Приближенные методы расчета надежности
Лекция 12
Тема: Приближенные методы расчета надежности технических средств ИС
План
1. Основные допущение и ограничения при оценки надежности последовательно-параллельных структур.
2. Приближенные методы расчета надежности восстанавливаемых ИС, при последовательном и параллельном включении подсистем ИС.
3. Структурные схемы расчета надежности ИС.
Ключевые слова
Надежность, последовательно-параллельная структура, приближенные методы расчета надежности, структурное схема расчета надежности, интенсивность отказа, интенсивность восстановления, коэффициент готовности, время восстановления, компьютерная система.
Приближенный метод расчета надежности восстанавливаемых КС
Рекомендуемые материалы
Рассмотрим простой приближенный метод расчета установившихся значений показателей надежности восстанавливаемых КС. Метод основан на следующих допущениях:
1. Время восстановления намного меньше времени безотказной работы;
2. Интенсивности отказов и восстановлений системы – постоянные величины;
3. Отказы и восстановления отдельных подсистем – независимые случайные события;
Для последовательного включения подсистем имеются следующие приближенные зависимости:
(1)
Для параллельного включения подсистем:
(2)
В этих формулах приняты следующие обозначения:
λ – интенсивность отказов n(m) последовательной (n(m) параллельной) системы из n(m) подсистем.
Кг – коэффициент готовности последовательной (параллельной) подсистемы группы из n(m).
Те же переменные с индексом i обозначают соответствующие показатели отдельных подсистем.
Если в системе применяется скользящее резервирование, то для определения коэффициента готовности применяется формула:
, (3)
где r – минимально необходимое по требованиям производительности число работоспособных подсистем;
Кгп – коэффициент готовности подсистем (при скользящем резервировании все подсистемы однотипны).
Интенсивность восстановления в случае скользящего резервирования определяется по формуле:
µ = (m-r+1)∙µn , (4)
µn – интенсивность восстановления подсистем.
В случае указанных выше допущений интенсивность отказов λ численно равна параметру потока отказов w.
Рассмотрим КС, состоящую из шести подсистем: ЦП, ОЗУ, МД, МЛ, ПУ и УВ. Данные для подсистем приведены в таблице 1:
Используя приближенные формулы, рассчитать показатели надежности.
Таблица 1.
| Наименование | Значения m(r) | Интенсивность | Коэффициент готовности Кгi | |
| Отказов λi,1/ч | Восстанов-лений µn, 1/ч | |||
| Центральный процессор (ЦП) | 1 | 152∙10-6 | 1 | 1-1,52∙10-4 |
| Модуль ОЗУ | 4(3) | 300∙10-6 | 0,01 | 1-3∙10-2 |
| Устройство памяти на дисках (МД) | 3(2) | 250∙10-6 | 0,025 | 1-10-2 |
| Устройство памяти на магнитных лентах (МЛ) | 8(2) | 350∙10-6 | 0,0035 | 1-10-1 |
| Печатающее устройство (ПУ) | 2(1) | 420∙10-6 | 0,021 | 1-2∙10-2 |
| Устройство ввода с перфоленты (УВ) | 2(1) | 250∙10-6 | 0,025 | 1-10-2 |
Схема расчета надежности КС имеет вид:
Рис. 1. Схема расчета надежности.
Контрольные вопросы и задания
1. Определите понятие надежности ИС.
2. Какие виды отказов учитываются при расчете надежности последовательно-параллельных структур?
3. Как определяется интенсивность восстановления при последовательном соединении подсистем КС?
В лекции "Введение" также много полезной информации.
4. Определите значение коэффициента готовности при параллельном соединении подсистем КС.
5. Как определяется интенсивность восстановления при скользящем резервировании подсистем КС?
6. Приведите структурную схему надежности особо ответственных КС для расчета показателей безотказности систем.
7. Какова значения интенсивности отказов современного процессора?
8. Какой вид резервирования использован для повышения надежности оперативного запоминающего устройства (рис. 1)?
Литературы: 1, 2, 3, 5, 8.
