多模冗余可重构计算机可靠性研究

为了以最小代价提高多模可重构计算机的可靠性,需要结合系统体积功耗等因素,对不同计算机体系结构的可靠性进行评估;首先,针对三模冗余、三热一冷以及四模热备这几种不同冗余可重构计算机体系结构,给出了他们的故障状态转移图;其次,运用马尔可夫模型理论,对这些计算机结构进行可靠性建模;第三,根据上述3种系统的可靠性模型,在考虑失效率和维修率两个参数对系统可靠性影响的情况下,对各结构的可靠性指标进行了评价;结果表明,三热一冷的可靠性大于三模冗余,而小于四模热备;但综合考虑系统的可靠度、体积、功耗等因素后,在这几种形式的表决系统中,三热一冷是最优的;同时,设计完善的三模可重构系统可靠度会比一个设计不合理的四模可重构系统要高。     

一种冗余调度的可靠网格计算模型

为了解决动态、不稳定的网格环境下的可靠计算问题,提出一种基于冗余调度的可靠网格计算模型.首先给出计算网格系统可靠性的定义,并基于系统可靠性定义给出了冗余调度的可靠网格计算模型,设计了冗余调度算法,模拟实验结果证明了提出的模型可以提高计算网格任务调度的可靠性.为了使提出的模型更好应用于实际网格计算环境,给出基于概率的冗余度优化公式,将该公式引入到冗余调度模型,可以获得优化的调度冗余度,不仅可以提高任务调度系统的可靠性,而且能提高资源的利用率.     

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.     

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...     

基于三模冗余架构的航天器FPGA可靠性设计

为提高航天器FPGA设备的可靠性,提出基于三模冗余架构的航天器FPGA可靠性设计。根据FPGA架构的基础连接原理,设计处理单元、配置单元、射频单元与双闭环电路组织,完成航天器FPGA的拓扑结构研究。在此基础上,连接总线通信串口,按照数据缓存的队列请求,控制总线状态机的既定化状态,完成航天器FPGA结构的传输转换。分别调试关键器件FPGA、复位航天芯片、整星联合三项,实现三模冗余架构的特性分析,完成基于三模冗余架构的航天器FPGA设计。实验检测结果表明,随着设备航行时间的增加,MPPT、SPPT指标的最大数值均占比70%以上,航天器FPGA的高可靠属性得以有效保持。     

基于遗传算法的星载计算机可靠性冗余优化研究

针对小卫星系统可靠度函数非线性的特点,建立其可靠性冗余优化模型并提出一种基于遗传算法的冗余优化方法.通过对不同遗传算法的仿真过程和结果的对比分析,并对特定计算步骤加以改进,找到了最佳计算方案.仿真结果表明,该算法应用于星载计算机系统冗余优化中具有可行性和高效性.     

RCDP：基于冗余的连续数据保护架构

连续数据保护提供了数据存储领域其它任何技术如备份、快照、镜像等不具有的捕获每个写请求的能力,因而使得恢复点日标(RPO)降低到可能具有的最低限,但是其恢复时间日标(RTO)问题却远远没有解决.另外,连续数据保护系统对空间的需求也是一个亟待研究的议题.RCDP是针对上述问题提出的一系列连续数据保护的架构,它采用冗余与多映像恢复的策略,将恢复时间降低到可以接受的范围内.     

三模冗余系统的可靠性与安全性分析

轨道交通运行控制系统对安全计算机平台的可靠性及安全性要求很高。为此,采用马尔可夫模型,在考虑故障检测率、维修率及共模故障影响的情况下,通过Matlab仿真分析故障检测率及维修率对安全计算机平台可靠性与安全性的影响。结果表明,基于三模冗余的安全计算机平台具有较高的可靠性和安全性。     

COTS器件的空间应用技术研究

从COTS(Commercial-Off the Shelf)器件在微小卫星平台系统的应用需求出发,通过分析COTS器件应用的瓶颈问题和空间辐射环境的特殊影响,对卫星平台系统COTS器件的筛选与老练流程控制方法,COTS器件空间应用的机、电、热设计,COTS器件的检错、容错技术,COTS器件的空间环境效应防护加固技术,COTS器件系统可靠性分析、验证与评估方法等方面的研究现状进行综述,并对可能涉及到的关键技术进行探讨;该研究结论可为微小卫星服役前对COTS器件系统空间应用设计提供参考,推动包括国产器件在内的COTS系统在航天领域的应用。     

基于双口RAM的冗余架构同步技术研究

冗余设计可提高容错设计中的可靠性,但其存在同步和丢拍的问题。为此,以航天某型号高可靠箭载嵌入式计算机研制为背景,结合飞行控制任务的需求和特点,基于DSP及双口RAM,利用中断和查询相结合的方式,提出一种“1+3”冗余架构中的信息交互方案。应用结果表明,该方案能有效地解决冗余架构中同步及丢拍问题,并且在满足实时性的同时,提高可靠性。     

基于体系结构的软件可靠性指标分配方法研究

为提高软件可靠性分配的合理性和工程实用性,对现有的各种软件可靠性分配技术与方法进行深入分析和总结,提出了基于体系结构的软件可靠性指标分配方法.该方法利用离散马尔科夫链状态模型(DTMC)表示软件系统可靠性与各构件可靠性之间的关系,从而建立了考虑体系结构的软件可靠性分配模型;利用灵敏度分析各构件对系统可靠性指标的影响程度.实验结果表明了该方法较传统分配方法更有效.     

基于结构的软件可靠性建模研究进展

软件体系结构作为提高软件系统质量、支持复杂软件开发和复用的重要手段,已经成为软件工程的一个重要研究领域,软件结构的研究对软件可靠性度量也带来的新的问题。分析和总结近年来基于软件体系结构的可靠性建模方法,并对其今后若干研究方向进行了探讨。     

基于软件架构的可靠性分配算法

研究软件可靠性分配中的软件开发成本最小化问题.将软件系统的成本最小化问题表达为一类带约束条件的组合优化问题,并且提出了基于架构的软件可靠性与开发成本评估及分配思想,建立了基于软件架构的可靠性-成本模型,提出了基于该模型的可靠性最优分配算法.该算法可以求解在给定可靠性目标前提下的可靠性分配问题,使得软件系统预期开发成本最小.     

FC-AE-ASM网络的模糊可靠性研究

针对目前FC-AE-ASM(fibre channel avionic environment anonymous subscriber messaging)网络可靠性计算问题, 以网络任务模型为基础, 提出了FC-AE-ASM网络的模糊可靠性模型。该模型主要分析了FC-AE-ASM网络的三种基本拓扑, 得出了这三种结构的模糊可靠性表达式。同时, 结合串并联的推导方法, 推导出了FC-AE-ASM冗余网络的模糊可靠性计算式。对实例的计算结果表明, FC-AE-ASM网络模糊可靠性的改善取决于关键因素, 并且基本路径冗余网络在自身网络可靠性较高时与全网冗余网络性能基本相同。     

基于云计算架构的电力企业管理系统设计和应用研究

传统电力企业管理系统存在时效性较差,安全性不足,故障解决效率不高,可靠性有待提升等问题.为改进这些不足,设计一款基于云计算架构的电力企业管理系统,主要结构包括电力参数分析模块、办公软件管理模块、输电能力计算模块、服务管理模块、电费收缴管理模块、资产管理模块等内容,将其用于电力企业管理当中以弥补传统系统设计中的不足,增强...     

基于虚拟机的透明计算设备子系统设计及实现*

为解决在现有透明计算系统中磁盘等设备的虚拟化,需要对操作系统进行修改才能在端计算机上运行的问题,提出透明计算系统中一种基于虚拟机技术的设备子系统。以Intel VT硬件级虚拟支持和Xen虚拟化技术为基础, 在全虚拟化的虚拟机上运行用户操作系统: 通过运行在管理域用户空间中设备模型的虚拟磁盘和网络驱动,将用户域访问磁盘和网络的I/O请求跨网络地重定向到服务器进行处理, 从而实现端计算机上多操作系统的远程运行。在VT硬件平台和Xen虚拟机监控器上实现了原型系统,验证了该方法的可行性。     

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。     

基于经验数据的软件可靠性模型研究

软件的可靠性同其正确性和性能同样的重要,软件可靠性模型是软件可靠性定量分析的技术基础.对基于经验数据的软件可靠性模型进行了研究,并进行工程化实现,已应用于多个测试项目的测试评估,对软件的可靠性和测试的充分性进行了定量分析.     

一体化装置故障诊断及系统可靠性规划研究*

针对一体化装置的故障预测难题,提出了一体化装置故障诊断模型。通过对模型进行分析,找出系统主要的故障元素及各子系统的故障概率,根据系统可靠性理论,从提高系统可靠性的角度出发,提出了可靠性规划方法,以各个装置分配备用装置的顺序为阶段和装置间所允许使用的总备用个数为状态变量,对主要故障元素进行可靠性规划。最后通过仿真分析,大幅度提高了一体化装置的安全稳定性,结果表明了所提方法的可行性和有效性。