Бройдо В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации (2002) (1186248), страница 153
Текст из файла (страница 153)
Информационные и вычислительные системы первых поколений, за редким исключением, относятся к восстанавливаемым обслуживаемым системам. Многие современные вычислительные системы относятся к необслуживаемым восстанавливаемым системам (например, персональные компьютеры) и даже к необслуживаемым и невосстанавливаемым системам (отдельные узлы вычислительных систем, например микропроцессор). Основные показатели надежности Показатель надежности — зто количественная характеристика одного или нескольких свойств, определяющих надежность системы.
В основе большинства показателей надежности лежат оценки наработки системы, то есть продолжительности или объема работы, выполненной системой. Показатель надежности, относящийся к одному из свойств надежности, называется единичным. Комплексный показатель надежности характеризует несколько свойств, определяющих надежность системы. Ниже приводятся наименования основных показателей надежности систем и их определения в соответствии с ГОСТ 27.002-80 «Надежность в технике. Термины и определения».
бг7 Надежность информационных систем Единичные показатели надежиости К единичным показателям надежности в фютветствии с ГОСТ 27.002-80 относятся показатели безопасности, показатели ремонтопригодности и показатели долговечности. Показатели безотказности 1, Вероятность безотказной работы — вероятность того, что в пределах заданной наработки отказ системы не возникнет. 2.
Вероятность отказа — обратная величина, вероятность того, что в пределах заданной наработки отказ системы возникнет. 3, Средняя наработка до отказа — математическое ожидание наработки системы до первого отказа (существенно для невосстанавливаемых систем), 4. Средняя наработка на отказ (Т.) — отношение наработки восстанавливаемой системы к математическому ожиданию числа ее отказов в пределах этой наработки (пмеет смысл только для восстанавливаемых систем). 5. Интенсивность отказов — условная плотность вероятности возникновения отказа невосстанавливаемой системы, определяемая для рассматриваемого момента времени при условии, что до этого момента отказ не возник.
6. Лартиетр потока отказов () (г)) — отношение среднего числа отказов для восстанавливаемой системы за произвольно малую ее наработку к значению этой наработки. Показатели ремонтопригодности 1. Вероятность воссгпановленияработоспособного состояния — вероятность того, что время восстановления работоспособного состояния не превысит заданного. 2. Среднее время восстановления работоспособного состояния, Т, — математическое ожиданне времени восстановления работоспособного состояния системы. Показатели долговечности 1. Средний ресурс — математическое ожидание наработки системы от начала ее эксплуатации или ее возобновления после ремонта до перехода в предельное состояние.
2. Срок службы (Т ) — календарная продолжительность от начала эксплуатации си- стемы или ее возобновления после ремонта до перехода в предельное состояние. Комплексные показатели надежности 1. Коэффициент готовности (К,) — вероятность того, что система окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых применение системы по назначению не предусматриваетсяя.
Т, К„= Т„+ Т, Глава 20. Качество и эффективность информационных систем 2. Коэффициент оперативной готовности — вероятность того, что система 9кажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кр)(ме планируемых периодов, в течение которых применение системы по назнйчению не предусматривается, и, начиная с этого момента, будет работать безотказно в течение заданного времени. 3. Коэффициент технического использования — отношение математического ожидания интервалов времени пребывания системы в работоспособном состоянии за некоторый период эксплуатации к сумме математических ожиданий интервалов времени пребывания системы в работоспособном состоянии, простоев, обусловленных техническим обслуживанием, и ремонтов за тот же период эксплуатации. Т, + Т, + Т„ Таблица 20Л. КлассиФикация систем по уровню надежности Коэффициент готовности, К, Максимальное время Тип системы простоя в год Обычная (Сопуепбопа() Высокой надежности (и~оп акавашшу) Отказоустойчивая (Раод гез)аеп() Безотказная (г во(1 (о(агап() 3,5 суг 8,5ч 0,99 0,999 ! ч 0,9999 5 мин 0,99999 где ҄— время простоя системы, обусловленное выполнением планового технического обслуживания и ремонта (время профилактики), пересчитанное на один отказ.
4. Коэффициент сохранения эффективности — отношение значения показателя эффективности за определенную продолжительность эксплуатации к номинальному значению этого показателя, вычисленному при условии, что отказы в системе в течение того же периода эксплуатации не возникают, Коэффициент сохранения эффективности характеризует степень влияния отказов в системе ца эффективность ее применения по назначению, Из ранее приведенного определения теории надежности следует, что коэффициент сохранения эффективности может служить интегральным критерием оптимизации надежности системы.
Действительно, критерий оптимизации — это показатель, для которого указана желаемая его величина или желаемое направление его изменения. Направление изменения коэффициента сохранения правилыю выбранного показателя эффективности определяет основные направления в поиске свойств системы, которые обеспечивают ее оптимальную надежность. Для пользователей сложных информационных систем понятие их надежности ощушается в наибольшей степени по коэффициенту готовности системы К„то есть по отношению времени работоспособного состояния системы к времени ее незапланированного простоя.
Для типичного современного сервера К„= 0,99, что означает примерно 3,5 сут простоя в год. За рубежом часто используется классификация систем по уровню надежности, показанная в табл. 20 Л. 629 Надежность информационных систем Обеспечение надежности функционирования ИС В Информационная система — это сложна>ячсловеко-машинная система, включающая в свой состав эргатические звенья, технические средства и програмлшое обеспечение. Все методы обеспечения належпостп и достоверности ИС можно отнести к двум классам. Один включает в себя методы, обеспечивающие оезошибочность (б>езотказностль бессбойность) функциональных технических, зргатичсских и программных звеньев ИС, то есть в конечном счете повышающие их надежность.
Другой — методы, обеспечивающие обнаружение н исправление ошибок, возникающих в информации, то сеть методы контроля достоверности информации и ее коррекции, косвенно также повышающие фупкци<>нальную надежность системы. Названные классы не исключают, а взаимно дополняк>т друг друга, ибо в такой сложной системс, как ИС, обеспечить высокую палежность и достоверность функционирования можно, только совместно используя методы обоих классов. Виды обеспечения надежности Для построения надежных информационных систем можно использовать различные виды обеспечения: О экономическое; <з временное; организационное; <з структурное; 0 технологическое; О эксплуатационное; О социальное; О зргатнческое; <З алгоритмическое; <з синтаксическое; 0 семантичсск<>е.
Обеспечение можно определить как совокупность факторов (элементов, методов, приемов, процедур, ресурсов и т. и.), способствующих достижению поставленной цслн. Экономическое и временное обеспечение, обусловливасмое необходимостью с<ютветствепно материальных и временных затрат, используется для реализации процедур обеспечения достоверности. Организапионное, экш<луатационпое, техническое, социальное и зргатичсское обеспечение используется преимущественно для повьппсния надежности систем, а структурное и алгоритмическое обеспечение — для обоих классов методов. Оргиппзационное обеспечение включает в себя вопросы разработки: сз правовых и методических аспектов функционирования ИС; нормативов достоверности информации по функциональным подси<темам и этапам преобразования информации; 6ЗО Глава 20.
Качество и эффективность информационных систем а методики выбора и обоснования оптимальных структур, процессов и про1гедур преобразования информации и т. д. Назначением структурного обеспечения является повышение надежности функционирования технических комплексов и эргатических звеньев, а также ИС в целом. Должно быть обосновано рациональное построение структуры И С, непосредственно зависящее от качества решения таких вопросов, как выбор структуры технологического процесса преобразования информации, обеспечение обоснованных взаимосвязей между отдельными звеньями системы, резервирование элементов, узлов, устройств системы и использование специальных устройств, осушествляюших процедуры аппаратного контроля и т. д. Технологическое и эксплуатационное обеспечение предназначено для повышения надежности работы технических средств и технологических комплексов.
Технологическое обеспечение вклгочает в себя выбор схемных и конструктивных решений применения отдельных технических устройств, технологий и протоколов реализации информационных процессов. Эксплуатационное обеспечение связано с выбором режимов работы устройств, технологий профилактического их обслуживания. Социальное и эргатическое обслуживание имеет своим назначением повышение надежности работы эргатических структурных звеньев системы. Поскольку подавляющее большинство ошибок в информации возникает как раз из-за функциональной ненадежности именно этих звеньев (человеческого фактора), в литературе особенности их работы рассмотрены весьма обстоятельно.
В одной из лучших работ по этой тематике [16] указываются пять видов причин ошибок, возникаюших в эргатических звеньях: 0 психологические — неадекватность восприятия информации, выработка и реализация неоптимальной стратегии; ьг мотивационные — неправильная постановка задачи, несогласованность целей субъекта с целями управления; й эмоциональные — неустойчивые изменения преобразуюших свойств субъекта от внешних и внутренних причин; й интуитивные — неформализованный в сознании субъекта опыт, отражающий реальную ситуацию нерелевантно; эволюционные — устойчивые изменения преобразуюших свойств субъекта в результате обучения или забывания.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
