首页
>
知识点讲解
计算机可靠性
知识路径： > 计算机系统基础知识 > 硬件基础知识 > 可靠性与系统性能评测基础知识 > 系统可靠性分析评估 >
被考次数：
4次
被考频率：
中频率
总体答错率：
38%
知识难度系数：
由 软考在线 用户真实做题大数据统计生成
考试要求：
掌握
相关知识点：17个
计算机可靠性概述
计算机系统的硬件故障通常是由元器件的失效引起的。对元器件进行寿命试验并根据实际资料统计得知，元器件的可靠性可分成三个阶段：开始阶段器件工作处于不稳定期，失效率较高；第二阶段器件进入正常工作期，失效率最低，基本保持常数；第三阶段元器件开始老化，失效率又重新提高。这就是所谓的“浴盆曲线”。因此，应保证在计算机中使用的元器件处于第二阶段。在第一阶段应对元器件进行老化筛选，而到了第三个阶段，则淘汰该计算机。
计算机系统的可靠性是指从它开始运行（
t
=0）到某时刻
t
这段时间内能正常运行的概率，用
R
（
t
）表示。所谓失效率，是指单位时间内失效的元件数与元件总数的比例，用
λ
表示，当
λ
为常数时，可靠性与失效率的关系为：
R
（
t
）=e
-
λt
典型的失效率与时间的关系曲线如下图所示。
失效率特性
两次故障之间系统能正常工作的时间的平均值称为平均无故障时间（MTBF），即：
MTBF=1/
λ
通常用平均修复时间（MTRF）来表示计算机的可维修性，即计算机的维修效率，指从故障发生到机器修复平均所需要的时间。计算机的可用性是指计算机的使用效率，它以系统在执行任务的任意时刻能正常工作的概率
A
来表示，即：
计算机的RAS就是指用可靠性
R
、可用性
A
和可维修性
S
三个指标衡量一个计算机系统。但在实际应用中，引起计算机故障的原因除了元器件以外还与组装工艺、逻辑设计等因素有关。因此，不同厂家生产的兼容机，即使采用相同的元器件，其可靠性及MTBF也可能会相差很大。
计算机可靠性模型
计算机系统是一个复杂的系统，而且影响其可靠性的因素也非常繁复，很难直接对其进行可靠性分析。但通过建立适当的数学模型，把大系统分割成若干子系统，可以简化其分析过程。常见的系统可靠性数学模型有以下三种：
（1）串联系统。假设一个系统由
N
个子系统组成，当且仅当所有的子系统都能正常工作时，系统才能正常工作，这种系统称为串联系统，如下图所示。
串联系统的可靠性模型
设系统中各个子系统的可靠性度量值分别用
R
1
，
R
2
，…，
R
N
来表示，则系统的可靠性
R
度量值由下式求得：
R
=
R
1
R
2
…
R
N
如果系统的各个子系统的失效率分别用
λ
1
，
λ
2
…，
λ
N
来表示，则系统的失效率
λ
可由下式求得：
λ
=
λ
1
+λ
2
+…+λ
N
例如，设某计算机系统由CPU、存储器、I/O三部分组成，其可靠性分别为0.95、0.90和0.85，则该计算机系统的可靠性度量值为
R
=
R
1
·
R
2
·
R
3
=0.95×0.90×0.85≈0.73。
（2）并联系统。假如一个系统由
N
个子系统组成，只要有一个子系统正常工作，系统就能正常工作，这样的系统称为并联系统，如下图所示。设每个子系统的可靠性度量值分别以
R
1
，
R
2
，…，
R
N
表示，整个系统的可靠性度量值由下式来求得：
R
=1-（1-
R
1
）（1-
R
2
）…（1-
R
N
）
并联系统的可靠性模型
假如所有子系统的失效率均为
λ
，则系统的失效率
μ
为：
在并联系统中只有一个子系统是真正需要的，其余N-1个子系统称为冗余子系统，随着冗余子系统数量的增加，系统的平均无故障时间也增加了。
（3）
N
模冗余系统。
N
模冗余系统由
N
个（
N
=2
n
+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的输出，如下图所示。
N
模冗余系统
在
N
个子系统中，只要有
n
+1个或
n
+1个以上子系统能正常工作，系统就能正常工作，输出正确的结果。假设表决器是完全可靠的，每个子系统的可靠性为
R
0
，则
N
模冗余系统的可靠性度量值为：
其中，
表示从
N
个元素中取
i
个元素的组合数。
提高计算机的可靠性一般采取如下两项措施：
（1）提高元器件质量，改进加工工艺与工艺结构，完善电路设计。
（2）发展容错技术，使得在计算机硬件有故障的情况下，计算机仍能继续运行，得出正确的结果。
相关知识点：
计算机的安全等级
Hash函数与信息摘要（Message Di..
性能评测的常用方法
非对称加密技术
认证技术
密钥管理
加密技术和认证技术
数字签名
计算机系统的性能评价
加密技术
信息安全
对称加密技术
计算机安全概述
SSL协议
数字时间戳技术
影响数据安全的因素
基准测试程序
软考在线指南
优惠劵及余额
在线支付
修改密码
下载及使用
购买流程
取消订单
联系我们
关于我们
联系我们
商务合作
旗下网站群
高级资格科目
信息系统项目管理师
系统分析师
系统架构设计师
网络规划设计师
系统规划与管理师
初级资格科目
程序员
网络管理员
信息处理技术员
信息系统运行管理员
中级资格科目
系统集成项目管理工程师
网络工程师
软件设计师
信息系统监理师
信息系统管理工程师
数据库系统工程师
多媒体应用设计师
软件评测师
嵌入式系统设计师
电子商务设计师
信息安全工程师
本网站所有产品设计（包括造型，颜色，图案，观感，文字，产品，内容），功能及其展示形式，均已受版权或产权保护。
任何公司及个人不得以任何方式复制部分或全部，违者将依法追究责任，特此声明。
本站部分内容来自互联网或由会员上传，版权归原作者所有。如有问题，请及时联系我们。
工作时间：9:00-20:00
客服
商务合作
客服邮箱
service@rkpass.cn
京B2-20210865
|
京ICP备2020040059号-5
|
京公网安备 11010502032051号
|
营业执照
| Copyright ©2000-2023 All Rights Reserved 软考在线版权所有
