平均故障時間、MTTF は、デバイス、システム、アプリケーションなど、特定の技術資産に対する修復不可能な障害の平均時間を測定する指標です。
MTTF は、CPU、ハードドライブ、IoTデバイス、ネットワークスイッチなど、製品、システム、デバイスの平均寿命を理解するのに役立ちます。また、この指標は、旧システムと新システムの性能を比較し、予想されるシステムの耐用年数を決定し、保守をスケジュールするために使用されます。
MTTF は、1 つの資産につき 1 つの障害のみを記録し、多くの資産の平均を長期間にわたって測定します。監視する資産の数を増やすことで、MTTF の精度が向上します。
MTBF 対 MTTF：どのメトリックを使用するか
MTTF（平均故障時間）とMTBF（平均故障間隔）は、それぞれ異なる種類の資産に適用されますが、資産のパフォーマンスを評価するのに役立ちます。
MTBF 対 MTTF：主な違い
MTTF は、資産が最初かつ唯一の時間で障害が発生するのにかかる平均時間であり、障害発生時に交換する必要がある資産にのみ適用されます。この場合、資産の交換が問題を解決する唯一の方法です。MTTFに達すると、資産は最大稼働時間に達します。
一方、MTBF は、資産が最初に故障するまでの平均時間であり、修復可能な資産に固有のものです。システムは修理可能であるため、MTBF は各障害間の平均時間を表すため、再度障害が発生する可能性があります。
したがって、MTTF と MTBF の主な違いは、MTTF では、アセットを置き換えることによってのみ問題を解決できることです。MTBF では、資産を修復することで問題を解決できます。
MTBF を使用するタイミング
運用チームと信頼性チームは、MTBF を使用して機器とシステムの性能を評価することができます。同様の条件下で動作する同様の機器の性能を比較することで、障害を評価し、予防保守計画を設計することができます。
さらに、MTBF は信頼性プログラムの進捗状況を監視するためによく使用されます。MTBF の増加は、システムや機器の信頼性が高まっている兆候です。
MTTF の計算方法：ステップバイステップ式
MTTF は、評価対象のすべてのデバイスの合計寿命を加算し、デバイス数で割って計算されます。一般的な計算式は次のとおりです。
MTTF = デバイス全体の総寿命/デバイスの総数
まず、デバイスの合計数を決定し、各デバイスの寿命を決定します。例えば、RAID 構成に 3 つの同様のハードドライブがあり、各ハードドライブの寿命はそれぞれ 3、4、5 年であるとします。
この場合：
- デバイスの合計数 = 3
- 総稼働時間 = (3 + 4 + 5) = 12年間
- MTTF = 12 / 3 = 4 年
MTTF の監視に必要なツール
ソフトウェア・ツールは、MTTF やその他の信頼性指標の測定によく使用されます。
これらの監視アプリケーションは、監視可能性の柱であるメトリック、ログ、トレースとともに、システムやコンポーネントの問題をより迅速に特定するのに役立ちます。Prometheus、Datadog、Splunk、OpenTelemetry など、複数のオープンソースおよび商用ツールを利用できます。
また、自動化されたワークフローは、チームが問題を迅速に検出、処理、解決するのに役立ちます。自動化は、適切なチームに問題を警告し、問題と軽減プロセスを文書化し、交換部品を注文するために使用できます。
優れた MTTF とは
MTTF は、システムやコンポーネントがビジネスの運営に不可欠な場合に特に重要です。MTTF が長ければ長いほどよい。短い MTTF は、システムが障害やダウンタイムを起こしやすく、アプリケーションやサービスの提供、顧客満足度、収益に影響を与える可能性があることを意味します。
信頼性を高めるために MTTF を強化する方法
MTTF の優れた見積もりは、システムの信頼性を劇的に向上させるのに役立ちます。リソースに障害が発生する可能性がある場合は、障害が発生する前に交換できます。信頼性を高めるために MTTF を向上させる方法には、次のようなものがあります。
- プロアクティブな保守：スペアパーツや機器を用意し、チームが遅延なく交換できるようにします。計画された交換スケジュールで資産や設備を良好な状態に保ち、予防保守プロセスを継続的に見直し、改善します。
- ドキュメント：問題が発生した場合は、根本原因、特定措置、および再発を防ぐために講じた是正措置を文書化します。
- 冗長性の実装：RAID、冗長スイッチ、その他の技術を使用してハードウェアの冗長性を最適化し、障害の影響を軽減します。
MTTF の計算例
それぞれが 20,000 時間以下の予想寿命を持つさまざまなデバイスについて、低、平均、高 MTTF の例を見てみましょう。
高 MTTF
デバイス1の寿命は 15,000 時間、デバイス2の寿命は 19,000 時間、デバイス3の寿命は 18,000 時間、デバイス4の寿命は 20,000 時間です。
デバイスの合計数 = 4
総稼働時間 = (15,000 + 19,000 + 18,000 + 20,000) = 72,000時間
MTTF = 72,000 / 4 = 18,000時間
平均 MTTF
デバイス1の寿命は 9,000 時間、デバイス2の寿命は 11,000 時間、デバイス 3の寿命は 15,000時間、デバイス 4の寿命は 19,000 時間です。
デバイスの合計数 = 4
総稼働時間 = （9,000 + 11,000 + 15,000 + 19,000） = 54,000時間
MTTF = 54,000 / 4 = 13,500 時間
低 MTTF
デバイス 1 の寿命は 10,000 時間、デバイス 2 の寿命は 11,000 時間、デバイス 3 の寿命は 8,000 時間、デバイス 4 の寿命は 9,000 時間です。
デバイスの合計数 = 4
総稼働時間 = （10,000 + 11,000 + 8,000 + 9,000） = 38,000時間
MTTF = 38,000 / 4 = 9,500 時間
MTTF は誰がいつ使用するべきですか？
MTTF は、サイバーセキュリティ、インシデント対応、DevOps など、テクノロジーの複数の分野で有用な信頼性指標です。
サイバーセキュリティにおける MTTF の活用方法
サイバーセキュリティ・イベントとは、疑わしい電子メールやソフトウェアのダウンロードなど、通常のシステム動作とは異なるものを指します。このイベントは無害ですが、システムを危険にさらす可能性もあります。サイバーセキュリティでは、MTTF はセキュリティ・メカニズムが攻撃を防止できなかったことを示しています。
インシデント対応における MTTF の使用方法
インシデント対応は、サイバー攻撃の成功などのセキュリティ・インシデントに対応するために IT 専門家によって使用されます。
インシデント対応における MTTF は、感染したシステムがシャットダウンするまでの稼働時間を示します。これにより、フェイルオーバーや追加のセキュリティ対策を導入するために必要な時間を把握し、さらなる損失や損害を防ぐことができます。
DevOps における MTTF の活用方法
DevOps における MTTF の追跡は、システムやアプリケーションの展開の信頼性を理解するのに役立ちます。たとえば、MTTF は、システムやアプリケーションの欠陥の検出から完全な障害までの平均時間を示すことができ、DevOps チームがシステム障害に備えるのに役立ちます。
サイバーセキュリティ、インシデント対応、DevOps の MTTF やその他の信頼性指標を計算するには、膨大な量のリアルタイムおよび履歴データが必要です。オブザーバビリティと監視ツールには、複雑なクエリやプロセス・データをリアルタイムでサポートする超高速、高性能ストレージが必要です。
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