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一貫性と可用性

可用性の数字(9の数)

Availability in Numbers

可用性は『99.9%』のように9の個数で表す。9が増えるほど許されるダウンタイムは激減する。直列はこの値を下げ、並列(冗長化)は上げる。

可用性と年間ダウンタイム(対数スケール)

9 が 1 つ増えるごとに、許容ダウンタイムは約 1/10 になります(横軸は分の対数軸)。

キーポイント
  • 99.9%(nine が3つ) = 年間 約8時間45分のダウンが許容範囲。
  • 99.99%(nine が4つ) = 年間 約52分のダウンまで。9が1つ増えるとダウン許容は約1/10に。
  • 直列接続では稼働率を掛け算する: 99.9% × 99.9% = 99.8%(下がる)。
  • 並列(冗長)接続では: 1 −(1 − 0.999)² = 99.9999%(上がる)。
  • 高い可用性ほど運用コスト・冗長構成の負担が跳ね上がる。
トレードオフ

9を1つ増やす(99.9%→99.99%)ごとに、許されるダウンタイムは約1/10になり、それを実現する冗長化・監視・運用の負担とコストは大きく跳ね上がる。すべてのシステムに『ファイブナイン』が必要なわけではない。求める可用性は、止まったときの損失と、それを支えるコストのバランスで決める。

9の数とダウンタイムの感覚

可用性(availability)は『1年のうちどれだけ動いていたか』の割合です。9が並ぶほどシビアになります。

可用性通称年間ダウン月間ダウン週間ダウン
99.9%three 9s約 8h 45m約 43m約 10m
99.99%four 9s約 52m約 4m 23s約 1m 5s

9が1つ増えるごとに、許されるダウンタイムは約10分の1になります。99.9%なら年に8時間以上止まってもセーフですが、99.99%だと年に1時間も止められません。

なぜ冗長化で可用性が上がるのか(直感)

サイコロを1個振って『1が出たら故障』とします。1個なら故障確率1/6。でも**2個同時に振って『両方1なら故障』**にすると、確率は1/6 × 1/6 = 1/36 に激減します。これが並列(冗長化)の効果です。

図を描画中...

直列と並列の式(再確認)

  • 直列(両方必要): A_total = A1 × A2 → 部品が増えるほど下がる。
  • 並列(どれか1つでOK): A_total = 1 − (1−A1) × (1−A2) → 冗長化で上がる。

つまずきポイント

  • 「99.9%もあれば十分安全」と感じるが、年間8時間以上止まる計算。決済システムなら全然足りない。数字の体感を持っておくこと。
  • 多くの部品を直列につなぐ大規模システムでは、各部品が99.9%でも全体ではどんどん下がる。だからクリティカルな経路は冗長化する。

📊 図解

直列構成 vs 並列構成(冗長化)

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