フェールソフトとは？
フェールソフトの特徴を簡単に解説します。
- フェールソフトとは？
- 英語表記と覚え方
- なぜフェールソフトが必要か
順番に見ていきましょう
①フェールソフトとは？
フェールソフトとは、システムや機器が部分的に故障しても、全体が停止することなく最小限の機能を維持し続ける設計思想です。この方法により、故障した部分を切り離し、残りの部分でシステムの運用を継続することが可能となります。フェールソフトは、故障への対応として、システムの信頼性と持続可能性を高めることを目的としています。
②英語表記と覚え方
フェールソフトの英語表記は”Fail Soft”で、『失敗を柔軟に対処する』という概念を示しています。”Fail”は『失敗する』ことを、”Soft”は『柔らかく』または『柔軟に』という意味を持ち、システムが障害に遭遇しても全面的に停止するのではなく、可能な限り機能を維持しようとする姿勢を表しています。
③なぜフェールソフトが必要か
フェールソフトは、特に高い可用性が求められるシステムおいて、故障や障害が発生した場合でもサービスの継続を保証するために不可欠です。電力供給、通信ネットワーク、金融サービスなど、日常生活やビジネスにおける重要な機能が停止することなく継続されるようにするため、フェールソフトの設計が求められます。
たごたこフェールソフトの具体例
フェールソフトの具体例を簡単に解説します。
- 飛行機のエンジン
- クラウドサービス
- 家庭用UPS（無停電電源装置）
順番に見ていきましょう！
①飛行機のエンジン
飛行機は複数のエンジンを搭載しており、一つのエンジンが故障しても他のエンジンで飛行を続けることが可能です。この設計は、この設計により、エンジンの一部に問題が発生しても、航空機は目的地まで飛行を続けるか、安全に最寄りの空港への緊急着陸を試みることが可能となります。
②クラウドサービス
クラウドプロバイダーは通常、データの冗長性を確保し、複数のデータセンターにわたって情報を分散させることで、一部のシステムに障害が発生した場合でもサービスの継続性を保ちます。例えば、サーバーの一つがダウンした場合にも、他のサーバーが自動的にその負荷を引き継ぎ、ユーザーに対する影響を最小限に抑えることができます。
③家庭用UPS（無停電電源装置）
家庭用UPS（無停電電源装置）は、電力供給に障害が発生した場合にも、コンピューターや他の重要な電子機器を一定時間稼働させ続けることができるデバイスです。電力が突然切れた場合でも、UPSは内蔵バッテリーから電力を供給し、ユーザーがデータを保存し機器を安全にシャットダウンするための時間を提供します。
たごたこフェールソフトの仕組み
次にフェールソフトの仕組みを簡単に解説します。
- システムの冗長化
- システムの分散化
- グレースフルデグラデーション
- モジュラー設計
順番に見ていきましょう！
①システムの冗長化
システムの冗長化は、重要なコンポーネントを複製することで、一部に障害が発生してもシステム全体が停止しないようにする方法です。例えば、ネットワーク経路の冗長配置がこれにあたります。障害発生時、自動的にバックアップシステムが稼働を開始し、サービスの継続性を保証します。ダウンタイムを最小限に抑え、高可用性を実現します。
②システムの分散化
システムの分散化では、データや処理を複数のロケーションに分けて配置し、一箇所で障害が発生しても他の場所が影響を受けにくいようにします。この手法は、クラウドサービスでよく見られ、リソースへのアクセスを地理的に分散することでリスクを低減します。これにより、特定の部分の故障が全体のシステムに広がるのを防ぎます。
③グレースフルデグラデーション
グレースフルデグラデーションは、システムの一部が故障した際に、全体の性能を若干低下させることで、総崩れを避ける手法です。これにより、システムは完全な機能ではなくとも、基本的なサービスを提供し続けることができます。例えば、Webサービスが高負荷時に一部の機能を制限することで、サイト全体の利用性を維持することができます。
④モジュラー設計
モジュラー設計では、システムを独立したモジュールに分けることで、一部に問題が生じても容易に交換や修正が可能となります。各モジュールは特定の機能に責任を持ち、互いに独立しているため、一つのモジュールの故障が他に広がるのを防ぎます。この方法は、システムの柔軟性を高め、長期的な運用においても効率的な管理を実現します。
たごたこフェールソフトの関連用語
次にフェールソフトの関連用語を解説します。
- フォールトアボイダンス
- フォールトトレランス
- フールプルーフ
- フェールセーフ
順番に見ていきましょう！
①フォールトアボイダンス
フォールトアボイダンスは、事前に問題が起きないようにシステムを設計することです。予測可能な故障を防ぐために、信頼性の高い部品選びや丁寧なテストが行われます。これにより、システム全体の安定性が高まります。故障を完全に避けることは難しいですが、リスクを最小限に抑えることができます。
②フォールトトレランス
フォールトトレランスは、部分的な故障が発生してもシステムが全体として機能し続ける能力を指します。冗長な設計やバックアップシステムを用意することで、障害に対しても柔軟に対応します。システムが継続して動作することで、サービスの中断を避けることができます。
③フェールセーフ
フェールセーフは、システムに何らかの障害が起きた時に、自動的に安全な状態へと移行する設計です。例えば、電気回路におけるブレーカーがこれにあたり、過負荷を防ぐために回路を切断します。この設計により、故障時でも安全を確保することが可能です。
④フールプルーフ
フールプルーフは、使用者の誤った操作によってもシステムが危険な状態にならないようにする設計です。間違えやすい操作に対して警告を出したり、特定の条件下でのみ機能するようにしたりすることが含まれます。これにより、ユーザーの誤操作によるリスクを減らすことができます。
たごたこフォールバックとの違い
フェールソフトと似ている用語にフォールバックというものがあります。
情報処理技術者試験にもたまに出てくるので一応解説しておきます。
①フォールバックとは？
フォールバックは、システムやプロセスが予期せずに異常な動作を起こした際に、機能を制限したり、異常な部分を切り離したり、代替の手段を用いたりして運転を維持することです。縮退運転とも呼ばれており、システムが正常な状態に回復するまでの一時的な措置として使用されます。サービスへの影響を最小限に抑えることが目的です。
②『考え方』か『行為』か
フォールバックは具体的な『行為』または『対応』であり、特定の問題が発生した際にプログラムやシステムが取るべき具体的なステップや手順を指します。一方で、フェールソフトは障害発生時のシステムの振る舞いに関する『考え方』や『設計原則』であり、故障に対して柔軟に対応するための全体的なアプローチを示しています。
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