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システム設計において、フェイルファースト システムとは、障害を示す可能性のある状態をインターフェイスで即座に報告するシステムです。フェイルファースト システムは通常、欠陥のある可能性のあるプロセスを継続するのではなく、通常の操作を停止するように設計されています。このような設計では、操作の複数の時点でシステムの状態をチェックすることが多く、障害があれば早期に検出できます。フェイルファースト モジュールの役割は、エラーを検出し、システムの次に高いレベルでエラーを処理させることです。
ハードウェアとソフトウェア
フェイルファスト システムまたはモジュールは、次のようないくつかの状況で望ましいものです。
- フェイルファースト アーキテクチャは、エラー処理ポリシーに基づいており、検出されたエラーや想定外の状態があると、システムは (高速に) 故障します。ある意味では、エラー処理ポリシーはフォールト トレラント システムで使用されるポリシーとは逆です。フォールト トレラント システムでは、エラー処理ポリシーは冗長コンポーネントを備え、コンポーネントの一部に障害が発生した場合に、稼働中のコンポーネントに計算要求を移動するように確立されます。逆説的に、フェイルファースト システムはフォールト トレラント システムの回復力を高めます。特定のデータベースに対して 10 台の冗長サーバーを用意できますが、10 台のサーバーの共有構成がクライアントの誤った認証データで更新されると、すべてのサーバーが「冗長的に故障」します。その意味で、フェイルファースト システムは、DevOps が迅速に対応できるように、10 台の冗長サーバーすべてができるだけ早く故障するようにします。
- フェイルファースト コンポーネントは、あるコンポーネントの障害が、遅延初期化の結果として別のコンポーネントの障害につながるまで目に見えない可能性がある状況でよく使用されます。たとえば、「ファイル システム パスが誤って設定されているために「必ず」障害が発生するシステムは、起動時にファイル システム パスがチェックされないため、起動時には障害が発生しません。クライアント要求が到着したときにのみ、後でランダムにシステムが障害が発生します。」
- フェイルファースト システムでは、障害が発生した時点にできるだけ近い時点で、できるだけ多くの情報とともに障害を報告するため、障害の原因の発見が容易になります。フォールト トレラント システムでは障害が検出されない可能性がありますが、フォールト トレラントでもフェイルファーストでもないシステムでは、障害は一時的に隠され、後で一見無関係な問題を引き起こす可能性があります。
- 障害発生時にエラーを報告するだけでなく停止するように設計されたフェイルファースト システムは、取り返しのつかない操作やコストのかかる操作を誤って実行する可能性が低くなります。
開発者は、変数またはオブジェクトの初期化時にできるだけ早く失敗しようとするコードを、フェイルファストとも呼びます。オブジェクト指向プログラミングでは、フェイルファスト設計のオブジェクトは、コンストラクターでオブジェクトの内部状態を初期化し、何か問題がある場合は例外を起動します (初期化されていないオブジェクトや部分的に初期化されたオブジェクトが、後で間違った「セッター」のために失敗するのを許可するのではなく)。その後、内部状態がこれ以上変更されないことが予想される場合は、オブジェクトを不変にすることができます。関数では、フェイルファスト コードは前提条件で入力パラメーターをチェックします。クライアント サーバー アーキテクチャでは、フェイルファストはクライアント要求が到着するとすぐにそれを確認し、その後、それを処理または他の内部コンポーネントにリダイレクトし、要求が失敗した場合 (パラメーターが正しくない場合など)、エラーを返します。フェイルファスト設計のコードは、内部ソフトウェア エントロピーを減らし、デバッグの労力を軽減します。
例
- フェイルファースト アプリケーション/システムは、計算要求が到着する前に、将来の計算に必要なすべての入力/出力リソースが準備ができているかどうかを確認します。
- フェイルファースト アプリケーション/システムは、起動時にすべての不変の初期構成が正しいことを確認します。
- フェイルファスト関数は、関数内の計算やビジネス ロジックを続行する前に、前提条件で関数へのすべての入力をチェックする関数です。
- フェイルファースト関数は通常、何らかの異常な計算が見つかった場合に実行時例外をスローし、他のどの関数でも「catch」が考慮されていない場合はシステムを失敗させますが、発生したエラーの正しい管理について (楽観的な) 仮定を行わずに何らかのエラー値を返します。
- ソフトウェア エンジニアリングの分野において、フェイルファスト イテレータとは、反復処理中にイテレータによって処理される要素の順序が変更された場合にエラーを発生させようとするイテレータです。
- ステート マシンの初期状態が与えられると、フェイルファースト システムはそのような状態をチェックし、フェイルファーストを実行します。
- ステート マシンで状態変更が行われた場合、その状態変更が禁止されていると、フェイル ファースト システムはマシンを停止します。禁止されている状態変更が誤った外部入力によるものである可能性があります。その場合、フェイル ファースト システムは誤った入力が検出されるとすぐに要求の処理を停止します (ステート マシン実装に委任するのではなく)。
仕事
この用語は、少なくとも2001年まで遡って、ビジネスにおける比喩として広く使われてきました。[1]これは、企業が慎重に進め、失敗に終わる可能性のあるアプローチに何年も費やすのではなく、製品や戦略の長期的な実行可能性を判断するために大胆な実験を行うべきであることを意味します。これは、スタートアップ文化の中で一種の「マントラ」として採用されました。つまり、「早く失敗し、頻繁に失敗する」ということです。[2]
参照
参考文献
外部リンク
- グレイ、ジム(1985)。「コンピューターはなぜ停止するのか、そしてそれに対して何ができるのか?」CiteSeerX 10.1.1.110.9127、「Fail Fast」の導入
- 「Fail Fast」ソフトウェア開発における「Fail Fast」コンセプトの使用について説明した Jim Shore の記事 ( Martin Fowler編集の「IEEE ソフトウェアのコラム」より)