Надежность АСУ при резервировании. Классификация методов резервирования. Аппаратурная, информационная, программная и временная избыточность

Резервирование – способ повышения надежности системы путем включения резервных единиц или избыточных элементов, способных в случае отказа основного блока выполнить его функции.

Этот метод обладает широкими возможностями получения заданных уровней надежности и нашел широкое практическое применение.

По способу включения элементов в систему различают:

- постоянное резервирование

- резервирование замещением

Постоянное резервирование

При постоянном резервировании элементы соединены параллельно с основными элементами в течении всего времени работы и находятся в одинаковых условиях работы с основными элементами.

Все элементы соединены постоянно, перестройка схемы при отказе не происходит. Отказавший элемент не отключается.

«+» Простота, отсутствие перерывов в работе, возможность других способов резервирования.

«-» Повышенный расход ресурсов резервных элементов, т.к. резервные элементы находятся в рабочем нагруженном режиме.

Схема резервирования замещением

При резервировании замещением отключается основной элемент и включается резервный элемент.

Переключение ручное или автоматическое.

В зависимости от использования рез. эл-тов до момента их включения в работу различают 3 типа режимов:

1. Нагруженный (горячий) резерв. В этом режиме считается, что резервные элементы находятся в том же режиме, что и основной элемент. При этом надежность рез. элемента совпадает с надежностью основного элемента.

2. Облегченный (теплый) резерв. Резервные элементы находятся в менее нагруженном режиме, чем основной элемент до момента их включения в работу. Надежность рез. элемента выше надежности основного элемента.

3. Ненагруженный (холодный) резерв. Резервные элементы находятся в выключенном состоянии до момента их включения в работу вместо основного элемента.

При этом понимается, что резервный элемент, находясь в резерве, отказывать не должен, т.е. такой период обладает идеальной надежностью, а после отказа основного при включении резервного элемента надежность резервного элемента становится равной надежности основного.

«-» требует дополнительных устройств для контроля состояния элементов, включения рез.элементов и включения отказавших переключателей ( они тоже обладают некоторой надежностью).

Общее резервирование – резервируется вся система.

m резервированных систем

Раздельное резервирование элементов

Перечисленные способы резервирования, предусматривающие использование избыточных элементов наз. структурным (аппаратным, аппаратурным резервированием или аппаратурной избыточностью).

Информационное резервирование (избыточность) Напр. Многократная передача одного и того же сообщения по каналу связи напр SOS! n раз

Программное резервирование

Применение кодов и программ, обнаруживающих и по возможности исправляющих ошибки, кот. появляются в результате сбоя в программном оборудовании.

Временное резервирование

Предусматривает использование избыточного времени. При его использовании предполагается возможность возобновления прерванного в результате отказа функционирования оборудования (путем восстановления аппаратуры). При этом предполагается, что на выполнение аппаратурной необходимой работы отводится время заведомо больше минимально необходимого.

Степень избыточности характеризующаяся кратностью резервирования. Кратностью резервирования называется отношение числа резервных элементов к числу основных элементов. Различают резервирование с целой и дробной кратностью.

Резервирование с целой кратностью имеет место, когда 1 основной элемент резервируется одним или более резервными элементами, резервирование с дробной кратностью- когда два или более однотипных элементов резервируются одним или более резервными элементами.

3осн.+2запасн. Кратность 2/3

При дробной кратности число основных элементов больше числа резервных элементов.

Если кратность резервирования = 1 , то резервирование называется дублированием.