7. ( Резервирование как способ повышения надежности.

Эффективность системы в первую очередь зависит от её надёжности, надежность систем можно повысить, используя различные методы.

Повышение надежности системы путем резервирования является одним из эффективных способов повышения надежности, но всегда связано с увеличением ее габаритов, массы и стоимости.

Резервирование — метод повышения надежности, заключающийся в составе системы дополнительных элементов, которые в случае отказа технических устройств берут на себя их функции.

Методы и виды резервирования:

1. Резервирование замещением - при отказе элемента, подключается элемент из числа резервных.

2. Автоматическое – при отказе основных элементов, происходит автоматическое подключение резервных.

3. Постоянное – основные элементы и резервные элементы находятся в одинаковом режиме работы и выполняют заданные функции. Резервные устройства подключены к основному в течение всего времени работы

4. Общее резервирование системы - при общем резервировании, резервируется вся система в целом. Общее резервирование, в зависимости от способа включения резервных устройств можно разделить на постоянное резервирование и резервирование замещением.

5. Раздельное - при раздельном способе резервирования, вводится индивидуальный резерв для каждой части неизбыточной системы.

6. Скользящее – используется один резервирующий элемент для многих элементов.

7.Нагруженное (горячее) - резервные элементы нагружены так же, как и основные.

облегчённый (ждущий) резерв — резервные элементы нагружены меньше, чем основные.

ненагруженный (холодный) резерв — резервные элементы практически не несут нагрузки. )***

Мажоритарное резервирование.

Мажоритарный элемент позволяет обеспечить режим одновременного штатного функционирования основного и резервных элементов и исключает применение специальных коммутационных узлов, устраняющих взаимное влияние основного и резервных элементов друг на друга. При этом отказ основного или резервного элементов не влияет на работу оставшихся исправных элементов.

Мажоритарный элемент — это логическое устройство с нечетным числом входов m=2k+1 (где k = 1, 2 ,3…) и одним выходом. Чаще всего используютсяэлементы с m = 3, реже с m = 5 и совсем редко с m = 7.

Принцип мажоритарного резервирования:

С выхода цифрового устройства У1 цифровые сигналы в виде последовательности символов «0» и «1» поступают на входы трех работающих одновременно одинаковых равно надежных устройств У21, У22, У23, образующих резервированный узел. Цифровые сигналы с выхода каждого из устройств У21, У22, У23 поступают на соответствующий вход мажоритарного элемента.

Если каждое из устройств У21, У22, У23 исправно, то в данный момент времени на их выходах будет один и тот же двоичный символ (0 или 1), а значит и на входах мажоритарного элемента. Тогда и на выходе мажоритарного элемента будет такой же двоичный сигнал. Если какое-либо из устройств У21, У22, У23 отказало, то только на двух входах мажоритарного элемента в данный момент времени двоичные символы будут одинаковые. На выходе же мажоритарного элемента будет двоичный символ, совпадающий с символом на выходе двух исправных устройств. То есть мажоритарный элемент выполняет логическую операцию принятия решения «по большинству» (операция «голосования»). Теперь становится понятным, почему количество входов у мажоритарного элемента должно быть нечетным и больше единицы.

8. (7***)

Скользящее резервирование.

Скользящее резервирование является частным случаем резервирования замещением, когда группа основных элементов аппаратуры резервируется одним или несколькими резервными элементами, каждый из которых может заменить любой отказавший основной элемент в данной группе. Скользящее резервирование применяется при наличии в аппаратуре одинаковых узлов или блоков.

Основн система–n элементов.

Резервная группа – m элементов.

Обычно m < n, т. е. число резервных элементов меньше числа основных, поэтому скользящее резервирование считается активным с дробной кратностью.

Отказ системы наступает в случае, когда число отказавших основных элементов превысит число резервных.

Скользящие резервирование применяется для резервирования одинаковых элементов. Оно заключается в том, что взамен отказавшего включается один из резервных.

Недостаток: сложность переключения устройств. Это резервирование применяется в основном в вычислительных машинах, где спец. машина находится неисправный блок и вместо него включается резервный.