システムの信頼度を計算する
複数の機器を組み合わせたシステムの可用性を検討するときには，「故障率」から「信頼度」を計算できることを覚えておきたい。
故障率とは，単位時間当たりに故障が発生する確率のことである。平均故障間隔（MTBF）の逆数が，故障率となる。ベンダーにもよるが，機器の平均故障間隔の情報を開示していることがあるので，その情報から故障率を求める。例えば平均故障間隔が100万時間のSCSIディスクがある場合，故障率は100万分の1件/時間となる。
これに対して信頼度とは，故障が発生し得る機器が，ある期間内に正常動作し続ける確率のことである。信頼度は次の式で表される。
「e」は自然対数の底（約2.72），「^」はべき乗を表している。例えば，1カ月当たりの故障率が100分の1の機器の年間（12カ月）の信頼度は「e^（－0.01×12）≒0.89」となる。
こうした個別の機器の信頼度を積み重ねると，システム全体の信頼度を計算できる（図1）。信頼度が低い装置が含まれている場合は，装置の二重化などの対策で全体の信頼度を底上げできる。
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| 図1●システム構成から信頼度を求める 全構成要素の信頼度に基づいて，全体の信頼度を測ることができる。図の場合，ディスクを二重化することで信頼度が約0.14ポイント上がる [画像のクリックで拡大表示] |
前述した信頼度の計算式は，「ポアソン分布」と呼ぶ統計学と確率論に基づき求められる。詳しい説明は省くが，ポアソン分布の計算式は下記のようになる。
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λは故障率，xは故障の発生回数である。
この計算式を利用すれば，年間に何回の故障がどれくらいの確率で起こるのかを算出できる。仮にシステム全体の年間故障率が0.6だったとすると，年に5回までしか故障しない確率は0.99996となり，年5回以上の故障発生はまず無いという結果を導き出せる。
ただし，このような計算が成立するのは，ハードウエアだけと考えた方がよい。それに，同じハードウエアでも，現実には設置状態（温度，湿度，振動など）によって故障率は変わってくる。ましてソフトウエアに起因する計画外停止を考慮に入れると，一般的にハードウエアは無停止か，あるいは年間1回程度の故障で済むように設計すべきだろう。
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