系统架构师学习笔记-系统可靠性
目录
系统故障模型
系统可靠性模型
可靠性指标与评估
系统故障模型
系统故障是指由于部件的失效、环境的物理干扰、操作的错误或不正确的设计引起的硬件或软件中的错误状态。
故障或错误有如下几种表现形式：
永久性：描述连续稳定的失效、故障或错误。在硬件中，永久性失效反映了不可恢复的物理改变。
间歇性：描述那些由于不稳定的硬件或变化着的硬件或软件状态所引起的、仅仅是偶然出现的故障或错误。
瞬时性：描述那些由于暂时的环境条件而引起的故障或错误。
故障模型是对故障的表现进行抽象，可以建立4级故障模型：
1. 逻辑级的故障模型。
2. 数据结构级的故障。
3. 软件故障和软件差错。
4. 系统级的故障模型。
系统可靠性模型
例：在某个程序中随机地人为植入10个错误(BUG)，然后由一个测试组进行测试，结果一共发现有120个错误，其中有6个是人为植入的错误，问程序中还存在固有错误数多少个？
(10*(120-6))/6 = 1140/6 =190
190-114=76
例：甲和乙两组测试人员同时相互独立地测试同一份程序的两个拷贝，甲组发现的错误总数为330个，乙组发现的错误总数为320个，其中两个组发现的相同错误数目为300个。请大体上估算一下在测试前此程序原有多少个错误？
(330*320)/300=352
可靠性指标与评估
可靠性指标：系统可靠性是系统在规定的时间内及规定的环境条件下，完成规定功能的能力，也就是系统无故障运行的概率。
假设同一型号的1000台计算机，在规定的条件下工作1000小时，其中有10台出现故障。这种计算机千小时的可靠度R为(1000-10)/1000=0.99。
失效率λ为：10/(1000×1000)=1×10 ^(-5) 。
串联系统：
系统的可靠性为：R=R 1 X R 2 …. X R n
系统的失效率为：λ = λ 1 + λ 2 +…+ λ n
并联系统：
系统的可靠性为：R= 1-(1- R 1 )×（1- R 2 ）×…×（1- R n )
系统的失效率为：
模冗余系统：m模冗余系统由m个（m=2n+1为奇数）相同的子系统和一个表决器组成，经过表决器表决后，m个子系统中占多数相同结果的输出作为系统的输出。
m模冗余系统的可靠性为：
例：如图中有任何2个或3个子系统输出相同，则选择该相同的输出作为系统输出，设单个子系统的可靠性为0.8，整个系统可靠性为（ 0.896）。
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