可靠性计算主要涉及三种系统,即串联系统、并联系统和冗余系统
系统可用性
系统可用性是通过将系统建模为串联和并联的组件来计算的。以下规则用于确定系统是串联的还是并联的:
如果组件的失效导致组合变得不可操作,则认为这两个部件是串联操作的
如果组件的故障导致另一部件接管故障部件的操作,则认为这两部件并行操作。
串行的可用性
如上图所示,两个组件 X 和 Y,如果有一个出问题导致整个组合都不可用,就认为 X 和 Y 这两个组件是串联的。只有组件 X 和组件 Y 同时可用时,整个组合才可用。由此可见,组合的可用性是这两部分的乘积,公式如下:
R = R1 X R2 X R3 X … X Rn
从上面的等式我们看出,串联系统中,整体组合的可用性,总是低于单个组件的可用性。
对于上面 X 和 Y 两个串联组件,可用性如下:
Component
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Availability
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Downtime
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X
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99% (2-nines)
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3.65 days/year
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Y
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99.99% (4-nines)
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52 minutes/year
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X 和 Y 组合
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98.99%
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3.69 days/year
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并行的可用性
如上图所示,如果两个组件都失败时,整个系统会失败的话,这两个组件会被认为是并行的。任一组件可用时,整个系统都是可用的。整体可用性是 1- (两个组件都不可用),公式如下:
R = 1 - (1-R1)x (1-R2) x (1-R3)… x (1-Rn)