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1.4 计算机系统可靠性
系统可靠性是指系统在规定的时间内及规定的环境条件下，完成规定功能的能力，也就是系统无故障运行的概率。与之有关的概念主要有平均无故障时间，平均故障修复时间，系统的可用性，系统失效率。
平均无故障时间（MTBF）即系统可持续运行的时间。平均故障修复时间是指系统发生故障后所需的修复时间。
平局故障间隔时间是指在规定的条件下和规定的时间内，产品的寿命单位总数与故障总次数之比。
系统的可用性是指在某个给定时间点上程序能够按照需求执行的概率。
系统的可靠性（R）是指从它开始运行到某个时刻，这个时间段内正常运行的概率。
系统的失效率是指器件或系统在单位时间内发生失效的预期次数。
同一型号的 1000 台计算机，在规定的条件下工作 1000h，其中有 10 台出现故障，计算机失效率：λ=10/（1000×1000）=1×10- 5 。
千小时的可靠性：R(t)=(1000-10)/(1000×1000)=0.99
平均故障间隔时间MTBF=1/λ=1/10- 5 =10- 5 h。
假设一个系统由n个子系统组成，当且仅当所有的子系统都能正常工作时，系统才能正常工作，这种系统称为串联系统（图 1-1）。
图 1-1
设系统各个子系统的可靠性分别用R 1 ，R 2 ，…，R n 表示，则系统的可靠性R=R 1 ×R 2 ×…×R n 。
如果系统的各个子系统的失效率分别用λ，λ 1 ，λ 2 ，…，λ n 来表示，则系统的失效率λ=λ 1 +λ 2 +…+λ n 。
由此可见系统越多可靠性越差，失效率越大。
假设一个系统由n个子系统组成，只要有一个子系统能够正常工作，系统就能正常工作（图 1-2）。
图 1-2
设系统各个子系统的可靠性分别用R 1 ，R 2 ，…，R n 表示，则系统的可靠性R=1-（1-R 1 ）×（1-R 2 ）×…×（1-R n ）。
假设所有子系统的失效率均为λ，则系统的失效率为µ：
在并联系统中只有一个子系统是真正需要的，其余n-1 个子系统都被称为冗余子系统。该系统随着冗余子系统数量的增加，其平均无故障时间也会增加，系统失效率会减小。