【Day33】障害に強いシステム設計を学ぼう!

投稿者: | 2025年9月10日

今回は 「障害が起きても壊れない仕組み」 について勉強します。
基本情報技術者試験でもよく問われるのは、以下の考え方です👇

  • RAID
  • フェールセーフ / フェールソフト / フールプルーフ
  • フォールトトレランス / フォールトアボイダンス

🔹 RAID(レイド)

RAIDは ハードディスクを複数組み合わせて信頼性や速度を高める技術

  • RAID1(ミラーリング)
    データを2台のディスクに同じ内容で保存。片方が壊れても大丈夫。
    → 例:お絵かきのノートを 同時に2冊に書く。1冊なくしても安心。
  • RAID2~4(試験では特徴をざっくり)
    • RAID2:誤り訂正用のビットを追加(実用性は低い)
    • RAID3:バイト単位で分散、専用のパリティディスク
    • RAID4:ブロック単位で分散、専用パリティディスク
      (まとめて「RAID5が実用的でよく使われる」につながる知識)

🔹 フェールセーフ・フェールソフト・フールプルーフ

✅ フェールセーフ(Fail Safe)

壊れても安全を最優先。
→ 信号機が壊れたら「赤になる」ように設計。

✅ フェールソフト(Fail Soft)

壊れても一部機能で運転を続ける。
→ 飛行機のエンジンが1つ止まっても、残りで飛び続ける。

✅ フールプルーフ(Fool Proof)

人間のミスを防ぐ。
→ コンセントを逆向きには差せない形にする。


🔹 フォールトトレランス / フォールトアボイダンス

  • フォールトトレランス(Fault Tolerance)
    故障してもシステムが動き続ける能力。
    → 遊園地の観覧車に「予備のワイヤー」がついていて、切れても止まらない。
  • フォールトアボイダンス(Fault Avoidance)
    故障が起きないように設計段階で防ぐ。
    → 壊れにくい素材を選ぶ、定期メンテナンスを設計に組み込む。

🔹 幼稚園児的なたとえ

  • RAID1:アイスを2つ買っておく。1つ落としてもまだ食べられる。
  • フェールセーフ:すべり台の下にマットを敷いておく。転んでもケガしない。
  • フェールソフト:三輪車のペダルが片方取れても、残りでなんとかこげる。
  • フールプルーフ:ハサミの先が丸くて危なくない。
  • フォールトトレランス:ブロックのタワーに補強をして、1本抜けても崩れない。
  • フォールトアボイダンス:最初から倒れにくい形でタワーを作る。

障害に強いシステム設計イメージ図 ここならどっとこむ

🔹 過去問紹介

過去問①

問題
システム障害が発生したときに、安全性を最優先して動作を停止させる設計思想はどれか。

  1. フェールセーフ
  2. フェールソフト
  3. フォールトトレランス
  4. フールプルーフ

➡️ 正解:1(フェールセーフ)


過去問②

問題
ハードウェアの信頼性を高める手法のうち、同じ処理を複数の装置で同時に実行し、結果を照合して誤りを検出する方式はどれか。

  1. RAID1
  2. デュアルシステム
  3. デュプレックスシステム
  4. クラスタシステム

➡️ 正解:2(デュアルシステム)


🔹 まとめ

  • RAIDは「データの安全や高速化」の仕組み
  • フェールセーフ/ソフト/フールプルーフは「壊れたときの設計思想」
  • フォールトトレランス/アボイダンスは「壊れる前と後、両方から守る」