НиД (10) - Лекция №2 - Резервирование и восстановление: различия между версиями
ILobster (обсуждение | вклад) (Новая страница: «== Надёжность АПК == Факторы, влияющие на надёжность аппаратно-программных комплексов: * с…») |
ILobster (обсуждение | вклад) |
||
Строка 70: | Строка 70: | ||
* вероятность безотказной работы {{Формула|f=p(t)}}. | * вероятность безотказной работы {{Формула|f=p(t)}}. | ||
{{Формула|f=f(t) = \frac{dq(t)}{dt} = -\frac{dP(t)}{dt} }} | {{Формула|f=$f(t) = \frac{dq(t)}{dt} = -\frac{dP(t)}{dt} $}} | ||
{{Формула|f=\lambda(t) = \frac{f(t)}{p(t)} }} | {{Формула|f=$\lambda(t) = \frac{f(t)}{p(t)} $}} | ||
Полной характеристикой любой случайной величины является её ''закон распределения''. | Полной характеристикой любой случайной величины является её ''закон распределения''. | ||
Правила расчёта чего угодно: | Правила расчёта чего угодно: | ||
* <font color="red">округлять ничего нельзя</font>. Даже 0.9999999 до 1; | * '''<font color="red">округлять ничего нельзя</font>'''. Даже 0.9999999 до 1; | ||
* все результаты приводить к одной точности (одному количеству знаков после запятой). | * все результаты приводить к одной точности (одному количеству знаков после запятой). | ||
Если {{Формула|f=\lambda = const}}, то {{Формула|f=P(t) = e^{-\lambda\cdot t} }} - выражение для случая, когда два и более события одновременно не происходят. | Если {{Формула|f=\lambda = const}}, то {{Формула|f=P(t) = e^{-\lambda\cdot t} }} - выражение для случая, когда два и более события одновременно не происходят. | ||
Строка 86: | Строка 84: | ||
Вероятность на промежутке времени {{Формула|f=p(t_1, t_2) = \frac{p(t_1)}{p(t_2)} = e^{-\lambda\cdot\Delta t} }} | Вероятность на промежутке времени {{Формула|f=p(t_1, t_2) = \frac{p(t_1)}{p(t_2)} = e^{-\lambda\cdot\Delta t} }} | ||
Если {{Формула|f=\lambda\cdot\Delta t << 1}}, то {{Формула|f=e^{-\lambda\cdot\Delta t} \approx 1 - \lambda\cdot\Delta t}} | |||
Если {{Формула|f=\lambda\cdot\Delta t << 1}}, то {{Формула|f= | |||
[[Категория:Надёжность и достоверность (10 семестр)]] | [[Категория:Надёжность и достоверность (10 семестр)]] | ||
[[Категория:Конспекты лекций и семинаров]] | [[Категория:Конспекты лекций и семинаров]] |
Текущая версия от 19:08, 25 февраля 2013
Надёжность АПК
Факторы, влияющие на надёжность аппаратно-программных комплексов:
- структура системы;
- режимы эксплуатации;
- резервирование;
- контроль и восстанавливаемость;
- характеристики комплектующих элементов;
- защищённость от внешних воздействий;
- качество технологического процесса;
- приспособленность аппаратуры для выполнения возложенных на неё функции.
Мы в своих проектах ориентируемся на изделия, которые являются отработанными, испытанными, характеристики которых заранее известны (серийные изделия).
Считается, что:
- в начальный момент элементы (системы) находятся в работоспособном состоянии;
- система может быть либо "живой", либо "мёртвой". Промежуточных состояний нет;
- переход из работоспособного состояния в неработоспособное (и наоборот) происходит мгновенно.
Резервирование
Резервирование - мощнейший аппарат повышения надёжности, но, одновременно с этим, и стоимости системы (затраты могут быть соизмеримы со стоимостью всей системы).
Виды резервирования:
- на уровне элементов;
- функциональное;
- временное;
- структурное (реконфигурация системы).
На уровне элементов
Просто дублируются элементы.
Системы считается работоспособной, если существует хотя бы один исправный путь (цепочка исправных элементов) от входа к выходу.
Схемы, имитирующие работу системы, могут быть построены:
- последовательными - выход из строя хотя бы одного элемента приводит к выходу из строя всей системы;
- параллельными - система выходит из строя только когда выходит из строя последний работающий элемент (в общем случае). Такие схемы должны сопровождаться комментариями о том, что считается "последним работающим элементом";
- топологически сложными - нельзя описать только параллельными или только последовательными соединениями элементов.
Всё как в электротехнике.
Виды включения резерва:
- горячий - резервный элемент находится под напряжением и выполняет те же функции, что и основной. Считается, что элементы горячего резерва обладают теми же характеристиками надёжности, что и основные элементы;
- холодный - резервный элемент не подключён. Элементы холодного резерва, в это же время, абсолютно надёжны и не отказывают;
- тёплый (облегчённый) - резервный элемент включён, но не выполняет никаких функций, а просто готов к работе. Промежуточный режим между холодным и горячим.
Резервировать можно:
- поэлементно;
- в целом - вообще все элементы системы, параллельная цепочка от входа к выходу.
Восстановление систем
Системы могут быть:
- невосстанавливаемыми;
- восстанавливаемыми:
- восстанавливаемые вне процесса эксплуатации;
- восстанавливаемые в процессе эксплуатации;
- не допускаются перерывы в работе.
- допускаются перерывы в работе.
При расчёте систем надо использовать такие методы, которые учитывают специфику исследуемой системы.
Показатели надёжности невосстанавливаемых систем
- время до появления отказа (наработка на отказ);
- функция надёжности $$P(t) = p\{T\geq t\}$$ (время надёжной работы больше времени работы) и функция ненадёжности $$q(t) = 1 - P(t)$$ - то есть, они обе вероятности;
- плотность распределения $$f(t)$$;
- интенсивность отказа $$\lambda (t)$$ - количество отказов в единицу времени;
- вероятность безотказной работы $$p(t)$$.
$$$f(t) = \frac{dq(t)}{dt} = -\frac{dP(t)}{dt} $$$
$$$\lambda(t) = \frac{f(t)}{p(t)} $$$
Полной характеристикой любой случайной величины является её закон распределения.
Правила расчёта чего угодно:
- округлять ничего нельзя. Даже 0.9999999 до 1;
- все результаты приводить к одной точности (одному количеству знаков после запятой).
Если $$\lambda = const$$, то $$P(t) = e^{-\lambda\cdot t}$$ - выражение для случая, когда два и более события одновременно не происходят.
Вероятность на промежутке времени $$p(t_1, t_2) = \frac{p(t_1)}{p(t_2)} = e^{-\lambda\cdot\Delta t}$$
Если $$\lambda\cdot\Delta t << 1$$, то $$e^{-\lambda\cdot\Delta t} \approx 1 - \lambda\cdot\Delta t$$