双机热冗余控制系统的可靠性分析

对可修复的双机热冗余控制系统结构进行了分析,运用马尔可夫过程对系统进行建模,以概率论和随机过程为基础,对系统所处的状态进行了分析,通过计算得出了系统的稳态可用度和平均无故障工作时间.     

新型双机热备份系统

提出了一种新型的热备份系统，并介绍了该系统工作的方法和实现原因。     

实时双机容错冗余系统设计与研究

本文以某舰艇分布式综合显控台计算机系统为背景，利用冗余技术，设计了双机备份系统硬件和管理软件，实现了系统的容错功能，实验结果表明，系统方案合理，设计的系统软件可行，有效提高系统可靠性。     

系统异构冗余容错设计研究

提出了一种新的三模异构冗余自修复系统的设计方法,设计出了异构评价函数。利用演化硬件具有自适应与自修复的功能,实现了具有N模冗余特性的三模冗余电路。首先,利用遗传算法进化出3个原始功能电路;然后,每进化出一个具有相同功能的电路进行一次非相似度评价,选择出非相似度最大的3个电路保留,并进行应用。当3个异构电路中有一个出错后,对故障电路屏蔽,可进化修复该出错电路,并重新投入运行。从而大大地提高了容错性能,且具有体积小、成本低、功耗小、不影响系统正常运行等优点。利用现场可编程逻辑门阵列(FPGA)对二位比较器进行容错设计验证,分析比较了非相似度评价在异构设计中的作用与影响,实验结果证明了新方法的可行性和电路的高度可靠性。     

双机热备份系统切换及同步设计

在航天型号系统的研制中,可靠性是衡量产品功能、性能稳定性的关键指标,采用双机热备份设计是系统提高可靠性的有效手段.任务处理单元是某型号运载火箭箭上电气系统的一个重要控制设备,是信息综合管理的核心,在高可靠性的前提下,也有较高的实时性要求.为了保障其故障时仍可以正常工作,设计了冗余热备系统双机之间的故障检测及切换策略,能...     

异构冗余系统的安全性分析

随着互联网技术的发展和普及,漏洞和后门已经成为导致网络安全问题的主要因素。冗余技术可以很好地解决系统的可靠性问题。受拟态防御思想的启发,分析了异构冗余技术对基于漏洞和后门的网络攻击进行安全防御的有效性。在一些假设前提下,以系统攻击成功率表征系统的安全性,建立了基于马尔科夫过程的异构冗余系统的安全性评估数学模型,给出了系统攻击成功率的表达式。最后对3模异构冗余系统进行了求解和分析,计算结果与直观预期相符。     

基于Markov过程的冗余系统可靠性分析

研究系统可靠性方法问题,一般忽略维修性和测试性对可靠性的影响,但忽略维修性和测试性后的系统可靠性分析结果和实际情况可能存在较大的误差.针对在考虑维修率和故障覆盖率的前提下,为对典型的双机热冗余系统进行可靠性分析.提出用马尔可夫过程描述系统的状态转移过程,采用求解系统可靠度/可用度的微分方程组,在Matlab进行仿真.结...     

数据库双机热备份系统解决方案

如何保证核心应用永不停止,关键数据不会丢失?越来越多的企业采用双机热备份或多机集群技术来解决这一问题。RAID是提高数据安全性和读写性能的一种廉价使用磁盘驱动器的方法,通过在两台服务器上运行双机热备份软件和共用RAID5磁盘阵列实现双机势备系统,相对于多机集群技术,其技术成熟,成本较低。     

数据库双机热备份系统解决方案

如何保证核心应用永不停止,关键数据不会丢失?越来越多的企业采用双机热备份或多机集群技术来解决这一问题.RAID是提高数据安全性和读写性能的一种廉价使用磁盘驱动器的方法,通过在两台服务器上运行双机热备份软件和共用RAID5磁盘阵列实现双机热备系统,相对于多机集群技术,其技术成熟,成本较低.     

双机容错实时嵌入式系统设计与分析

为满足对安全关键领域日益增长的可靠性需求,提出一种基于松耦合多处理器体系结构的双机容错实时嵌入式系统设计方案。该方案无缝整合了计算机硬件级、操作系统级、应用级的容错技术,以达到从整体上提高系统可靠性的目的。     

一种高可靠性嵌入式系统的主备切换设计

高可靠性作为通信设备向用户提供的产品保证正越来越受到重视，成为必不可少的条件之一，而主备切换是双机系统实现高可靠性的一种可行技术。文章主要从软件系统设计方面主备切换的具体实现方案，功能模块的划分以及相应的数据结构方面进行了综合讨论，为类似设计提供了参考。     

显控台中高可靠对称双机冗余系统的设计和实现

为提高显控台系统的可靠性、实时性和容错能力,设计并实现一种具有高可靠性的对称双机冗余系统。结合显控台的复杂结构和繁琐控制机制,阐述显控台双机冗余系统软硬件的设计和实现过程,重点讲述显控台系统中主处理器单元、操作单元、显示单元、仲裁单元等主要模块的硬件设计和实现,以及双机信号切换的软件设计和实现,剖析双系统对称共享操控单元、显示器单元等资源的原理及系统切换机制。该系统通过软硬件的无缝结合,显著提高了显控台的实时性和可靠性。     

系统可靠性结构识别方法

针对综合保障工作中,绘制系统可靠性框图时面临着系统组成单元数量多、要求综合保障人员掌握系统原理的程度高以及收集到的系统工作数据往往不全等情况,提出一种利用系统级的工作信息和单元级的可靠性信息识别系统可靠性结构的方法。该方法利用系统级工作信息对系统可靠度进行估计,利用系统组成单元的可靠性信息,遍历所有的可靠性结构形式并计算其理论可靠度,计算系统可靠度估计值与所有可靠度理论值之间的误差,对误差进行排序后,以误差最小的前N位可靠性结构形式作为识别结果输出。仿真结果表明:对以表决为基本可靠性结构的复合系统进行识别时,该方法能以约80%的可能性将系统可选的可靠性结构形式集从全集缩小到数量仅为全集3%的子集内。     

基于ARM和FPGA的线阵CCD测径系统的设计

设计了一种基于ARM微处理器LPC2214与线阵CCD的在线动态测径仪,该测径仪采用FPGA实现对线阵CCD时序脉冲的驱动;以ARM微处理器为测径仪的核心,实现图像信息的处理和对整个系统的控制,保证动态、实时、准确的测量线缆直径.介绍了该仪器的基本原理,详细给出了系统硬件方案和软件流程.     

考虑系统调用和失效模式的软件可靠性模型

可靠性是软件系统质量需求中的一个重要指标,而软件可靠性建模为人们提供了一种评估软件可靠性的方法,能够在软件质量控制方面有效地提供决策依据。无论是曾经受到广泛关注的黑盒方法,还是现在大量研究的白盒方法,这些模型都试图越来越精确地刻画软件的可靠性。然而,这些模型都是将软件独立在运行环境之外,只是纯粹地、抽象地考虑软件本身,完全忽略了软件所依赖的操作系统和运行环境对可靠性的影响。将软件运行所依赖的系统调用纳入了考虑范畴,考虑了软件中的多种失效模式（内核态失效、用户态失效）,同时对系统中的错误传播行为进行了建模,经过对经典模型逐步扩展,建立了一个更加符合实际情况的软件可靠性模型。通过一个实例详细描述了该模型的如何应用。     

Optimum random and age replacement policies for customer-demand multi-state system reliability under imperfect maintenance

This paper proposes the generalised random and age replacement policies for a multi-state system composed of multi-state elements. The degradation of the multi-state element is assumed to follow the non-homogeneous continuous time Markov process which is a continuous time and discrete state process. A recursive approach is presented to efficiently compute the time-dependent state probability distribution of the multi-state element. The state and performance distribution of the entire multi-state system is evaluated via the combination of the stochastic process and the Lz-transform method. The concept of customer-centred reliability measure is developed based on the system performance and the customer demand. We develop the random and age replacement policies for an aging multi-state system subject to imperfect maintenance in a failure (or unacceptable) state. For each policy, the optimum replacement schedule which minimises the mean cost rate is derived analytically and discussed numerically.     

基于Markov模型的系统安全性和可靠性分析

建立了二乘二取二系统状态转换的Markov模型,研究了失效率、维修系数、故障检测覆盖率等参数对二乘二取二系统的安全性、可靠性和可用性的影响,证明分布式二乘二取二系统具有更高的可靠性、安全性。     

Cost-oriented task allocation and hardware redundancy policies in heterogeneous distributed computing systems considering software reliability

Task allocation policy and hardware redundancy policy for distributed computing system (DCS) are of great importance as they affect many system characteristics such as system cost, system reliability and performance. In recent years, abundant research has been carried out on the optimal task allocation and/or hardware redundancy problem, most of which took a reliability-oriented approach, i.e., the optimization criterion was system reliability maximization. Nevertheless, besides system reliability, other system characteristics such as system cost may be of great concern to management. In this paper, we take a cost-oriented approach to the optimal task allocation and hardware redundancy problem for DCS, which addresses both system cost and system reliability issues. A system cost model which could reflect the impact of system unreliability on system cost is developed, and by minimizing the total system cost, a satisfactory level of system reliability could be reached simultaneously. In the reliability modeling and analysis of DCS, we take both hardware reliability and software reliability into account. Two numerical examples are given to illustrate the formulation and solution procedures, in which genetic algorithm is used. Results show that based on the developed system cost model, appropriate decision-makings on task allocation and hardware redundancy policies for DCS could be made, and the result obtained seems to be a fairly good trade-off between system cost and system reliability.     

网络结构的软件系统可靠性分配方法

针对网络结构的软件系统,通过构造软件系统的ANP结构,结合用户和程序员的观点,对超矩阵的构造进行了改进,提出基于改进型ANP的模块重要度评估方法。以软件实用性最大化为目标函数、以可靠性下限和开发费用为约束条件,建立了可靠性分配模型。并以某工厂实力信息管理系统为例,对算法进行了验证。     

Integrated structure design of a process and its control system

A graph-theoretic method for integration of process and control system (IPCS) syntheses with different controllability notions has been proposed in the present paper. The foundation of this integration is a well-established, graph-theoretic approach to process synthesis in conjunction with the analysis of structural controllability based on digraph-type process models. Unambiguous structural representation of the resultant integrated process and control systems, IPXS structures in brief, has been introduced for unambiguous representation of a process structure, it is rendered possible as an extension of the directed bipartite graph, the P-graph. Different set of axioms are proposed for describing the case of disturbance-rejective regulable and the combinatorially feasible and controllable structures in the special cases considered: the case of structural controllability and the case of fault-tolerant controllability. These axioms make the synthesis computationally more effective by considering very simple engineering knowledge. The maximal controllable structure of an IPXS synthesis problem has been defined as the union of combinatorially feasible and controllable IPXS structures. Thus, the mathematical programming model, e.g. MINLP model, of an IPXS synthesis problem can be and should be derived from the maximal controllable structure. Different versions of a fundamental polynomial time, combinatorial algorithm are presented for identifying the maximal controllable structure. The resultant IPXS structures are compared with the structures synthesized without considering their control systems.