-参考
--Wikipedia
---RASIS~
https://ja.wikipedia.org/wiki/RASIS
---ACID (コンピュータ科学)~
https://ja.wikipedia.org/wiki/ACID_(%E3%82%B3%E3%83%B3%E3...
***MTBF・MTTR [#o8bed8b1]
-平均XXX間隔
--MTBF 時間/件（平均故障間隔）
--MTTR 時間/件（平均修理時間）
-故障率・稼働率
--稼働率：
---稼働時間 / 全時間
---MTBF / (MTBF + MTTR)
---1 - 故障率
--故障率：
---故障時間 / 全時間
---MTTR / (MTBF + MTTR)
---1 - 稼働率
-システムの稼働率
--直列システムの稼働率
= 稼働率A * 稼働率B
--並列システムの稼働率
= 1 - ((1 - 稼働率A) * (1 - 稼働率B))
= 1 - (故障率A * 故障率B)
-MTBFとMTTRの短縮方法
|#|方法|MTBF短縮|MTTR短縮|h
|1|ログ取得|―|○|
|2|ビット誤り訂正|○|―|
|3|命令再試行機能|○|―|
|4|予防保守|○|―|
-MTBFとMTTRの両方がX倍になった場合の故障率
= MTBF / (MTBF + MTTR)
= X MTBF / (X MTBF + X MTTR)
= X MTBF / X (MTBF + MTTR)
= MTBF / (MTBF + MTTR) = 変化なし。
-複数のテキストファイルをまとめる | 万年素人のパソコンラ...
https://plaza.rakuten.co.jp/gyafun/diary/201608280000/
***故障機器台 [#f31e5754]
-問題では、指数関数グラフが与えられている~
ただ、グラフの縦軸が何かの説明が無い気がするがね。
F(t) = exp(-λt)
-λtを求め、グラフに当てはめれば答えが導かれる。~
※ 指数関数 ex のことを exp と表記する
--λ：1.0 * 10^-6 回/秒
--t：330時間 * 3600秒 = 1,188,000秒
-- -λt = (1.0 * 10^-6) * 1,188,000 = -1.188
--exp(-1.188)のグラフに当て込んで解を得る。
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