応用情報技術者試験の稼働率計算をマスター！MTBFとMTTRの基本から応用まで解説

こんにちは、おゆかよです。
この記事では、応用情報技術者試験で絶対に落とせない「稼働率」の計算について、最新トレンドを交えながら楽しく解説していくよ！これを読めば、計算問題がサービス問題に変わっちゃうかも？

博士！最近、応用情報の過去問を解いてるんだけど、この計算問題でちょっと手が止まっちゃったんだよね。数字が「1.5倍」ってなってるけど、どう考えればいいのかな？

それは「令和4年度秋期応用情報技術者試験」の午前問14だね。この問題は、稼働率の公式を理解していれば、実は計算不要で解ける「サービス問題」なんだ。

計算の基本：MTBFとMTTRとは？
なぜ「変わらない」が正解なの？比率のマジック
【博士の深掘り】システム運用とSLA
まとめ

計算の基本：MTBFとMTTRとは？

えー！計算いらないの？でも、MTBFとかMTTRとか、アルファベットが並ぶと頭が混乱しちゃうんだよね……。博士、もう一度おさらいさせて！

了解だよ。まずMTBF（Mean Time Between Failures）は「平均故障間隔」。つまり、正常に動いている時間の平均だね。次にMTTR（Mean Time To Repair）は「平均修理時間」。これは故障してから直るまでの時間の平均のことだよ。

なるほど！MTBFは「元気な時間」、MTTRは「入院してる時間」ってイメージだね！じゃあ、全体の時間（元気な時間＋入院してる時間）のうち、どれだけ元気だったかっていうのが「稼働率」なんだ！

その通り。数式で表すとこうなるよ。
\[ \text{稼働率} = \frac{\text{MTBF}}{\text{MTBF} + \text{MTTR}} \]
この式が、アベイラビリティを求める基本の形なんだ。

なぜ「変わらない」が正解なの？比率のマジック

問題文では「MTBFとMTTRがともに1.5倍になったとき」ってあるよね。式に当てはめるとどうなるの？

いい質問だね。変化後のMTBFを \( 1.5 \times MTBF \)、MTTRを \( 1.5 \times MTTR \) として新しい稼働率を計算してみよう。
\[ \text{変化後の稼働率} = \frac{1.5 \times MTBF}{1.5 \times MTBF + 1.5 \times MTTR} \]
分母を \( 1.5 \) でくくると……
\[ \frac{1.5 \times MTBF}{1.5 \times (MTBF + MTTR)} \]
分子と分母の \( 1.5 \) が約分されて消えるから、結局元の式と同じになるんだ。だから答えは「変わらない」（選択肢エ）になるんだよ。

あ！本当だ！数字が消えちゃった。これ、試験のとき焦って「1.5倍」を選んじゃう人が多そうだね。私も「え、1.5倍じゃないの？」って思い込みそうだったもん。危なかったー！

【博士の深掘り】システム運用とSLA

せっかくだから、もう少し実務に近い話をしようか。現在、多くの企業がマルチクラウド環境でシステムを運用しているけれど、ここで重要になるのがSRE（Site Reliability Engineering）という考え方だよ。昔は「故障させない（MTBFを伸ばす）」ことに必死だったけれど、今は「故障しても爆速で直す（MTTRを極限まで短くする）」ことで稼働率を上げるのがトレンドなんだ。

へぇ！壊れないように頑張るだけじゃなくて、壊れる前提で「どう早く直すか」を考えるんだね。最近よく聞くAIによる自動復旧とかも、MTTRを短くするためのものなのかな？

まさにその通り。AIOps（IT運用のためのAI）を使って、人間が気づく前にシステムを自己修復させる技術が普及しているよ。例えば、メモリリークを検知したら自動でコンテナを再起動させる、といった仕組みだね。これにより、MTTRは数分、あるいは数秒単位にまで短縮される。結果として、99.999%（ファイブナイン）という極めて高いアベイラビリティを実現できるようになっているんだ。

ファイブナイン……！それって、1年間のうち停止時間がたったの5分くらいってことだよね？凄すぎる。試験勉強をしてると「ただの数字の計算」に見えるけど、その裏側にはエンジニアたちの熱い努力があるんだね！