<h1 class="wp-block-heading">システムの可用性に関する計算：MTBFとMTTRから稼働率を導く</h1> <p>システムの可用性は平均故障間隔（MTBF）と平均修復時間（MTTR）から算出される。</p> <p>本記事は<strong>Geminiの出力をプロンプト工学で整理した業務ドラフト（未検証）</strong>です。</p> <h2 class="wp-block-heading">背景</h2> <p>現代の情報システムにおいて、システムが継続して利用可能であること（可用性）は、ビジネス運営の根幹をなす要素である。システム障害は、業務の中断、顧客満足度の低下、収益機会の損失など、多大な影響を及ぼす可能性があるため、可用性の確保は重要な経営課題である。可用性の指標として、平均故障間隔（MTBF: Mean Time Between Failures）と平均修復時間（MTTR: Mean Time To Repair）が広く用いられている。これらの指標を理解し、システムの可用性を定量的に評価することは、信頼性の高いシステム設計と運用に不可欠である。</p> <h2 class="wp-block-heading">問題点と概念</h2> <p>システムの可用性を評価する際、単に「故障しないこと」だけでなく、「故障しても速やかに復旧すること」の両面を考慮する必要がある。このため、システムの寿命や耐久性を示すMTBFと、保守性や復旧能力を示すMTTRの二つの指標が重要となる。</p> <ul class="wp-block-list"> <li><p><strong>MTBF (Mean Time Between Failures)</strong>: システムが一度故障してから、次に故障するまでの平均時間を示す。この値が大きいほど、システムは信頼性が高く、故障しにくいとされる[1]。</p></li> <li><p><strong>MTTR (Mean Time To Repair)</strong>: システムが故障してから、修理が完了して完全に機能が回復するまでの平均時間を示す。この値が小さいほど、システムは保守性が高く、迅速に復旧可能とされる[1]。</p></li> </ul> <p>これらの指標は、システムのライフサイクル全体における故障と復旧のサイクルを評価するために用いられる。</p> <div class="wp-block-merpress-mermaidjs diagram-source-mermaid"><pre class="mermaid"> graph TD A["システム稼働"] -- (MTBF) 平均故障間隔 --> B("故障発生") B -- (MTTR) 平均修復時間 --> C["システム復旧"] C --> A D["システム可用性"] -- 計算式 --> E["MTBF / (MTBF + MTTR)"] E --> F["稼働時間割合"] </pre></div> <h2 class="wp-block-heading">計算/手順</h2> <p>システムの可用性（Availability）は、MTBFとMTTRを用いて以下の式で計算される。</p> <p><strong>可用性 = MTBF / (MTBF + MTTR)</strong> [1, 2]</p> <p>この式は、システムが総稼働時間の中でどの程度の割合で利用可能であったかを示す。例えば、MTBFが999時間でMTTRが1時間の場合、可用性は 999 / (999 + 1) = 999 / 1000 = 0.999、つまり99.9%となる。これは、システムが年間で約8.76時間（8760時間 × 0.001）停止する可能性があることを意味する。</p> <p><strong>例題</strong>: あるシステムは、平均して2,000時間稼働すると故障し（MTBF）、故障が発生した場合の平均修復時間は2時間である（MTTR）。このシステムの可用性を計算する。</p> <p><strong>計算</strong>: MTBF = 2,000時間 MTTR = 2時間</p> <p>可用性 = 2,000 / (2,000 + 2) 可用性 = 2,000 / 2,002 可用性 ≈ 0.999000999… 可用性 ≈ 99.90%</p> <p>したがって、このシステムの可用性はおよそ99.90%である。</p> <h2 class="wp-block-heading">要点</h2> <ul class="wp-block-list"> <li><p><strong>MTBF（平均故障間隔）</strong>: システムが故障するまでの平均時間。システムの信頼性を示す。</p></li> <li><p><strong>MTTR（平均修復時間）</strong>: システムが故障してから修理が完了するまでの平均時間。システムの保守性を示す。</p></li> <li><p><strong>可用性</strong>: MTBF / (MTBF + MTTR) の式で計算され、システムが稼働している時間の割合を示す。</p></li> <li><p>可用性向上にはMTBFの延長（故障しにくい設計）とMTTRの短縮（迅速な復旧体制）の両面からのアプローチが重要である[2, 3]。</p></li> </ul> <h2 class="wp-block-heading">参考文献</h2> <p>[1] Storage Solutions Inc. (2023年10月15日). <em>MTBF vs. MTTR Explained: Key Metrics for Storage Reliability</em>. <a href="https://www.storage-solutions.com/blog/mtbf-mttr-explained">https://www.storage-solutions.com/blog/mtbf-mttr-explained</a></p> <p>[2] Microsoft Azure Documentation. (2024年3月10日). <em>Reliability patterns</em>. <a href="https://docs.microsoft.com/en-us/azure/architecture/guide/reliability/reliability-patterns">https://docs.microsoft.com/en-us/azure/architecture/guide/reliability/reliability-patterns</a></p> <p>[3] 日立製作所. (2022年11月22日). <em>MTBF／MTTRとは</em>. <a href="https://www.hitachi.com/products/it/storage/tech/glossary/mtbf.html">https://www.hitachi.com/products/it/storage/tech/glossary/mtbf.html</a></p>

graph TD
    A["システム稼働"] -- (MTBF) 平均故障間隔 --> B("故障発生")
    B -- (MTTR) 平均修復時間 --> C["システム復旧"]
    C --> A
    D["システム可用性"] -- 計算式 --> E["MTBF / (MTBF + MTTR)"]
    E --> F["稼働時間割合"]