计算机系统基础：计算机可靠性知识笔记

1、计算机可靠性介绍

计算机的硬件故障通常都是由于元器件失效造成的。元器件的可靠性分为三个阶段：开始阶段元器件处于不稳定阶段失效率比较高、第二阶段是正常工作阶段，失效率最低、第三阶段元器件开始老化，失效率就又开始提高。又称为“浴盆曲线”。

计算机的可靠性：从 开始运行t=0到某时刻t这个时间段内，可以正常运行的概率。

失效率：单位时间内失效的元件数与元件总数的比例。

可靠性与失效率的关系：

             

平均无故障时间（MTBF）：两次故障之间正常工作的时间平均值。

公式：MTBF=1/λ

平均修复时间（MRBF）：表示计算机的可维护性，指从故障发生到机器 修复的平均时间。

公式：A=MTBF/(MTBF+MTRF)

RAS：可靠性R、可用性A、可维修性S三个指标来衡量计算机系统。

2、计算机可靠性模型

2.1 串联系统

当一个系统有N个子系统组成，当所有的子系统都能正常工作才能正常工作。这种系统成为串联系统。

系统的可靠性R度量值=R1*R2*...Rn

失效率

λ=λ1+λ2+λ3+..+λn

2.2 并联系统

当一个系统有N个子系统组成,只要有一个子系统可以正常工作，系统就能正常工作，这样的系统成为并联系统。

系统的可靠性R度量值=1-(1-R1)*(1-R2)*(1-R3)...(1-Rn)

系统失效率公示

             

在并联系统中只有一个子系统是有效的，其余n-1个子系统成为冗余子系统。

 

2.3 N模冗余系统

N模冗余系统由N个（N=2n+1）相同的子系统和一个表决器组成，表决器把N个子系统中占多数相同结果的输出作为系统输出。

                           

3、提高系统可靠性方法

1、提高元器件质量、改进加工工艺和工艺结构。

2、发展容错技术，使得计算机硬件有故障的情况下，仍然可以运行。

 

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标签：计算机系统,可靠性,系统,笔记,MTBF,失效率,元器件,子系统
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