Yuta KimuraYuta Kimura ·木村祐太Kimura
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Dependable Systems

ディペンダブルシステム:「信頼できる」を工学する

重要なシステムの障害は、大きな経済損失や情報漏えい、時には人命に関わります。ディペンダビリティ(信頼できる度合い)は、可用性・信頼性・安全性・セキュリティ・レジリエンスという5つの次元からなる概念です。この教材では、第10〜14章(発展教材)の内容:ディペンダビリティ総論、信頼性工学(フォールト→エラー→障害、POFOD・MTTF、フォールトトレランス)、セーフティ工学(ハザード分析・FTA・セーフティケース)、セキュリティ工学(資産・脅威・脆弱性・統制)、レジリエンス工学(生存性の4戦略)を、ねらい・仕組み・意識するポイント・注意点つきで整理しました。信頼性メトリクス計算機、フォールト連鎖の可視化、理解度クイズ付きです。

この教材は日本語のみで提供していますThis learning material is available in Japanese only.

はじめにIntroduction

ディペンダブルシステムとは何かWhat is a dependable system?

概念カタログConcept catalog

5次元・21の重要概念カタログTwenty-one key concepts across five dimensions

ディペンダビリティの5次元(総論・信頼性・セーフティ・セキュリティ・レジリエンス)ごとに、試験でも実務でも問われる重要概念を整理しました。カテゴリで絞り込み、各カードをクリックすると、ねらい・仕組み・意識するポイント・注意点・具体例が開きます。

計算・可視化Calculate & visualize

手を動かして体感するLearn by doing

① 信頼性メトリクス計算機

値を変えると即座に POFOD・可用性(AVAIL)・MTBF から求める可用性が計算されます。式も併記しています。信頼性は「ユーザが経験する値」であることを思い出しながら、数字が現実にどう効くかを体感してください。

POFOD(要求あたり故障確率)

POFOD = 失敗した要求数 / 総要求数

可用性(稼働時間から)

AVAIL = 稼働 / (稼働 + 停止)

MTBF / MTTR から可用性

AVAIL = MTBF / (MTBF + MTTR)
POFOD は「1回の要求で失敗する確率」、可用性は「ある時点で使える確率」。同じシステムでも、修復に時間がかかる(MTTR が大きい)と可用性は下がります。数字を動かして、「9 の数(ナイン)」が1つ増えるごとに許容ダウンタイムが桁違いに厳しくなることを確かめましょう。

② フォールト → エラー → 障害 連鎖ビジュアライザ

信頼性工学の出発点は、この3語を区別することです。各段をクリックすると定義と、なぜ「フォールトがあっても必ずしも障害にならない」のかが表示されます。

① フォールト Fault(欠陥) コードに潜む間違い ② エラー Error(誤った状態) 実行時の不正な状態 ③ 障害 Failure(サービスの失敗) ユーザから見える失敗 実行される 外部に波及 人間の過ち(human error)がフォールトを作り込む 各リンクは「必ず起きる」わけではない:どこかで断ち切れれば障害は防げる
上の3つの段のいずれかをクリックすると、定義と「連鎖が必ずしも成立しない」理由が表示されます。

③ 5次元あてクイズ:定義から次元を選ぶ

それぞれの説明が、ディペンダビリティのどの次元を指すかを選んでください。

④ 脅威4分類あてクイズ:どのセキュリティ目標への脅威か

4種類の攻撃が、機密性・完全性・可用性のどれを脅かすかを選んでください。

理解度チェックCheck your understanding

理解度チェッククイズComprehension quiz

それぞれの状況にもっとも適した用語・概念を選んでください。

おわりにIn closing

ディペンダビリティに向き合う心構えと、さらに学ぶためにHow to think about dependability, and where to learn more