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応用情報のために整理!代表的な信頼性設計

Last updated at Posted at 2025-03-25

はじめに:応用情報では混乱しがちな用語

応用情報技術者試験(AP)では、フォールトトレランス、フェールセーフ、フールプルーフ などの信頼性設計に関する用語が頻出します。
しかし、どれも似たような概念で違いが分かりにくいですよね?

この記事では、これらの用語を 分かりやすく整理 し、試験で迷わないように解説します!


各用語の解説(例を交えて)

フォールトアボイダンス(Fault Avoidance)

障害が発生しないように、事前に対策する

特徴:

  • 「そもそも壊れないようにする」考え方
  • 品質向上や強化設計 によって障害を防ぐ

例:

  • 耐震データセンター(地震が来ても壊れないようにする)
  • 高品質な部品を使う(信頼性の高いサーバーやSSDを採用)
  • ソフトウェアのバグを徹底的にテスト(不具合の発生を防ぐ)

フォールトトレランス(Fault Tolerance)

障害が発生しても、システムが動き続ける

特徴:

  • 壊れることを前提に設計
  • 冗長化によってシステムの可用性を確保

例:

  • RAID(ディスクの冗長化) → HDDが1台壊れても動作継続
  • クラスタリング → 片方のサーバーがダウンしても、もう一方が稼働

フェールセーフ(Fail Safe)

障害が発生したら、安全な状態にする

特徴:

  • 「壊れることを想定し、安全を確保する」設計
  • 利用者や環境へのダメージを最小限に抑える

例:

  • 信号機の赤点滅(壊れたら安全優先で赤信号に)
  • 電車の自動ブレーキ(異常が起きたら緊急停止)

フェールソフト(Fail Soft)

障害が発生しても、一部機能を制限して動作継続

特徴:

  • 完全に停止せず、縮小して動作を続ける
  • 「使える範囲で動かす」アプローチ

例:

  • 飛行機のエンジン1基停止でも飛行可能
  • オンラインサービスの機能制限モード(サーバー障害時に一部機能のみ提供)

フォールトマスキング(Fault Masking)

障害が発生しても、影響を隠して正常に動作

特徴:

  • 障害が起きても、利用者には気づかせない
  • 「異常を隠して」システムを継続させる

例:

  • RAID1(ミラーリング) → HDDが壊れてもユーザーは気づかない
  • ECCメモリ → メモリエラーを自動修正して影響を防ぐ

フールプルーフ(Fool Proof)

人間がミスをしても、誤動作しないようにする

特徴:

  • 利用者のミスを防ぐ設計
  • 誤った操作をしても問題が発生しないようにする

例:

  • 逆向きに刺せないUSB端子
  • 電子レンジのドアを閉めないと動かない設計

覚え方のコツ(語呂合わせやイメージ)

用語 覚え方
フォールトアボイダンス Avoid(避ける)=そもそも障害を防ぐ
フォールトトレランス Fault(故障)に耐える
フェールセーフ Safe(安全)を優先
フェールソフト Softwareみたいに柔軟に動く
フォールトマスキング Mask(マスク)して隠す
フールプルーフ Fool(バカ)でも間違えない

まとめ:試験対策ポイント

✅ 似ている用語を並べて覚えると理解しやすい!
「安全性」か「可用性」かの視点で考えると間違えにくい!

応用情報でよく問われる概念なので、しっかり整理して得点につなげましょう!


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※この記事はchatGPを活用して作成しました。

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