ハードウェア/ソフトウェアシステムに対するサービス可用性評価法に関する一考察

摘要

サービス可用性は近年，顧客指向の品質特性として注目されつつあり，システムが顧客の要求を首尾良く完了することができる性質や度合と定義される．本論文では，ハードウェア/ソフトウェアコデザイン（協調設計）の理念を取り入れたコンピュータシステムのサービス可用性評価法について議論する．ここでは，常時稼働しているコンピュータシステムに対して，顧客がそのシステムを間欠的に使用する状況を考察する．また，コンピュータシステムの故障発生要因として，ハードウェアコンポーネントに起因するものと，ソフトウェアコンポーネントに起因するものの2種類に注目する．顧客の視点に立つと，顧客がシステムを使用しているときにシステムダウンとなるか，あるいはシステムが修復中のときに顧客の使用要求が発生した場合に，システム故障が認知される．本論文では，この事象を考慮したサービス可用性評価のための確率的尺度を提案する．システム自身の時間的振舞いや顧客の使用要求の発生の様子は，マルコフ過程を用いて記述される．またソフトウェアコンポーネントに対しては，動的な信頼度成長や不完全デバッグ環境についても考慮される．最後に数値例を示して，顧客の使用特性がサービス可用性評価に与える影響を考察する．%Service availability is one of the customer-oriented attribute and defined as the attribute that the system can successfully satisfy the customers' requests. This paper discusses the stochastic service availability measurement for the computer-based system incorporating the concept of hardware/software codesign. We assume that the computer-based system consists of one hardware subsystem and one software subsystem and consider the situation where one customer intermittently uses the system which is operating and available anytime. From the viewpoint of a customer, occurrence of a system failure is recognized when either one of the following two events arises: a system failure occurs when the customer is using the system, or a usage request occurs when the system is down. We propose and derive several novel service-oriented system availability assessment measures. The time-dependent behaviors of the system itself and the customer's request are described by a Markov process. Especially for the software subsystem, we incorporate the dynamic software reliability growth process and the imperfect debugging environment into the model. Finally, we present several numerical examples of these measures for system service availability analysis.