Надежность ИС. Факторы, влияющие на надежность ИС. Методы повышения надежности ИС.

ОТВЕТ:

Надежностью устройства (технической системы) называют свойства, обеспечивающие возможность выполнения этим устройством заданных функций с заданными характеристиками в определенных условиях эксплуатации в течение требуемого интервала времени. Систему можно определить как технический объект, предназначенный для определенных функций. Отдельные части системы называют элементами. 1 и то же технический объект может рассматриваться как система или как элемент системы. Предполагается, что любое исследуемое устройство может находиться только в 2-х состояниях: работоспособном и неисправном. Работоспособность системы – состояние системы, при котором она выполняет заданные функции с заданными характеристиками. Кроме полной работоспособности рассматривают так же случаи частичной работоспособности, выполнение лишь некоторых функций. В связи с этим различают полный отказ и частичный отказ. Отказ – нарушение работоспособности. Отказы так же разделяются на внезапные и постепенные. Внезапные отказы возникают в результате скачкообразного изменения заданных параметров устройства. Причинами возникновения таких отказов является: обрыв, пробои, короткое замыкание, механическое повреждения. Постепенные отказы возникают в результате старения, и характеризуется постепенным ухудшением заданных параметров устройств. Например: изменение характеристик электронных приборов, с течением времени приводящих к выходу этих характеристик за допустимые пределы. Надежность системы зависит от её структуры (структурно-логической схемы) и надежности элемента. Для сложных систем возможно два пути повышения надежности: 1) повышение надежности элемента; 2) изменение структурной схемы. Повышение надежности элементов на первый взгляд представляется наиболее простым приемом, однако реализация высокой надежности элементов может оказаться невозможной. Изменение структуры системы с целью повышения надежности подразумевает 2 аспекта: 1. С одной стороны это подразумевает перестройку конструктивной или функциональной схемы ТС, изменение принципов обработки сигналов. Такие преобразования применяются редко, т.к. структура ТС выбирается наиболее оптимальной. 2. С другой стороны изменение структуры понимается как введение в ТС дополнительных избыточных элементов, включающихся в работу при отказе основных. Применение дополнительных средств с целью сохранения рабочего состояния объекта при отказе первого или нескольких элементов называют резервированием. Принцип резервирования подобен параллельному соединению элементов и соединению типа n из m, где за счет избыточности возможно достижение более высокой надежности системы, чем ее элементов. Классификация различных способов структурного резервирования осуществляется по следующим признакам: 1) по схеме включения резерва: а) общее резервирование, при котором резервируется объект в целом; б) раздельное резервирование, при котором резервируются отдельные элементы или их группы; в) смешанное резервирование, при котором различные виды резервирования сочетаются в одном объекте. 2) по способу включения резерва: а) постоянное резервирование без перестройки структуры объекта, при возникновении отказа его элементов; б) динамическое резервирование, при котором, при отказе элементов происходит перестройка структуры схем: резервирование замещения, при котором функции основного элемента передаются резервному только после отказа основного; скользящее резервирование, при котором несколько основных элементов резервируются одним или несколькими резервными, каждый из которых может заменить любой основной (группы основных резервных элементов идентичны). 3) по состоянию резерва: а) нагруженное резервирование, при котором элементы или один из них находятся в режиме основного; б) облегченное, при котором резервированные элементы (по крайней мере, один из них) находятся в менее нагруженном режиме по сравнению с остальными; в) не нагруженное резервирование, при котором резервные элементы до начала выполнения ими функций находится в не нагруженном режиме. Резервирование одного основного элемента одним резервным (т.е. с кратностью 1:1) называют дублированием.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ