ВУЗ:
Составители:
Оба этих типа ошибок представляют серьёзную опасность, как во время работы программы, так и при хранении
информации. Поэтому в компьютерах предусмотрены схемы выявления и коррекции ошибок. Модули оперативной памяти
относятся к невосстанавливаемым элементам ИС и потому показатели надёжности для них аналогичны тем, которые
описаны в главе 2. При этом следует иметь в виду, что надёжность современных модулей памяти весьма высока – среднее
время наработки на отказ (среднее время безотказной работы) составляет сотни тысяч часов.
Регистровая кэш-память представляет собой буфер между оперативной памятью и центральным процессором
компьютера. Она обладает высокой скоростью передачи данных и сравнительно небольшим объёмом. В кэш-памяти
кратковременно хранятся копии блоков данных тех областей оперативной памяти, к которым выполнялись последние
обращения, и весьма вероятны обращения в ближайшие такты работы. Создается кэш-память на основе тех же технологий, что
и оперативная память. Поэтому особенности её работы и характеристики надёжности соответствуют тем, которыми обладает
оперативная память.
В современных ЭВМ внешняя память представлена накопителями на жестких магнитных дисках (винчестерах).
Магнитный диск представляет собой пластину круглой формы из немагнитного металла или пластика, покрытую слоем
магнитного материала. Данные записываются на носитель и считываются с него с помощью магнитной головки, являющейся
миниатюрным электромагнитом. Винчестеры предназначены для долговременного хранения информации как во время
работы компьютера, так и в периоды его отключения. Отдельные элементы винчестера (диск, магнитная головка) можно
считать функционально независимыми с точки зрения хранения информации, так как состояние магнитной головки не может
оказать влияние на качество уже записанной на диск информации. Поэтому речь будет идти именно о дисковой части
винчестера как невосстанавливаемом элементе ИС, отказы которых представляют собой наибольшую опасность для
хранимой на них информации.
Практика их эксплуатации показывает, что среднее время наработки на отказ для винчестеров растёт и для ряда
моделей в настоящий момент достигает значения 1 200 000 ч. Оценим этот показатель. Для этого введём некоторые
допущения. Пусть оцениваемые нами винчестеры находятся в периоде нормальной эксплуатации. Все винчестеры
принадлежат к одной серии и введены в эксплуатацию одновременно. Установим режим работы – 24 часа в сутки в течение
всего года. Кроме того, будем предполагать, что винчестеры поставлены на эксплуатацию после прохождения периода
приработки. Это означает, что отказы, связанные с дефектами проектирования, монтажа, изготовления, не учитываются.
Допущение о круглосуточной работе даёт основание предполагать, что остановки накопителей информации будут связаны с
отключением электроэнергии, бросками тока и напряжения. С одной стороны, эти остановки приводят к ускоренному износу
оборудования, а с другой – постоянная работа винчестера будет причиной достаточно быстрого износа механических
элементов диска. Будем также считать, что любой отказ винчестера связан с полной или частичной потерей или искажением
записанной информации.
В силу принятых допущений будем считать, что средняя наработка винчестера на отказ будет
T
= 60 000 ч, что вполне
соответствует показателям для дисков, установленных на современных компьютерах. Тогда для периода нормальной
эксплуатации интенсивность отказов будет равна:
( )
1 1 1
0,000016 6 0,000017 .
ч ч
T
λ = = ≈
Определим величину вероятности безотказной работы поставленных на эксплуатацию винчестеров через год, два, три,
четыре и пять. Пусть на восстановление информации по отказам жёстких дисков тратится 10% годового бюджета времени.
Тогда количество рабочих дней
t
р. д
будет равно:
t
р. д
= 365 – 36,5 = 328,5 (рабочих дней), или в часах:
t
ч
(l) = 328,5 ⋅ 24 = 7884
(ч), где
t
ч
(1) – количество часов работы винчестера в год. Тогда вероятности безотказной работы этих устройств
P
(
i
), где
i
= 1, 2, 3, 4, 5 – количество лет работы, будут равны:
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
ч
ч
ч
ч
ч
1
0,000017 7884
2
3
4
5
1 0,875;
2 0,764;
3 0,669;
4 0,571;
5 0,504.
t
t
t
t
t
p e e
p e
p e
p e
p e
−λ
− ×
−λ
−λ
−λ
−λ
= = =
= =
= =
= =
= =
Полученные результаты говорят о том, что в среднем следует ожидать через год отказа около 13% винчестеров, через 2
года – около 24%, через 3 года – более 33%, через 4 – около 43% и через 5 лет откажет почти половина поставленных на
эксплуатацию жёстких дисков.
Можно предполагать, что чем дольше диск работает, тем более ценная информация на нём хранится. Поэтому ущерб,
наносимый при выходе винчестера из строя через 5 лет, будет более ощутим, чем при его отказе через год. Следовательно,
при эксплуатации компьютеров чрезвычайно важными являются мероприятия, связанные с обеспечением сохранности
информации. Прежде всего, к ним необходимо отнести работы по созданию и поддержанию стабильного электропитания и
необходимого микроклимата. Затем необходимо создать системы антивирусной защиты и профилактики. И, наконец,
необходимо обеспечить сохранность информации путём применения систем резервного копирования.
Вопросы для самоконтроля
1. Охарактеризовать интенсивности отказов ТУ в различные периоды эксплуатации.
2. Основные количественные показатели сохраняемости.
3. Каким законом может быть описано распределение времени безотказной работы в период износа и старения?
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- …
- следующая ›
- последняя »
