моделирование надежности восстанавливаемой резервированной системы со структурой типа K из N

УДК 621.3.019.3 А.В. ФЕДУХИН МОДЕЛИРОВАНИЕ НАДЕЖНОСТИ ВОССТАНАВЛИВАЕМОЙ РЕЗЕРВИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ СО СТРУКТУРОЙ ТИПА « k из n » Abstract: The problems of statistical modelling reliability of restore reservation system with the structure of « k of n» based on the random number generator with DN -distribution are considered. The algorithm of reliability modelling and examples of reliability modelling systems for a variety of input data is offered. Key words: statistical modelling, reliability of the restored system, majority reservation. Анотація: Розглянуті питання статистичного моделювання надійності відновлювальної резервованої системи зі структурою типу « k із n » на основі використання генераторів випадкових чисел, що мають DN -розподіл. Запропоновано алгоритм моделювання надійності та приклади моделювання надійності систем для різноманітних вихідних даних. Ключеві слова: статистичне моделювання, надійність відновлювальної системи, мажоритарне резервування. Аннотация: Рассмотрены вопросы статистического моделирования надежности восстанавливаемой резервированной системы со структурой типа « k из n » на основе генераторов случайных чисел, имеющих DN -распределение. Предложены алгоритм моделирования надежности и примеры моделирования надежности систем для различных исходных данных. Ключевые слова: статистическое моделирование, надежность восстанавливаемой системы, мажоритарное резервирование. 1. Введение Высоконадежные информационные и управляющие системы строятся с применением структурной избыточности на уровне элементов, функциональных блоков, подсистем и системы в целом. Наиболее распространенным способом введения избыточности является резервирование – установка нескольких идентичных комплектов оборудования системы, работу которых контролирует восстанавливающий орган (ВО). Рассмотрим систему, в которой ВО реализует мажоритарную функцию (рис. 1). Системы с мажоритарным резервированием являются очень устойчивыми в отношении перемежающихся отказов (сбоев), которые часто Х Канал 1 Канал 2 y1 ВО возникают вследствие внутренних или внешних помех, а также из-за ошибок в алгоритмах и программах. y2 ≥M r k Необходимо отметить, что резервированные f системы с постоянным нагруженным или ненагруженным резервом воспринимают ВО сбой в Канал k yk Рис. 1. Система с мажоритарным резервированием работе основного канала системы как отказ, что незамедлительно приводит к его замене на резервный со всеми вытекающими из этого последствиями (считается, что средняя наработка на сбой цифровых систем как минимум на порядок ниже средней наработки на отказ). Поэтому для повышения устойчивости таких систем по отношению к сбоям необходимо предусматривать повторное тестирование выведенного из работы канала системы и, если он исправен, – введение его в систему в качестве резервного. © Федухин А.В., 2008 ISSN 1028-9763. Математичні машини і системи, 2008, № 4 189 В системах с мажоритарным резервированием такой проблемы не существует, так как мажоритарный элемент исправляет любую одиночную ошибку в любом канале, однако в отношении постоянных отказов мажоритарное резервирование, например, невосстанавливаемых систем уступает по показателям бе