対象試験と出題頻度

フォールトトレランスは、情報セキュリティマネジメント・基本情報技術者・応用情報技術者で出題されるテーマです。

信頼性設計の用語比較問題として定番化しており、「フェールセーフ」「フェールソフト」「フォールトアボイダンス」「フールプルーフ」との違いを正確に区別できるかが問われます。

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対象試験:
情報セキュリティマネジメント
基本情報技術者
応用情報技術者
出題頻度:
★★☆☆☆
ランクC(応用)余裕があれば覚える

用語の定義

フォールトトレランス(Fault Tolerance)とは、一言で言うと

 「システムの一部に障害が発生しても、全体としては停止せず稼働し続けられるように設計する考え方」

のことです。

イメージとしては、「飛行機のエンジンが4基中1基止まっても、残りの3基で飛び続けられる設計」と同じです。

最初から「壊れることはある」と想定し、壊れても動き続けるようにあらかじめ備えておく――これがフォールトトレランスの考え方です。

📊 フォールトトレランスの基本情報

項目 内容
英語名 Fault Tolerance(fault=障害、tolerance=耐性)
日本語訳 耐障害性
分類 信頼性設計の手法の一つ
最大の特徴 構成要素の冗長化により、障害発生時も機能を縮退させずにサービスを継続する

解説

ここでは、なぜこの設計思想が必要になったのかと、紛らわしい関連用語との違いを整理します。

▶ フォールトトレランスが求められる背景(クリックで展開)

業務システムや社会インフラは、たとえ一瞬でも停止すれば重大な損害に直結します。

銀行のATM、航空管制システム、ECサイトの決済基盤など、止められないシステムは「障害が起きない前提」ではなく「障害が起きても止まらない前提」で設計する必要があります。

具体的な実現方法としては、電源装置の二重化、ディスクのミラーリング(RAID1など)、ネットワーク経路の複線化があります。いずれも「同じ機能を持つ予備」をあらかじめ組み込んでおき、障害発生時に即座に切り替える仕組みです。

▶ 関連する信頼性設計との比較(クリックで展開)

ここだけは確実に押さえてください。

フォールトトレランスと混同されやすい用語を以下に整理します。

用語 障害時の動作 覚え方のポイント
フォールトトレランス 機能を縮退させず、そのまま稼働を継続する 「壊れても止まらない」=予備系に自動切替え
フェールソフト 一部の機能を縮退(低下)させつつ運転を継続する 「性能を落としてでも止めない」=縮退運転
フェールセーフ 安全を最優先にしてシステムを停止・固定する 「壊れたら安全側に倒す」=信号機は全赤
フォールトアボイダンス そもそも障害を起こさないように高品質な部品を使う 「壊れにくくする」=故障の回避
フールプルーフ 人間の誤操作そのものを発生させない仕組み 「間違えようがない設計」=電子レンジのドア開放で停止

最大の区別ポイントは「障害時に機能を維持する度合い」です。

フォールトトレランスは機能を落とさず継続、

フェールソフトは機能を落としてでも継続、

フェールセーフは安全のために停止です。

この3つの違いを軸に整理すれば混同しなくなります。

では、この用語が試験でどのように出題されるか見ていきましょう。

💡 フォールトトレランスの核心を3行で

・障害が起きても機能を縮退させず稼働を継続する設計思想
・電源の二重化やディスクミラーリングなど「冗長構成」で実現する
・フェールソフトは「縮退運転」、フェールセーフは「安全停止」と区別する


試験ではこう出る!

フォールトトレランスは、信頼性設計の用語比較問題として応用情報技術者を中心に繰り返し出題されています。

出題パターンは大きく2つに分かれます。

📊 過去問での出題実績(クリックして表示)
試験回 出題内容 問われたポイント
応用 R6春
午前 問12
信頼性設計に関する4つの記述から正しいものを選ぶ問題。 ・フォールトトレランスの記述がフェールセーフの説明にすり替えられている
・正解はフォールトアボイダンスの記述
応用 R3春
午前 問13
R6春 問12と同一構成の流用問題。 ・選択肢の表現がほぼ同一
・H27秋 問14から繰り返し出題
基本 H25春
午前 問14
フォールトトレラントシステムの説明として適切なものを選ぶ問題。 ・「部分的に故障しても全体として機能を維持」が正解
・デュアルシステムやバックアップセンターがひっかけ
情報 H30秋
午前 問44
フェールセーフの説明を選ぶ問題。フォールトトレランスがひっかけ選択肢として登場。 ・「冗長構成で自動的に待機系に切替え」がフォールトトレランスの記述
・フェールセーフとの取り違えを狙う

📝 IPA試験での出題パターン

パターン1:「信頼性設計の説明として正しいものを選べ」
フォールトトレランス・フェールソフト・フェールセーフ・フォールトアボイダンス・フールプルーフの説明文が入れ替えて出題される。

応用情報では同一問題がR6春→R4秋→R3春→H27秋と4回流用されている鉄板問題。

 

パターン2:「フォールトトレラントシステムの説明を選べ」
FEでは「システム」の説明として出題される。

「部分的に故障しても全体の機能を維持する」が正解の決め手。

デュアルシステムや密結合プロセッサシステムの説明がひっかけ。

試験ではここまででOKです。

「機能を落とさず継続=フォールトトレランス」「縮退して継続=フェールソフト」「安全に停止=フェールセーフ」

この3点の対比を覚えれば得点できます。


【確認テスト】理解度チェック

ここまでの内容を理解できたか、簡単なクイズで確認してみましょう。


Q. フォールトトレランスの説明として、最も適切なものはどれでしょうか?

  • A. システムに故障が発生した場合、安全を最優先にしてあらかじめ定められた安全状態にシステムを固定する設計手法。
  • B. 利用者が誤った操作をしても、システムが異常な状態に陥らないようにする設計手法。
  • C. 構成機器を冗長化するなどして障害に備え、一部に故障が発生しても機能を縮退させずに稼働を継続する設計思想。

正解と解説を見る

正解:C

解説:
フォールトトレランスは、冗長構成によって障害発生時も機能を落とさずサービスを継続する設計思想です。「冗長化」「機能を縮退させずに継続」がキーワードになります。

選択肢Aはフェールセーフの説明です。障害時に安全な状態へシステムを固定する考え方であり、稼働の継続ではなく安全の確保を目的としています。選択肢Bはフールプルーフの説明です。人間の誤操作そのものを防ぐ設計であり、障害発生後の対応とは異なります。


よくある質問(FAQ)

Q. フォールトトレランスとフォールトトレラントは違うものですか?

本質的には同じ概念です。フォールトトレランス(Fault Tolerance)は「耐障害性」という性質・能力を指す名詞であり、フォールトトレラント(Fault Tolerant)は「耐障害性を備えた」という形容詞です。「フォールトトレラントシステム=フォールトトレランスを実現したシステム」と読み替えれば問題ありません。試験ではどちらの表現でも出題されます。

Q. フォールトトレランスと可用性(Availability)はどう関係しますか?

フォールトトレランスは、可用性を高めるための具体的な設計手法の一つです。可用性は「必要なときにシステムが使える状態」を指す上位概念であり、フォールトトレランスはその実現手段として位置づけられます。試験の選択肢で「可用性の向上に寄与する設計はどれか」と問われた場合、フォールトトレランスは正答候補になります。

Q. 実務でフォールトトレランスが使われている具体例は?

身近な例ではRAID(複数のディスクを組み合わせてデータを保護する技術)が代表的です。RAID1(ミラーリング)では同じデータを2台のディスクに書き込み、1台が壊れてももう1台で運用を継続します。クラウド環境では、複数のデータセンターにまたがってサービスを配置する「マルチリージョン構成」がフォールトトレランスの考え方を大規模に適用した例です。