[計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)]診斷與容錯(cuò)技術(shù)-wenkub.com
2024-10-13 23:08 本頁面
【正文】 實(shí)際上指定一個(gè)時(shí)間計(jì)算 A(t)沒有什么意 義 ， 但研究一段長時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)的可用度則 很有意義 。 該指標(biāo)適用于 不可維修產(chǎn)品 三、 產(chǎn)品的壽命指標(biāo) 2021/11/10 46 ?平均故障間隔時(shí)間 → MTBF （ Mean Time Between Failure） 含義：可維修產(chǎn)品兩次維修之間隔時(shí)間的平均值。 這一段曲線對應(yīng)的時(shí)間段為 壽命期 ， 實(shí)際應(yīng)用時(shí) ， 應(yīng)該保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工作在這個(gè)時(shí)間段 。 ? 1965，貝爾實(shí)驗(yàn)室研制成功 1號 ESS處理機(jī)，是用于電話交換的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，采用了 雙機(jī)比較 技術(shù)，是專用的硬件及軟件進(jìn)行故障的檢測、定位及識(shí)別。 ⑨ 修復(fù)： 把診斷為故障的器件換下來，與故障檢測一樣，修復(fù)也可以是聯(lián)機(jī)進(jìn)行的或者脫機(jī)進(jìn)行的。這種恢復(fù)形式（一般叫卷回）通常需要后備文件、校驗(yàn)點(diǎn)和應(yīng)用記錄方法。 ⑤ 診斷 :如果故障檢測技術(shù)沒有提供有關(guān)故障位置和 /或性質(zhì)的信息，那么就需要一個(gè)診斷。聯(lián)機(jī)檢測提供了實(shí)時(shí)檢測能力，因?yàn)槁?lián)機(jī)檢測與有用的工作同時(shí)執(zhí)行。故障限制是把故障效應(yīng)的傳播限制到一個(gè)區(qū)域內(nèi)，從而防止污染其他區(qū)域。 在不希望事件檢測和損壞估價(jià)之后，應(yīng)采用不希望事件恢復(fù)技術(shù)，把目前的錯(cuò)誤系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換成一個(gè)正確的系統(tǒng)狀態(tài)。 （ 2） 損壞估價(jià) 。 2021/11/10 14 ? 容錯(cuò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng) ： 在發(fā)生故障或存在軟件錯(cuò)誤的情況下仍能繼續(xù)正確完成指定任務(wù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 對有高可靠性要求的應(yīng)用系統(tǒng)來說，必須有在故障發(fā)生時(shí)仍保證系統(tǒng)正常工作的手段，這就是 容錯(cuò)的手段 。 復(fù)雜的設(shè)備使用的器件種類和數(shù)量都多，不可避免有較高的故障率。 比如 50年代計(jì)算機(jī)采用電子管為主要元件，其平均壽命為 800小時(shí)。模塊化 、 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì) 在保證功能 、 性能要求前提下采用最簡單的設(shè)計(jì)方案 2021/11/10 8 硬件措施 : 比如，市售的成品計(jì)算機(jī)的可靠性指標(biāo)： MTBF（ 平均故障間隔時(shí)間） 為 30010000小時(shí)。 例如： 工業(yè) 、 交通 、 航空 ： 飛行控制計(jì)算機(jī) ， 一旦故障 ， 有可能造成機(jī)毀人亡的嚴(yán)重后果 要求在 1020小時(shí)飛行任務(wù)期間內(nèi)失效的可能性低于 109 工業(yè)控制： 如：核電站 、 化工廠的過程控制 。指令系統(tǒng) （ 包括 CPU寄存器 ） 2021/11/10 1 容錯(cuò)技術(shù)與診斷技術(shù) 課程性質(zhì)：計(jì)算機(jī)專業(yè)選修課 前修課程：組成原理、操作系統(tǒng)、概率論 南京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 錢忠民 2021/11/10 2 課程內(nèi)容： ? 第一章 容錯(cuò)系統(tǒng)概述 ? 第二章 可靠性的基本知識(shí) ? 第三章 可靠性的分析方法 ? 第四章 冗余技術(shù) ? 第五章 馬爾可夫模型分析法 ? 第六章 軟件容錯(cuò)技術(shù) ? 第七章 容錯(cuò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和典型的容錯(cuò)系統(tǒng)介紹 ? 第八章 故障診斷技術(shù) ? 存儲(chǔ)技術(shù)及其他。尋址能力 （ 尋址空間 ） 如控制失靈會(huì)造成重大事故 。在 10小時(shí)內(nèi)可靠度僅 (故障可能為 3 103→ 1 103)。嚴(yán)格地進(jìn)行元件篩選 、 老化處理 降負(fù)荷運(yùn)行 。完善的 、 規(guī)范的文檔資料 采用特殊工藝可達(dá)15002021小時(shí)，此時(shí)價(jià)格已高出常規(guī)價(jià)格幾十倍。而隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，系統(tǒng)復(fù)雜性日益增加。 2021/11/10 13 容錯(cuò)能達(dá)到常規(guī)方法所不能達(dá)到的高可靠性 例如：美國 70年代研制的 FTMP系統(tǒng)和 SIFT系統(tǒng)能保證在 10小時(shí)飛行任務(wù)期間，可靠度高于 0。 ? 設(shè)計(jì)與分析容錯(cuò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各種技術(shù)稱為 容錯(cuò)技術(shù) ? 容錯(cuò)技術(shù)從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)出發(fā)來提高系統(tǒng)的可靠性，與排錯(cuò)技術(shù)相互補(bǔ)充，構(gòu)成高可信度的系統(tǒng) 2021/11/10 15 實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)計(jì)算的四個(gè)方面 （ 1） 不希望事件的檢測 。 由于一個(gè)故障的出現(xiàn)和它的失效結(jié)果之間可能存在延遲 ， 故障可能已經(jīng)傳播到該系統(tǒng)的其他地方 ， 導(dǎo)致故障的擴(kuò)大 。 （ 4）不希望事件處理和繼續(xù)服務(wù)。 ② 故障檢測： 大多數(shù)失效最終導(dǎo)致產(chǎn)生邏輯故障。聯(lián)機(jī)檢測技術(shù)包括奇偶校驗(yàn)和二模冗余校驗(yàn)。 容錯(cuò)系統(tǒng)的一般階段：
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