システムの構成｜エンベデッドシステムスペシャリスト試験

壊れたときにどちらへ倒すか、どう引き継ぐか

システムを複数のプロセッサで組む方式には、主記憶を共有して一つのOSで動かす密結合マルチプロセッサと、それぞれが主記憶をもち通信でつながる疎結合マルチプロセッサがあります。同種のプロセッサが主記憶を共有して処理能力を高めるのは密結合です。アプリケーションの側では、小さな独立したサービスを組み合わせるマイクロサービスアーキテクチャにより、サービスごとの変更がしやすくなります。

高信頼化の考え方は、故障や誤りが起きたときの振る舞いで区別します。故障したら安全な側に止めるのがフェールセーフで、交通信号を赤にする例が代表です。機能を落としながらも動き続けるのがフェールソフト、誤った操作や入力をしても困った結果にならないようにするのがフールプルーフ、構成要素の故障を冗長化で吸収して止めないのがフォールトトレランスです。

冗長構成では、待機系がいつ切り替わるかを押さえます。ホットスタンバイでは現用系が定期的に動作中を知らせるメッセージを送り、それが途絶えたことを契機に待機系が処理を引き継ぎます。ロードバランサがアプリケーションのレベルで稼働を確かめる場合は、サーバの特定のURLにアクセスし、返ってきた内容が想定どおりかを見ます。

ディスクの冗長化はRAIDの番号で区別します。RAID0は分散して書く速度向上で冗長性はなく、RAID1は同じ内容を2台に書くミラーリング、RAID5はパリティを分散して1台の故障から復元できる構成です。信頼性ブロック図は、構成要素のどれが故障するとシステム全体が止まるのかを直列と並列のつながりで表したものです。