الوصف

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة‏

フォールトトレラントシステム（Fault tolerant system）は、その構成部品の一部が故障しても正常に処理を続行するシステムである。本項目はフォールトトレラントシステムの特定の実装方法に関して記述する。一般的な理論についてはフォールトトレラント設計を参照されたい。

概要

障害が発生した場合、単純な設計のシステムでは少しの障害でも全体が停止するが、フォールトトレラントシステムでは完全に機能を保ったまま処理を続行するか、障害の重大性に応じて機能を低下させながらも処理を続行する。フォールトトレラント性は連続稼働が求められるシステムや人命に関わるシステムで特に求められる。

フォールトトレラント性は個々のマシンの特性というだけではなく、マシン間の連携についての規則の特性でもある。例えば、TCP はパケット通信ネットワーク内に不完全なリンクや高負荷のリンクがあっても信頼性の高い双方向通信ができるように設計されている。これは受信側でパケット喪失、パケット二重化、順序変更などがあるものとしてプロトコルが設計されているためであり、結果として通信性能が低下してもデータの正確性が損なわれないようになっているのである。

データ形式も同様な考え方を当てはめることが出来る。例えばHTMLは下位互換を維持するよう設計されているため、新たな機能を使ったHTMLを古いブラウザが読み込んだとき、それを処理できないものとして捨てるのではなく理解できる範囲で表示することができる。

フォールトトレラントシステムにおける障害復旧はロールフォワード（roll-forward）とロールバック（roll-back）に分けられる。システムに障害が発生しエラーとなったとき、ロールフォワード復旧ではその時点のシステム状態で復旧を行い、処理をさらに先に進める。ロールバック復旧ではシステム状態を少しだけ前に戻して（例えばCheckpointingを使って）そこから処理を再開する。ロールバック復旧では、チェックポイント（戻す地点）と障害発生地点との間の処理は冪等（何度実行しても一回実行したのと同じ）でなければならない。いくつかのシステムはエラーの種類やエラー発生箇所によってロールフォワードとロールバックを使い分けている。

個々のシステム内では、フォールトトレランス性は例外的な状態を想定してそれに対処できるようにシステムを構築することで実現される。また、一般に自己安定性を持たせることによってシステムがエラーのない状態に収斂させることでフォールトトレランス性を実現する。しかし、システム障害が重大でそれに対処するのに非常にコストがかかる場合、よりよい方法は何らかの二重化をすることである。

フォールトレラントシステムに求められること

フォールトトレラントシステムに求められる基本的特性は以下の通りである。

単一障害点（single point of failure）がないこと（障害に対して全体の障害とならないよう対策が施されていること）
単一故障点（single point of repair）がないこと（ハードウェア故障についても同様）
障害部品の隔離ができること
障害の伝播を防ぐこと
代替モードがあること

さらに、フォールトトレラントシステムは予定されたサービス停止と予期しないサービス停止の両方を尺度として使うことができる。通常、これらはアプリケーションレベルでの話であり、ハードウェアレベルの話ではない。これらを考慮した値を可用性と呼び、パーセントで表す（つまり、全時間のうち、サービス停止していない時間が何パーセントか）。99.999% の可用性を保証されたシステムは、統計的に99.999%の時間稼動し続けるはずである。

البريد الإلكتروني	كلمة السر

البقاء متّصلاً	هل نسيت كلمة السر؟