応用情報処理技術者試験の対策サイトです。 応用情報処理技術者試験の午前問題を中心とした基礎用語の解説を中心に掲載します。書き始めたばかりなので、内容はまだまだ不十分です。
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3.コンピュータ > 3.7 システムの評価指標

問15 オンライントランザクション処理システムにおいて, 1分当たりの平均トランザクション数が1,200件であり, 1件のトランザクション処理で100万命令を実行する場合,  CPU性能が100 MIPS のコンピュータを使用したときのCPUの平均利用率は何%か。
ア 5
イ 10
ウ 15
エ 20
正解は、エです。

問15 図に示す二つの装置から構成される並列システムの稼働率は幾らか。ここで,どちらか一つの装置が稼働していればシステムとして稼働しているとみなし,装置A,Bとも,MTBFは450時間,MTTRは50時間とする。
問15
ア 0.81
イ 0.90
ウ 0.96
エ 0.99
正解は、エです。

問14 コンピュータシステムの性能評価法の一つであるモニタリングの説明として,適切なものはどれか。

ア 各プログラムの実行状態や資源の利用状況を測定し,システムの構成や応答性能を改善するためのデータを得る。
イ システムの各構成要素に関するカタログ性能データを収集し,それらのデータからシステム全体の性能を算出する。
ウ 典型的なプログラムを実行し,入出力や制御プログラムを含めたシステムの総合的な処理性能を測定する。
エ 命令を分類し,それぞれの使用頻度を重みとした加重平均によって全命令の平均実行速度を求める。
正解は、アです。

応用情報技術者試験のシラバスでは、「システムの評価指標」に関して、以下の記載があります。
(1)システムの性能特性と評価
システムの性能指標
システムの性能を評価する際の評価項目の種類や特徴,その指標を理解する。

用語例 レスポンスタイム(応答時間),スループット,ベンチマーク,システムモニタ,TPC,SPEC(Standard Performance Evaluation Corporation),SPECint,SPECfp,モニタリング,ギブソンミックス

キャパシティプランニング
キャパシティプランニングの目的,考え方,システムに求められる処理の種類,量,処理時間などを検討し,性能要件からサーバやストレージなどの性能諸元を見積り,システムの性能を継続的に把握,評価するという手順を理解する。

用語例 負荷,サイジング,スケールアウト,スケールアップ,容量・能力管理,システムパラメータ,プロビジョニング

(2)システムの信頼性特性と評価
RASIS
システムを評価する際の評価項目となるReliability(信頼性),Availability(可用性),Serviceability(保守性),Integrity(完全性),Security(安全性)とその指標を理解する。

信頼性指標と信頼性計算
MTBF,MTTR,稼働率などシステムの信頼性を評価する際の評価項目とその指標,並列システム,直列システムの稼働率の計算方法を理解する。

用語例 バスタブ曲線

(3)システムの経済性の評価
システムの経済性に関する評価の考え方,評価項目,指標,評価の対象と具体的な方法や,初期コスト(イニシャルコスト)やTCO による評価を理解する。また,初期コスト,運用コスト(ランニングコスト)に含まれる費用,直接コストと間接コストの区別などを理解する。

1. システムの性能
性能を評価する指標には、例えば以下があります。
.好襦璽廛奪
 単位時間あたりの処理量

▲譽好櫂鵐好織ぅ(応答時間)
http://sm.seeeko.com/archives/65793290.html

(2) システムの信頼性
/頼性を評価する指標には、以下があります。
a)稼働率
b)MTBF(平均故障間動作時間)
c)MTTR(平均修復時間)
これらの用語に関しては、以下に整理しています。
http://sm.seeeko.com/archives/52732873.html

⊃頼性の向上
用語はたくさんあり、以下に整理しています。
http://sm.seeeko.com/archives/65869053.html
ただ、全部を覚える必要はなく、フェールセーフ,フォールトトレラント,フールプルーフあたりを理解しましょう。

(3) システムの経済性
初期コスト,運用コスト,TCO(Total Cost of Ownership)という言葉を理解しましょう。
http://sm.seeeko.com/archives/65869054.html

システムを作り、運用するにはお金がかかります。
特に経営者は「お金」が重要な物差しの一つですから、きちんと管理する必要があります。
用語としては、初期コスト、運用コスト(月額費用)、TCOを理解しましょう。

1.初期コスト
サーバ、ネットワーク機器、ソフトウェアのライセンス費用、工事などです。

2.運用コスト
機器やソフトウェアの保守費用,インターネットや電話などの通信費,消耗品代,電気代などがあります。

3.TCO(Total Cost of Ownership)
 過去問(H23年秋AP午前問56)では,TCOの説明として,「ハードウェア及びソフトウェアの導入から運用管理までを含んだコスト」と述べられています。TCOはトータルコスト(Total Cost )とありますように、初期コストだけでなく、運用コストも含んだ概念です。従来であれば,外部に支払うキャッシュアウト費用だけが注目されていました。しかし,管理がしにくい費用もきちんと把握しようというのがTCOの概念です。
 たとえば,システムを外注してデータセンターに設置すると高いから,社内で実施するとします。しかし,社員がシステムを構築するのも給料という形での人件費が発生しています。また,社内のスペース代,光熱費などもかかります。
 社内の人員で運用する場合には,費用は明確化しにくいものです。ですが、情報システムにかかる費用は,初期費用よりも運用にお金がかかります。コスト管理の観点からはTCOをきちんと管理するのは当然のことでしょう。

過去問(H27秋ST午前2)を見てみましょう。
問2 TCOの算定に当たって,適切なものはどれか。
ア エンドユーザコンピューテイングにおける利用部門の運用費用は考慮しない。
イ システム監査における監査対象データの収集費用や管理費用は考慮しない。
ウ システム障害の発生などによって,その障害とは直接関係のない仕入先企業が被るおそれがある,将来的な損失額も考慮する。
エ 利用部門におけるシステム利用に起因する,埋没原価などの見えない費用も考慮する。
正解はエです。ウのように、実際に発生していない費用までを考慮する必要はありませんが、アやイのような費用も考慮するのがTCOです。

過去問(H25春AP午前問57)を見てみましょう。
問57 新システムの開発を計画している。このシステムのTCOは何千円か。ここでシステムは開発された後,3年間使用されるものとする。
zaimu

ア 40,500  イ 90,000  ウ 95,000  エ 135,500

RASやRASISという言葉があります。RASはReliability(信頼性),Availability(可用性),Serviceability(保守性)の三つの頭文字を取ったものです。RASISは、これに、Integrity(完全性)とSecurity(機密性)を加えたものです。ここでは、RASに関連する用語を整理します。

MTBF(Mean Time Between Failure)
 平均故障間隔のこと。meanは平均値を意味するので,直訳すると「故障と故障の間の平均時間」となります。これを言い換えると「故障していない時間」となり,稼働時間とも同義になります。

MTTR(Mean Time To Repair)
 平均修復時間のこと。直訳すると,「修復のための平均時間」となります。これを言い換えると「修理している時間」となり,故障時間とも同義になります。

稼働率
 稼働率=MTBF÷(MTBF+MTTR)で表されます。稼働率という言葉のとおり,システムがどれだけ稼働しているかの割合です。

げ塚兩(Availability)
可用性は「システムをどれだけ利用できるか」を表します。可用性を表す代表的な指標が稼働率です。例えば,システムの稼働率99%であれば,100時間利用して1時間が停止している状態です。留意点として,実際に重要なのは,定められたサービス提供時間内における稼働率です。サービス提供時間外にシステムが停止していても業務に影響がないので,稼働率の計算からは除くべきです。

過去問(H22NW午前1)を解いてみましょう。
問21 サービス提供の時間帯を7:00〜19:00としているシステムにおいて,16:00にシステム故障が発生し,サービスが停止した。修理は21:00までかかり,当日中にサービスは再開されなかった。この日の可用性は何%か。

可用性は、システムの稼働率です。本来は7:00〜19:00の12時間の稼働時間があるべき姿です。それに対し、16:00以降19:00までの3時間は利用できていません。
実際の稼働時間は9時間です。よって、可用性は9÷12=75%です。


信頼性(Reliability)
可用性と信頼性の違いを述べてください。
情報処理試験_午前 

どちらも”稼働率”ですから、同じではないのでしょうか




可用性と信頼性を混同しがちですが,明確に分けて理解すべきです。
信頼性は,「システムがどれだけ故障に強いか」を表します。どちらも同じことを言っているようですが,信頼性は“故障”の視点での用語に対し,可用性は“利用可能”の視点での用語です。信頼性を表す代表的な指標はMTBF(平均故障間隔)です。例えば,MTBFが8,000時間であれば,平均8,000時間は故障なく利用できます。

また,信頼性を高めることと可用性を高めることは一致する場合もあれば,そうでない場合もあります。例えば,障害が発生しないように日常点検や予防保全を行うと,信頼性が高まると同時に可用性も高まりませんす。しかし,システムを二重化する対策は,1台1台の機器の故障率を下げるわけではありません。個々の信頼性には変化はありませんが,システム全体の可用性を高めることになります。

 故障率
故障率とは,時間当たりの故障回数を表します。計算式は,1÷MTBFによって求められます。注意すべきは,故障率=1÷(MTTR+MTBF)ではないことです。
例を挙げます。100時間の間に5回故障するとします。1回の故障修理時間を1時間とします。すると,MTTR=1時間,でMTBF=19時間となります。
ここで,故障率=1÷(MTTR+MTBF)=1÷(1+19) =0.05としてよいでしょうか。稼働していない間(つまり故障している間)は故障しないのが当たり前です。よって,故障率の計算に故障時間であるMTTRを含めません。故障率=1÷MTBF=1÷19=0.052となります。

過去問(H19春SM午前12)を解いてみましょう。

-----------
問12 システムの稼働モデルが図のように表されるとき,システムのMTBFとMTTRを表した式はどれか。ここで. tiはシステムの稼働時間。riはシステムの修理時間を表すものとする(=l,2,…。n)。
aaa
-------------------
MTTRは簡単だと思います。修理時間の平均を求めるので、r1からrnの平均値を求めます。
では、MTBFはどうでしょう。
6d1e1c71 

MTBFを直訳すると「故障と故障の間の平均時間」ですよね。
図を見ると、ri+ti の間隔で故障していますから、
MTBF=(r1+t1)から(rn+tn)の平均値だと思います。


ここがよく間違えるところですので、注意しましょう。
故障と故障の間は正しいのですが、修理している時間は含まれません。稼働している時間においての、故障間隔です。ですから、以下の式です。

MTBF=t1からtnの平均値

この問題の正解は、イです。

読み方:スペックイント

SPEC(Standard Performance Evaluation Corporation)・・・ベンチマークテストの団体

int(Integer)・・・整数演算

※SPECfpもある。
fp(Floating Poing)・・・浮動小数点演算

性能を表す指標として使われる。


■平成16年 午前 問9
ベンチマークテスト SPECint で示される評価値はどれか
[解答]
基準マシンと比較した処理時間の相対値


 

ベンチマークとは、性能管理における「基準点」のことである。
なぜベンチマークが必要かというと、ハード的な仕様だけでは、そのスペックの優劣がわからないからである。たとえば、A社のチップとB社のチップの仕様上のスペックは同じだが、実際の速度はどうなのか?

午前問題に関連する問題があるので、それを参考に解説する。

[午前] 平成17年度 問8
客観的な性能評価を行う目的で設定された指標又はベンチマークのうち、端末、ネットワーク、ソフトウェアなども含んだ、システム全体としての性能を評価するものはどれか。

ア Dhrystone/MIPS
イ Lipack
ウ SPECint/SPECfp
エ TPC-C

正解はエです。

Dhrystone(ドライストーン) 整数演算のベンチマークの一つ

Linpak(リンパック)
 浮動小数点演算のベンチマーク

SPECint/SPECfp
以下を参照ください。
http://sm.seeeko.com/archives/53568450.html

TPC
TはTransactionを意味し、プロセッサというよりはトランザクション(業務に近い)
の性能のベンチマークを提供する。

光秀普通わかりますぞ。
シンプルな例で考えればいいのですな。

[例]
100時間に5回故障する。1回の故障修理時間を1時間とする。
MTTR、MTBFを求めてみる。
MTTR=1時間
MTBF=19時間

故障率は、5/100(回/時間)=1/(1+19)なので
式で表すと、故障率=1/(MTTR+MTBF)
ですね。

殿考え事

 

光秀、いつから故障率になったのか?
故障発生率を求めよと言っておるのじゃ。

稼動していない間(つまり故障している間)は故障しないのが当たり前であろう。
おぬしの計算だと、故障修理時間も計算に入れている。ここははずすべきだね。

式で表すと、故障率=1/MTBF

H20SM午前 問12も参照してほしい。

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