مثال لحساب "عامل الإتاحة" لنظام تكنولوجيا المعلومات

المهمة: في الشروط المرجعية لنظام شامل لتكنولوجيا المعلومات كان هناك بند - "أداء حساب معامل توفر النظام".

الحل: استخدم مواد من GOST ، واطلب بيانات إضافية من البائعين لعناصر المعدات واستخدم رياضيات بسيطة لإجراء الحساب النهائي.

المراجع المعيارية:

GOST R 27.002-2009 ("الموثوقية في التكنولوجيا (SSTN). المصطلحات والتعاريف")

GOST R 27.003-2011 الموثوقية في التكنولوجيا (SSTN). إدارة الموثوقية. دليل مواصفات الموثوقية

GOST 27.002-89 الموثوقية في التكنولوجيا (SSTN). المفاهيم الأساسية. المصطلحات والتعاريف

وفقًا لـ GOST R 27.002-2009 ("الموثوقية في التكنولوجيا (SSNT). المصطلحات والتعريفات") ، فإن عامل التوفر (في مجال الموثوقية في التكنولوجيا) هو احتمال أن يكون المنتج في حالة قابلة للتشغيل حاليًا ، يتم تحديده وفقًا للمشروع تحت ظروف التشغيل والصيانة المحددة .

وبالتالي ، فإن الاستعداد يعكس قدرة النظام على أداء وظائفه باستمرار.

في الحالة العامة ، بالنسبة للمعلومات وأجهزة الكمبيوتر ، فإن عامل التوفر هو احتمال أن يكون نظام الكمبيوتر في حالة عمل في أي لحظة (اعتباطية) في الوقت المناسب.

يتم تحديد عامل الإتاحة (K) بالصيغة:

K = MTBF / (MTBF + MTTR) ،

حيث:
- MTBF (متوسط ​​الوقت بين الفشل) - متوسط ​​الوقت بين الفشل (متوسط ​​الوقت بين الفشل) ؛
- MTTR (متوسط ​​وقت الإصلاح) - متوسط ​​وقت الاسترداد (متوسط ​​وقت الاسترداد).

على عكس الموثوقية ، التي يتم تحديد قيمتها فقط من خلال قيمة MTBF ، يعتمد التوفر أيضًا على الوقت المطلوب لإعادة النظام إلى حالة العمل.

لذلك ، لدينا نظام تكنولوجيا معلومات معين (خادم حامل على الرف ، خادم شفرة ، نظام تخزين البيانات).

يسمح التسامح مع الخطأ على مستوى المعدات لنظام تكنولوجيا المعلومات هذا لخدماته بمواصلة العمل في حالة تعطل الأجهزة للمكونات الفردية لمعدات الخادم أو نظام تخزين البيانات أو البنية التحتية.

يتم تحقيق التسامح مع الخطأ لعمل المكونات الداخلية لنظام تكنولوجيا المعلومات من خلال تطبيق التقنيات التالية:

• وفرة من إمدادات الطاقة لمعدات الخادم ، وأنظمة تخزين البيانات ؛
• محولات شبكة خادم زائدة عن الحاجة ؛
• تكرار محول الخادم البصري ؛
• تكرار خطوط توصيل الكبلات الخاصة بتبديل الخادم وشبكة نقل البيانات وشبكة تخزين البيانات ؛
• ازدواجية وحدات هيكل الشفرة: مصادر الطاقة ، وحدات التحكم ، المراوح ، وحدات التبديل ؛
• وضع معلومات حول أنظمة تخزين القرص باستخدام مجموعات الأقراص الآمنة الفاشلة (RAID).

ونتيجة لذلك ، فإن جميع المكونات الرئيسية لمعدات نظام تكنولوجيا المعلومات - الخوادم ، وإمدادات الطاقة ، ومحركات الأقراص ، ومحولات الشبكة ، والمحولات - لديها إمكانات إضافية للتبديل السريع.

يتم توفير الطاقة لمعدات نظام تكنولوجيا المعلومات من مصدرين مستقلين. كما يتم تكرار اتصال معدات نظام تكنولوجيا المعلومات بشبكات البيانات الخارجية وشبكات التخزين.

جميع النظم الفرعية لنظام تكنولوجيا المعلومات لديها فائض ، لذلك إذا فشل أي عنصر ، فستبقى معدات نظام تكنولوجيا المعلومات ككل في حالة عمل. علاوة على ذلك ، يمكن استبدال عنصر فاشل دون إيقاف معدات نظام تكنولوجيا المعلومات.

احتمال (P) فشل مكون واحد خلال سنة واحدة هو:
P = 1 / MTBF.

سيؤدي فشل المكون المكرر إلى فشل المعدات فقط بشرط أن يفشل مكون النسخ الاحتياطي أيضًا في الوقت المطلوب لاستبدال "ساخن" للمكون الذي فشل أولاً. إذا كان وقت استبدال المكون المضمون هو 24 ساعة (1/365 سنة) (وهو ما يتوافق مع الممارسة المتبعة في خدمة أجهزة الخادم) ، فإن احتمال حدوث مثل هذا الحدث خلال العام:


بعد حساب احتمال الفشل لجميع مكونات N من معدات نظام تكنولوجيا المعلومات ، من الممكن حساب احتمال فشل معدات نظام تكنولوجيا المعلومات في غضون عام واحد من خلال جمع كل احتمال الفشل:


نظرًا لأن أعطال المكونات عادة ما يتم توزيعها بالتساوي في الوقت المناسب ، فإن معرفة احتمال فشل معدات نظام تكنولوجيا المعلومات خلال العام ، يمكننا تحديد الوقت بين الأعطال:
MTBFs = 1 / Ps.

سيكون عامل التوافر لمعدات نظام تكنولوجيا المعلومات مساوياً لما يلي:
العدة = MTBFs / (MTBFs + MTTR).

سنحسب عامل التوافر لمعدات نظام تكنولوجيا المعلومات المكونة من 26 مكونًا (يحتوي كل مكون على عدة عناصر).

المشكلة الرئيسية في الجدول أدناه هي بيانات MTBF الفعلية لكل مكون. هذه البيانات مترددة للغاية في توفير البائعين. غالبًا ما يتعين عليك الدخول في مراسلات مع ممثلي البائعين لطلب توفير وتنقيح هذه البيانات.

أجرى الجدول أدناه الحساب لنظام تكنولوجيا المعلومات "القديم" ، ولكنه يعمل الآن للسنة الخامسة تقريبًا في وضع القتال دون فشل في المكونات ، لكن العميل يخطط بالفعل للانتقال إلى مكونات جديدة دون انتظار المواعيد النهائية من البيانات النهائية المحسوبة.






(*) - البيانات الأولية على MTBF هي تقديرات مقدمة لهذه العناصر من معدات الشركة المصنعة أو نظائرها.

نتيجة لذلك ، البيانات المقدرة على معدات نظامنا:

• احتمال فشل معدات النظام خلال العام: 0.0966 ؛
• نظام معدات MTBF (سنوات): 10.35 (90666 ساعة) ؛
• متوسط ​​وقت استكشاف الأخطاء وإصلاحها (ساعات): 24 ؛
• معامل توفر معدات النظام (٪): 99.97 ؛
• متوسط ​​وقت التعطل في السنة (ساعات): 2.61 (156 دقيقة).

من الأسطر النهائية من الجدول ، يمكنك أن ترى أن لدينا عناصر تخزين غير مكررة وهذه اللحظة لها تأثير قوي جدًا على البيانات المحسوبة. إن أمكن ، تحتاج إلى تكرار هذه العناصر (كتوصية) أو استخدام تخطيط تخزين مختلف.

هذا الحساب ، بالطبع ، تقييمي للغاية. لكن الفهم الأساسي بأن النظام هو الأمثل أو يحتاج إلى عناصر إضافية يمكن أن يوفر.

في الواقع ، يتم إدخال هذه الجداول مع الحسابات في القسم المطلوب من وثائق المشروع ويتم إصدارها للعميل.

من المثير للاهتمام إجراء مثل هذا الحساب لمجموعة من معدات الشبكة (مع أقصى قدر من التفصيل في العناصر حتى وحدة SFP ومزودات الطاقة) ومقارنة البيانات الناتجة مع البائعين المختلفين.