平成29年度 III-12

解説

この問題で問われていること

RAID0(直列)とRAID1(並列)を組み合わせた構成の故障率(稼働率)を計算する問題。

解き方

① RAID0=2台とも動く必要がある直列(積)、RAID1=どちらか一方でよい並列(故障率の積)
② RAID0の稼働率0.92²=0.8464、故障率0.1536 → RAID1の故障率0.1536²≒0.0236 → 0.08÷0.0236≒3.4
③ 3.4倍(②)

正解が正しい理由

HDD単体の稼働率は、1−0.08=0.92。RAID0(ストライピング)は、2台のうち1台でも故障すればデータが失われるので、直列構成で、稼働率は0.92×0.92=0.8464、故障率は1−0.8464=0.1536。RAID1(ミラーリング)は、2つのRAID0のうち、どちらか一方が稼働していればよい並列構成で、故障率は、両方が故障する確率0.1536×0.1536≈0.02359。HDD単体の故障率0.08と比べて、0.08÷0.02359≈3.39倍改善する。したがって、最も近いのは、3.4倍で、②が正しい。

この問題で必要な基礎

■ RAID0とRAID1
・RAID0(ストライピング): データを2台に分けて書き込む方式です。どちらか1台でも故障するとデータが失われるので、信頼性の計算では直列(両方正常で初めて動く)として扱います。
・RAID1(ミラーリング): 同じデータを2か所に書き込む方式です。どちらか一方が無事ならデータが残るので、並列(両方が故障したときだけ失われる)として扱います。

■ 故障率と稼働率
故障率0.08のHDDが正常に動く確率(稼働率)は1−0.08=0.92です。直列部分は稼働率の掛け算、並列部分は故障率の掛け算で計算します。

各選択肢について

• ① 2.0倍は、この計算では得られない。
• ② 0.08÷(0.1536)^2≈3.39倍で、3.4倍が最も近い。これが正答。
• ③ 5.2倍は、この計算では得られない。
• ④ 6.3倍は、この計算では得られない。
• ⑤ 12.5倍は、RAID0部分の故障率を、0.08(単体)としてミラーした場合(0.08/0.08²=12.5)の値で、RAID0の直列による故障率の増加を考慮していない。

覚えるべきポイント

RAID0は直列(1台故障で全損)、RAID1は並列(両方故障で全損)。故障率(全損確率)=RAID0部分: 1−(1−p)^n、ミラー: その2乗。