5.3 Мажоритарное резервирование

Структура простейшего мажоритарного устройства изображена на рисунку 5.2.

Рисунок 5.2- Мажоритарная схема

Параллельные, т.е. резервные каналы 1,2 ... n, одинаково преобразуют входную информацию множества Х ,отображая его на множество У. Выходы резервных каналов на мажоритарный элемент для сравнения информации и отбора по большинству, если есть расхождение информации в каналах.

Вероятность безотказной работы определяется:

,

где Р_мж- в.б.р. мажоритарного элемента;

р - в.б.р. канала преобразования;

n - число каналов преобразования;

i - кратность исправляемой ошибки;

Для системы с тремя каналами, имеем: .

Для .

Однако, приведенная схема не получает в.б.р. системы выше чем в.б.р. мажоритарного элемента Р_мж.

Этот недостаток устраняется в мультеплексных системах, где мажоритарные элементы так же резервируются (рисунок5.3), и устанавливаются на различных ступенях последовательного преобразования информации, вплоть до входной функции блока .

Рисунок 5.3- Резервное мажоретирование

Исправление ошибки происходит не сразу, а через ступень резерва.

Вероятность безотказной работы мультеплексной схемы

где N - число ступеней схемы мажоритирования

р - вероятность безотказной работы схемы в пределах одной ступени.

В последнее время встречаются системы с голосованием и с реконфигурацией, где после отказа одного устройства из трех, система переходит на работу с одним устройством из оставшихся двух. Тогда вероятность такой системы будет:

,

где р_мж- вероятность безотказной работы элемента;

- интенсивность отказов одного канала;

Формула справедлива при экспоненциальной модели надежности каналов и при пренебрежении надежностью переключателей реконфигурацию.

Расчеты показывают что р_мп > p_мздля любых t.

6 Надежность компьютерных сетей

Под сетью ЭВМ понимают группу компьютеров соединенных между собой при помощи специальной аппаратуры, обеспечивающий обмен данными между любыми компьютерами данной группы. Различают локальные и глобальные сети, объединяющие сотни ЭВМ (вычислительных центров). Отдельные линии связи глобальных сетей могут иметь межконтинентальную протяженность.

С точки зрения надежности, сети ЭВМ относят к системам со сложной структурой надежности. Граф надежности сети ЭВМ соответствует конфигурации сети. Дугами графа служат ЭВМ, а вершинами - линии связи.

Отказу линии связи соответствует обрыв вершины, а отказу ЭВМ - обрыв дуги, изображающей отказавшую ЭВМ.

Под надежностью компьютерной сети понимается сохранение ее связности, а под отказом сети ЭВМ - распад ее на изолированные части.

Надежность сети оценивается через вероятность сохранения связи между отдельной парой ЭВМ или между всеми ЭВМ сети.

Граф надежности сети строится по следующим правилам: берем любую попавшуюся подсистему, если подсистема нерезервированна и ее отказ приводит к общему отказу всей сети, то она включаеться в граф последовательно; если подсистема сети резервирована, и ее отказ не ведет к отказу сети, то подсистема включается в граф параллельно. На рисунке 5.2 приведен пример построения графа надежности сети «Общая шина».

Для расчета надежности сети применяется метод МП&МС рассмотренный ранее.

Лекция №6.