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フォールトトレラントとは

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情報科学やその他の様々な分野において、「フォールトトレランス」という用語は、故障や誤動作、エラーが発生しても、システムが正しく機能し続け、その性能を維持する能力のことを指します。フォールトトレラントシステムは、冗長性、エラー検出、エラー訂正のメカニズムにより、信頼性を確保し、故障がシステムの動作に与える影響を最小限に抑えるように設計されています。

フォールトトレランスの例

1. コンポーネントの冗長化

多くのシステムでは、重要な部品が二重になっており、1つが故障しても、他の部品が必要な機能を果たし続けることができます。例えば、飛行機には複数のエンジンとバックアップの飛行制御システムが搭載されていることが多く、1つのエンジンが故障しても他のエンジンが飛行を維持し、安全に着陸できるようになっています。

2. RAIDストレージ

コンピュータシステムにおいて、RAID(Redundant Array of Independent Disks)は、複数のハードディスクにデータを保存するために使用される技術です。データをミラーリングしたり、パリティ情報を使用することで、1台のドライブが故障しても、残りのドライブからデータにアクセスし、再構築できるため、耐障害性を高めることができます。

3. エラー訂正メモリ

一部のコンピュータシステムでは、ECC(Error-Correcting Code)メモリーを使用しています。このフォールトトレラント機能により、メモリエラーによるデータ破損やシステムクラッシュを防ぐことができます。

4. 分散型システム

分散コンピューティングでは、システムは相互に接続された複数のノードまたはサーバーで構成される場合があります。1つのノードに障害が発生しても、他のノードがタスクを実行し続けることができるため、フォールトトレランスが実現し、システム全体の機能が維持される。

5. バックアップ電源

データセンターや病院など、多くの重要なシステムには、無停電電源装置(UPS)や発電機などのバックアップ電源があります。これらのバックアップ電源は、停電や電力に関連する障害が発生した場合でも、システムの稼働を継続できるようにすることで、フォールトトレランスを実現します。

6. ネットワークの冗長性

コンピュータネットワークでは、複数のインターネットサービスプロバイダ(ISP)や機器間の複数の経路など、ネットワーク接続を冗長化することでフォールトトレランスを実現できます。1つの接続に障害が発生した場合、システムは自動的に利用可能な別の接続に切り替えることができ、ネットワークの接続性と性能を維持できます。

まとめ

要約すると、「フォールトトレランス」とは、情報科学やその他のさまざまな分野で使われる用語で、故障や誤動作、エラーがあっても、システムが正しく機能し続け、その性能を維持する能力を表すものです。フォールトトレラントシステムは、冗長性、エラー検出、エラー訂正のメカニズムにより、信頼性を確保し、故障がシステムの動作に与える影響を最小限に抑えるように設計されています。フォールトトレランスの例としては、冗長コンポーネント、RAIDストレージ、エラー訂正メモリ、分散システム、バックアップ電源、ネットワーク冗長化などがあります。