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通信网网络管理控制系统可靠性及其评价研究

通信网网络管理控制系统可靠性及其评价研究
通信网网络管理控制系统可靠性及其评价研究

收稿日期:2007206205基金项目:国家“863”计划701主题项目资助(2006AA701116)

作者简介:韩卫占(19632),男,北京交通大学博士研究生,E 2mail :hwzhwz6409@https://www.doczj.com/doc/666517560.html,.

通信网网络管理控制系统可靠性及其评价研究

韩卫占,张思东,孙 玉

(北京交通大学电子信息工程学院,北京 100044)

摘要:通信网网络管理控制系统是典型的软件硬件结合的综合复杂系统,其可靠性对通信网起着至关

重要的影响.提出了一种新的通信网网络管理控制系统可靠性分析和评价方法.采用层次分析法的思想

把系统分解成分系统、中心、软/硬件系统和软/硬件模块等层次,根据失效判据分析情况建立相应串联、

权联或n 中取k 表决冗余等可靠性模型.利用模块分析法得出软件系统可靠性并与硬件系统可靠性相综

合得出中心的可靠性,自下而上,最终得到全系统软硬件综合可靠性.给出了系统可靠性综合分析与评

价流程,最后通过实例仿真验证了可靠性分析和评价方法的正确性.

关键词:网络管理控制系统;可靠性;模块分析法;层次分析法

中图分类号:TN915.07 文献标识码:A 文章编号:100122400(2008)0120133207

R esearch on and evaluation of the reliability of a communication

net work management and control system

H A N W ei 2z han ,Z H A N G S i 2don g ,S U N Yu

(School of Electronics and Information Eng.,Beijing Jiaotong Univ.,Beijing 100044,China )

Abstract : The reliability of a communication network management and control system ,typically a

complicated integrated system of software and hardware ,has a significant effect on the communication

network.A new approach to analyzing and evaluating the reliability of the system of a communication

network is proposed.The whole system is divided into some layers such as subsystems ,centers ,

software/hardware system and modules.The corresponding reliability models like series ,parallel 2in 2

weight ,“n from k ”vote and redundant model ,etc.are established according to the falure criteria.The

reliability of the software system can be obtained by the module analysis method and the reliability of a

center can be obtained by integrating software and hardware system reliabilities.From bottom to top ,the

integrated realiability of the whole system can be found in the end.We also give the processing of

integrated analysis and evaluation.The efficiency of our approach is validated through a real example

simulation.

K ey Words : network management and control system ;reliability ;module analysis method ;hierarchical

analysis method

通信网网络管理控制系统是通信网的主要支撑系统之一,在通信网可靠性研究领域,特别是在工程设计中,网络管理控制系统的可靠性研究正逐渐成为热点问题.由于通信网网络管理控制系统是典型的软件硬件综合的复杂系统,因此对其可靠性的研究应综合考虑软件和硬件可靠性的情况[1].

早期的可靠性研究大多是针对单个设备硬件进行的,有一套较为完善的指标体系[2].目前在通信网可靠性研究方面,大都是将通信网抽象为一个由节点和链路组成的传递各种信息的流图,利用数学模型,从不同角度出发,建立或选择不同的测度指标进行研究,并已取得了不少成果[3,4].但这些研究大多从宏观角度开展,极少考虑通信网设备的细节及软件可靠性.在软件可靠性研究方面,随着计算机软件功能的逐步扩大以

2008年2月

第35卷 第1期 西安电子科技大学学报(自然科学版)

J OU R NAL O F XI D IAN U N IV E R S I T Y Feb.2008

Vol.35 No.1

及软件开发的工程化和大型化,软件系统也进一步复杂化,因而对软件可靠性的要求也进一步提高.从1972年出现第一个软件可靠性模型直到现在,尽管已有了数百个模型,却未能有一个适应各种场合的模型存在.就目前的状况来看,软件可靠性研究还不成熟,用于工程软件可靠性定量评估的可行方法很少[5,6].从已有的大量文献资料看,目前国内外已有不少关于复杂软件系统或硬件系统可靠性的研究,但在软硬件综合方面,较为成熟、实用化的软硬件综合复杂系统可靠性分析与评价的研究成果很少[7,8].而对于通信网网络管理控制系统这一典型的软硬件系统,由于其从单个的监控设备演变到当今的管理网络形态是近些年的事情,因此,其软硬件综合可靠性研究与评价尚未见报道.随着通信网网络管理控制系统在许多项目中进行建设,其工程可靠性研究与评价的需求越来越强烈,因此开展此项研究非常有意义.

笔者旨在提出一种从系统角度评价通信网网络管理控制系统这一软件硬件综合复杂系统可靠性的方法.其主要研究思路是在传统可靠性概念基础上,充分考虑系统如下特点:1)网络管理控制系统是由多个网络管理控制中心(节点)构成的管理网络,因此,应以单个管理设备可靠性研究为基础,从硬件角度研究其中心(节点)乃至整个网络管理控制系统的可靠性问题.2)通信网网络管理控制系统是工作在硬件平台上、由软件支持的系统,软件是其主要的组成部分,其可靠性对整个系统起着关键作用,因此需充分考虑软件系统的可靠性.3)最后,应研究通信网网络管理控制系统这一软件硬件综合复杂系统的可靠性.

1 通信网网络管理控制系统可靠性分析

当今,随着通信网络规模的不断扩大和先进网络管理技术体制的采用,通信网网络管理控制系统的体系结构均遵循TMN 思想,采用多级、分布式管理模式[9].在这种模式下,一般在最高级设置一级网络管理控制中心,由于它的重要性,通常按主、备方式配备,组成一级网络管理控制分系统;在次高级设立若干个中间级网络管理控制中心,组成二级网络管理控制分系统;依次类推,最后在各网络节点设立若干个最低级网络管理控制中心,组成最低级网络管理控制分系统.上级网络管理控制中心与其相邻下级网络管理控制中心形成管理者2代理者关系.图1是一个三级网络管理控制系统示例,其中一级网络管理控制中心呈主、备方式配备,二级网络管理控制中心有m 个,三级网络管理控制中心有n 个

.

图1 一个三级网络管理控制系统体系结构示意图

由于网络管理控制系统是一个复杂的系统,影响其可靠性的因素很多,因此在网络管理控制系统可靠性分析中,首先根据系统的具体情况建立各个网络管理控制中心、各级网络管理控制分系统、整个网络管理控制系统的失效判据,在此基础上建立相应各种可靠性模型;然后运用层次分析法[10]将每个网络管理控制中心分解为硬件和软件两大部分,分别求出硬件和软件部分的可靠度并进行综合,得出每个网络管理控制中心4

31 西安电子科技大学学报(自然科学版) 第35卷

的可靠度;最后,自下而上,

分别得出各网络管理控制分系统、整个网络管理控制系统的可靠度,其可靠性分析流程如图

2.

图2 网络管理控制系统可靠性综合分析流程

111 网络管理控制系统可靠性定义

网络管理控制系统、各级分系统和各管理控制中心的可靠性可以定义为:网络管理控制系统、各级管理控制分系统和各管理控制中心在用户规定的条件下和时间内,充分完成规定功能的能力.“规定的条件”通常指环境条件和使用条件;“规定的时间”一般是指可靠性指标中的任务运行时间;“规定的功能”一般涉及5个功能域:即配置管理、性能管理、故障管理、记帐管理和安全管理功能.

112 失效判据

在可靠性定义的基础上,从可靠性角度出发对系统的实际运行规律及实际功能要求进行细致的分析,进而得出系统的失效判据.对于不同体系结构和不同使用要求的系统,其失效判据可能是不同的.

(1)网络管理控制全系统失效判据 针对通信网网络管理控制系统提出两种典型的失效判据,可根据实际情况选择.

①第一种失效判据:各级网络管理控制分系统中任一分系统发生故障均会导致整个网络管理控制系统失效,只有各分系统都正常工作,网络管理控制系统才能正常工作.

②第二种失效判据:各级网络管理控制分系统中某一分系统发生故障时,只影响网络管理控制系统的部分功能,不会导致整个网络管理控制系统失效.

(2)各网络管理控制分系统失效判据 分系统的具体情况不同,完成的功能不同,其失效判据也是不同的.这里给出的是一种典型的分系统失效判据(假设网络管理控制系统由k级分系统组成):

①对一级网络管理控制分系统,两个互为热备份的一级网络管理控制中心(主、备)同时发生故障时,判定一级网络管理控制分系统失效;

②对第i级(i=2,3,…,k)网络管理控制分系统,当其中一个网络管理控制中心发生故障时,一般按系统设计,其所辖区域可以由其他同级网络管理控制中心或上级网络管理控制中心代行实施管理.因此认为当

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第1期 韩卫占等:通信网网络管理控制系统可靠性及其评价研究

有多于(m i -n i )个网络管理控制中心发生故障时,判定该级网络管理控制分系统失效.其中m i 为第i 级网络管理控制分系统中网络管理控制中心的数量,n i 为保证第i 级网络管理控制分系统处于正常工作状态的完好的网络管理控制中心下限数量.

(3)各网络管理控制中心的失效判据 网络管理控制系统是工作在硬件平台上、由软件支撑的系统,根据不同系统的特点,可以得出一个网络管理控制中心的两种失效判据:

①软件、硬件任一部分失效均导致网络管理控制中心失效;

②软件、硬件某一部分发生故障时,以一定概率影响网络管理控制中心正常运行.

113 建立可靠性模型

(1)网络管理控制全系统可靠性模型 依据全系统失效判据,选择相应的可靠性模型如下[11]:

①由第一种失效判据,选用串联模型,得出全系统可靠性模型为

R n (t )=R 1(t )?R 2(t )?R 3(t )?…?R k (t ) .

(1) ②由第二种失效判据,选用权联模型,得出全系统可靠性模型为

R n (t )=ω1R 1(t )+ω2R 2(t )+ω3R 3(t )+…+ωk R k (t ) 

.(2)式中R 1(t ),R 2(t ),…,R k (t )分别表示一级、二级和k 级网络管理控制分系统可靠度,ω1,ω2,…

ωk 分别表示对应的权重系数,可采用专家评判[12]的方式得出.

(2)各级网络管理控制分系统可靠性模型 同样依据分系统失效判据,可得出各分系统的可靠性模型为:

①一级网络管理控制分系统一主一备,从失效判据出发,选用两单元热备并联模型,即

R 1(t )=s 1s 1-s 2exp (s 2t )-s 2s 1-s 2exp (s 1t ) ,(3)

式中s 1,s 2

=-(3λ+μ)±(λ2+6λμ+μ2)1/22,λ为失效率,μ为修复率.

②第i 级(i =2,3,…,k )网络管理控制分系统共由m i 个网络管理控制中心组成,从系统失效判据出发,选用m i 中取n i 表决冗余模型,即

R i (t )=

∑m i

j =n i C j m i R j ic (t )[1-R ic (t )]m i -j ,(4)

式中R ic (t )表示一个i 级网络管理控制中心的可靠度.

(3)各网络管理控制中心的可靠性模型 由单个网络管理控制中心的失效判据,分别选用串联或权联模型,可得出其可靠性数学模型为

R sys (t )=R S (t )?R H (t ) 或 R sys (t )=ω1R S (t )+ω2R H (t ) ,

(5)式中R sys (t )表示一个网络管理控制中心的可靠度,R S (t )表示软件系统可靠度,R H (t )表示硬件系统可靠度,ω1,ω2表示软件和硬件系统的权重系数,可采用专家评判的方式得出.

114 求解可靠度

(1)单个网络管理控制中心可靠度 使用层次分析法,把单个网络管理控制中心按组成进行分层分解.这里给出一种较为典型的方法,如图3所示.

①硬件系统可靠度 把网络管理控制中心的硬件按设备组成分解成模块,如服务器、客户端、网络设备、供电设备等模块(不同的系统可根据不同的具体情况分解).根据系统失效判据及功能要求分析,可选用串联或权联模型求解可靠度.设各模块的可靠度分别为R 1(t ),R 2(t ),R 3(t ),R 4(t ),R 5(t ),…,R n (t ),它们一般可从各设备本身已知的可靠性指标得出.

在串联模型的情况下,可得硬件系统的可靠度:

R H (t )=R 1(t )?R 2(t )?R 3(t )?R 4(t )?R 5(t )?…?R n (t ) .

在权联模型的情况下,可得硬件系统的可靠度:

R H (t )=ω1R 1(t )+ω2R 2(t )+ω3R 3(t )+ω4R 4(t )+ω5R 5(t )+…+ωn R n (t ) ,

其中

∑n

i =1ωi =1.可运用层次分析法中Saaty 129标度法确定权重系数.

6

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图3 网络管理控制中心软硬件分层组成示意图

②软件系统可靠度 传统的软件可靠性模型都是基于一定的概率假设,不适用于分析工程软件的可靠性.而通信网网络管理控制软件是一种大型工程软件,且多采用模块化设计方式,因此采用模块分析法[13]求解网络管理控制软件可靠性是一个好的选择.

模块分析法按照软件的自然结构和功能特性将软件分解为模块,然后在模块层次上建模.其可靠性模型为

R (t )=1-c ?b ?d ?∫∞t ∫10exp (-z x a )d x d t ,(6)

式中z =(a +1)?bt ,t 是任务运行时间;a 是该模块的处理分布;b 表示运行该模块时遇到导致失效事件发生的缺陷的可能性,主要取决于输入数据条件;c 是该模块的缺陷容量;d 表示该模块在软件运行过程中被调用的概率.

按照图3中的软件模块分解,利用公式(6)求最底层各软件模块的可靠度.针对具体的模块,需依据模型参数确定的规则确定模型参数.然后依据失效判据选择可靠性模型,叠加得出中间层模块的可靠度,逐层向上最后可得到整个软件系统的可靠度R S (t ).

③单个网络管理控制中心软、硬件综合可靠度 求出软件、硬件系统的可靠度之后,依据系统功能分析,选择可靠性模型,将软、硬件可靠度代入式(5),综合得到一个网络管理控制中心的可靠度.

(2)网络管理控制分系统和网络管理控制全系统可靠度 得到一个网络管理控制中心的可靠度之后,将所得结果代入式(3)和(4),分别求出一级、二级和下级网络管理控制分系统的可靠度R 1(t ),R 2(t ),…,R k (t ),最后将所得结果代入网络管理控制系统的可靠性模型(1)或(2)即可得出网络管理控制全系统的可靠度R n (t ).

2 实例分析

211 实例背景

某项目是一个三级网络管理控制系统,其中一级网络管理控制中心按主、备方式配备,二级网络管理控制中心有10个,三级网络管理控制中心有30个,其软件均按模块化原则进行设计.

根据系统的可靠性要求,其平均无故障工作时间(M TB F )大于等于2000小时,硬件设备的平均修复时间(M T TR )小于等于30分钟.在典型工作模式下,系统任务持续时间大于等于336小时.

212 可靠性模型选择及系统分解

根据系统的使用特点,全系统可靠性采用权联模型;一级网络管理控制分系统可靠性采用两单元热备并联模型;二级和三级网络管理控制分系统可靠性均采用n 中取k 表决冗余模型;一个网络管理控制中心可靠

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31第1期 韩卫占等:通信网网络管理控制系统可靠性及其评价研究

图4 网络管理控制中心软硬件模块分解示意性采用串连模型;一个网络管理控制中心的硬

件、软件系统可靠性均采用权联模型.各网络管理控制中心的软硬件模块化分解

如图4所示.各级网络管理控制中心设备组成在

数量和种类上基本一致,只不过在硬件配置和软

件复杂性上随着级别的自上而下有所简化.

213 可靠性计算

(1)一级网络管理控制中心硬件可靠度 

硬件设备的寿命一般服从负指数分布,其可靠度

可运用公式R (t )=exp (-λt )来计算.其中λ为

硬件设备失效率,t 为任务运行时间.设网络设

备、供电设备、计算机的可靠度分别为R Y 1(t ),

R Y 2(t ),R Y 3(t ),运用权联模型进行可靠度叠加,

可得一级网络管理控制中心硬件系统的可靠度为

R 1H (t )=ω1R Y 1(t )+ω2R Y 2(t )+ω3R Y 3(t )=ω1exp (-λ1t )+ω2exp (-λ2t )+ω3exp (-λ3t ) ,

其中t 为系统任务运行时间,取336小时.λ1,λ2,λ3分别为网络设备、

供电设备、计算机的失效率,根据负指数分布的性质,失效率与平均无故障工作时间(M TB F )互为倒数.按所购设备的技术参数,网络设备、供电设备、计算机的M TB F 分别为10000小时,5000小时,5000小时.ω1,ω2,ω3分别为网络设备、

供电设备、计算机的权重系数.通过Saaty 129标度法分别确定为012,012,016.

按上式可以求解出一级网络管理控制中心硬件系统的可靠度为01936.

(2)一级网络管理控制中心软件可靠度 在最底层,以故障管理模块为例,依据故障管理模块在该网络管理控制系统中的具体特点,经分析得出该模块的模型参数如下:a i =10,b i =010*******,c i =80,d i =013,模块运行时间20160分钟(336小时),计算得出该软件模块的可靠度01738.

同理,可求出性能管理、安全管理、配置管理和记帐管理模块的可靠度.同时运用Saaty 129标度法为各个软件模块分配相应的权重系数,选用权联模型求得上一层管理应用程序模块的可靠度为01752.

同理,求得管理信息库、通信软件、人机接口模块的可靠度分别为01803,01657,01785.选用权联模型并分配各模块权重系数,求得软件系统的可靠度为01742.

(3)一级网络管理控制中心可靠度 选用串联模型求得一级网络管理控制中心的可靠度为01742×01936=01695.

(4)一级网络管理控制分系统可靠度 一级网络管理控制分系统可靠度采用两单元热备并联模型,采用公式(3)求得其可靠度为01898.

(5)网络管理全系统可靠度 根据对一级网络

管理控制分系统可靠度的计算方法,同理可以分别求

出二级和三级分系统的可靠度,同时利用专家评判法

为各个分系统分配相应的权重系数(见表1),最后选用权联模型求解全系统的可靠度.网络管理控制全系统可靠度:01898×0150+

01817×0135+01813×0115=01857.(6)结果分析与评价

表1 各分系统可靠度及权重系数名称可靠度权重系数一级网络管理控制分系统

018980150二级网络管理控制分系统018170135三级网络管理控制分系统018130115 ①经上述计算得出某三级网络管理控制系统可靠度为01857,转换成网络管理控制系统平均无故障工作时间约为2177小时,优于要求的2000小时,说明该网络管理控制系统满足可靠性指标要求.

②根据以往多个项目的评价经验,应用于同等场合的类似规模的三级网络管理控制系统的可靠性一般其M TBF 在2000~2400h 之间,故应用笔者提出的方法得出的评估结果在合理区间内.

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③如采用传统的方法,用硬件系统可靠度作为全系统可靠度,经计算得出该系统可靠度为01936.可见采用软硬件综合评估方法得出的结果较仅采用硬件系统可靠度的结果更为严格,符合实际情况.④该方法及其评估结果已得到用户的认可.

3 结束语

笔者研究了通信网网络管理控制系统这一典型软件硬件综合系统的可靠性分析方法,给出了求解软硬件综合系统的可靠性模型.由于现今通信网网络管理控制系统的复杂度越来越高,不同系统各有自身的特点和使用要求,因此在研究通信网网络管理控制系统这一典型软件硬件综合系统的可靠性时,失效判据和可靠性模型的选择非常重要,准确度也较难掌握,同时软硬件可靠性的综合也是研究的难点,笔者仅给出了一种解决方案,进一步的研究还需深化.

参考文献:

[1]刘云,温晓霓,赵玮.硬2软件系统冗余结构最优化研究[J ].西安电子科技大学学报,2005,32(2):3042306.

Liu Yun ,Wen Xiaoni ,Zhao Wei.A Study of the Optimal Redundancy Structure of Hardware 2software System [J ].Journal of Xidian University ,2005,32(2):3042306.

[2]李永红.电子系统和设备可靠性预计与评估标准及其指南浅析[J ].航空标准化与质量,2006,(2):50253.

Li Y onghong.Brief Analysis of the Reliablity Forecase and Evaluation Standards and Guide of Electronic Systems and Devices[J ].Aeronautic Standardization &Quality ,2006,(2):50253.

[3]钟子果,胡爱群,陈勇.具有不完全可靠节点的无向网络终端对可靠性评价方法[J ].电路与系统学报,2005,10(5):

1362138.

Zhang Ziguo ,Hu Aiqun ,Chen Y ong.Evaluation Method for Terminal 2pair Reliability in Undirected Networks with Unreliable Nodes[J ].Journal of Circuits and System ,2005,10(5):1362138.

[4]

Kuo Sy 2yen.Efficient and Exact Reliability Evaluation for Networks with Imperfect Vertices [J ].IEEE Trans on Rel ,2007,56(2):2882300.[5]吴勤,侯朝桢,原菊梅.基于SVM 的软件可靠性评估[J ].微计算机信息,2006,22(9):2092211.

Wu Qin ,Hou Chaozhen ,Yuan J umei.Software Reliability Evaluation Based on Support Vector Machine [J ].Microcomputer Information ,2006,22(9):2092211.

[6]唐爱龙,蒋华,黄秋勇.软件可靠性技术的研究[J ].柳州师专学报,2006,21(2):1142115.

Tang Ailong ,Jiang Hua ,Huang Qiuyong.Research on Software Reliability Technology [J ].Journal of Liuzhou Teachers College ,2006,21(2):1142115.

[7]

Teng X.Reliability Modeling of Hardware and Software Interactions ,and Its Applications [J ].IEEE Trans on Rel ,2006,55(4):5712577.[8]

Bodsberg https://www.doczj.com/doc/666517560.html,parative Study of Quantitative Models for Hardware ,Software and Human Reliability Assessment [J ].Quality and Reliability Engineering International ,2007,9(6):5012518[9]杨家海,任宪坤.网络管理原理与实现技术[M ].北京:清华大学出版社,2000.

[10]Saaty T L.The Analytic Hierarchy Process[M ].New Y ork :Mc Graw 2Hill Inc ,1980.

[11]丁定浩.可靠性与维修性工程[M ].北京:电子工业出版社,1985.

[12]李洪兴.工程模糊数学方法及应用[M ].天津:科学技术出版社,1993.

[13]张继旭,王琦.软件可靠性的模块分析方法[J ].战术导弹技术,2002,(2):64269.

Zhang Jixu ,Wang Qi.Module Analysis Method for Software Reliability[J ].Tactical Missile Technology ,2002,(2):64269.

(编辑:郭 华) 9

31第1期 韩卫占等:通信网网络管理控制系统可靠性及其评价研究

电力通信传输网络可靠性分析

电力通信传输网络可靠性分析 摘要:根据智能电网的要求,通信传输网的可靠性分析对电力系统很重要。传输网作为电力通信网的核心,它承载着大量的生产和管理业务,是业务正常运行的保证,其可靠性高低直接影响着电力系统安全生产和稳定运行。本文对电力通信传输网络可靠性进行了简要的分析。 关键词:电力通信传输网;可靠性;分析 abstract: according to the requirement of intelligent power grid, the reliability of the transmission network communication of power system analysis is very important. as the core of the electric power communication network transmission, it carries with a lot of production and management business, it is the business that the normal operation of the guarantee, the reliability of the power system directly influence the safety production and stable operation. in this paper, the electric power transmission network reliability briefly analysed. key words: electric power transmission network communication; reliability; analysis 中图分类号:f407.61 文献标识码:a 文章编号 1.电力通信网可靠性研究现状

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浅析关于计算机系统的可靠性技术

浅析关于计算机系统的可靠性技术 本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意! 前言 信息时代的发展是我国未来发展的必然趋势,计算机在不同领域的运用能够有效的提高工作效率,从而促进我国经济的建设和发展。随着计算机技术的广泛应用,在其发展过程中人们开始逐渐对其系统的可靠性进行研究,以期进一步提高计算机系统的安全性,提高其服务质量。目前我国在对计算机系统可靠性进行研究中主要以计算机系统的建设为研究对象。计算机系统设计人员通过对计算及系统进行改进,从而提高计算机系统的可靠性,促进我国计算机时代和信息时代的建设。 1 我国计算机系统可靠性研究现状 当前我国计算机学者在对计算机系统进行研究过程中主要从容错手段、避错手段和硬件冗余结构等方面进行研究。下面我们针对这三方面对其进行分析。 容错手段主要是指计算机硬件系统在进行操作过程中会自动的对系统中的相关错误进行更正,从而使计算机软件系统在其稳定性上更加安全。目前,我国

计算机系统容错手段主要是采用人工程序设定的方式对其系统进行编程,从而在固定的空间和资源内进行容错处理,其处理内容具有一定的局限性。 避错手段主要是指计算机系统硬件在进行程序操作过程中会对系统程序中的错误项目进行删除和排除,从而选择正确的内容进行处理和操作。其中通过管理人员在设计硬件系统中根据相关材料和材质等方面对其进行设定。因此,在进行避错手段设定过程中受到相关使用材料和技术手段的限制,从而造成我国计算机系统设定和制作的成本较高。这在一定程度上为我国计算机系统稳定性的建立带来的难题。因此,未来对我国计算机系统可靠性进行研究和改善过程中需要进一步对其进行完善。 硬件冗余结构主要是指计算机系统设计过程中通过对其冗余结构的设定能够更好的实现计算机系统的可靠性。现阶段我国计算机系统冗余结构主要是采用双机结构的方式。其中利用一个主机进行相关数据和程序的输出控制,利用另一个主机进行辅助操作,如果上一个主机出现问题,则该主机进行进行操作。双机结构能够作为应急可靠性的应用方式,但是对于长期可靠性的应用效果较差。 2 我国计算机系统可靠性的改善措施

阐述电力通信系统可靠性

阐述电力通信系统可靠性 发表时间:2019-12-23T14:51:37.497Z 来源:《当代电力文化》2019年 16期作者:潘涛 [导读] 面临着我国电力系统的快速发展,以及人们对电力通信网络系统的超高要求 摘要:面临着我国电力系统的快速发展,以及人们对电力通信网络系统的超高要求,就需要我们对电力通信网络的可靠性进行深刻的研究和分析,并与电力系统的实际运行情况进行有效的结合,对其进行全面、科学、合理的评估,然后根据评估的结果,对电力通信网络系统的额可靠性采取相对应的提高措施和方法。 关键词:电力通信;可靠性;面临问题;提高措施 引言 电力通信系统是整个电力系统的重要内部组成部分,其可靠性关系着整个电力系统的安全、稳定运行。电力通信系统受多种因素影响,这给电力通信系统可靠性管理分析带来挑战。面对较为广阔的发展应用前景,电力通信系统应加强自身特点,规划发展模式,实现长远健康发展。 一、电力通信系统及其可靠性概念分析 1、电力通信系统概念 电力通信系统是一个能够满足电力生产与运营,实现管理需求的通信体系,电力通信系统在电力系统内部建立,它具有电力、通信两种特性。但是从其自身特点来看,电力通信系统更趋向与通信方面,具有通信的本质,但是从其服务的对象而言,其服务的对象是电力系统,也具备电力系统的特性。 2、电力通信系统可靠性概念 电力通信系统可靠性是指电力系统按照一定的质量标准和数据连续相电力用户提供电力和电量的能力的量度,在达到通信行业服务标准的基础上,向电力系统提供更持续稳定,资源充足的通信业务支撑以保证电力系统更安全、稳定、可靠的运行,其主要包括充裕性和安全性两方面。由于电力通信系统同时具备电力系统与通信系统的特性,所以在考虑其可靠性方面也要从通信网可靠性和电力网络可靠性两方面出发。电力通信系统以为电力系统提供安全生产、运营和管理的可靠的通信网络平台为目标。其目的在于减少电力系统的故障,保证网络通信顺畅,最大限度地提高通信网络运行服务质量,维护电网的安全稳定运行。 二、我国电力通信面临的问题 1、区域发展不平衡、规划不合理 目前,我国不同地区对于电力通信的投入力度有着显著的不同,这是由当地的经济发展水平和资源的差异所决定的。有些地区其经济发展水平较高,因此有充足的资金和人力物力投入到电力通信的建设中,电力系统发展的较为完善,规划也十分合理,从而能够确保电力的可靠运输,并实现了电力传输的经济性和环保性,通过多样而优质的运输渠道服务于大众。反之,对于经济欠发达的地区,缺少资金,更加受到本地地理资源的限制,因此其电力通信的发展处于相对缓慢的状态。此外,在电力通信的发展和规划方面,一部分地区制定的规划不够科学和合理,从而导致能源的浪费。有些地区甚至无法满足基本的居民电力供应,这对当地生产生活的发展无疑是十分不利的。 2、通信设备的老化、落后 随着电力通信的发展,建设初期的发展和规划已经无法适应当今电力行业迅速发展的需求。现有的电力通信设备,由于在建设时受到各种条件的限制,并且随着使用年限的增加,设备已经呈现老化的状态,设备所采用的技术也十分落后。很多设备在超负荷的状态下运行,不仅引起了很多不必要的浪费,还给电力通信系统带来很大的安全隐患,而且不利于部门的管理工作。 3、管理制度的不完善 当前,我国电力通信的管理制度不够完善,问责机制不健全,导致员工的积极性和工作动力较为欠缺。员工对于所处的岗位认知不足,缺乏事业心和责任感。此外,电力通信网络涉及很多的部门,而且覆盖范围较广,因此管理渠道不力,部门责任混淆不清的现象屡见不鲜。这些都不利于我国电力通信行业的发展。 4、电力通信设施缺乏法律保护 电力行业是关系到国计民生的重要产业,理应引起高度的重视并获得法律的保护,然而当前对于电力设施保护的相关的法律和法规还不够健全和完善,一部分人的法律意识较为淡薄,导致毁坏供电设备、破坏电缆等现象屡禁不止。 三、提高电力通信网可靠性的措施 1、对电力通信网的理论研究进行加强 在电力通信系统中,其包含着很多种类的网络,这些网络在相同的条件下却有着不同的工作环境,不同的操作方法以及对不同的通信数据进行负荷,而这些不同的因素又将会给电力通信的可靠信带来不同的要求,所以在电力通信系统运行的过程中,我们不仅要对它的可靠性进行整体的认知和了解,而且还需要我们把研究的对象进行细化,从而根据不同的网络,采取针对性的措施提高其可靠性。 2、建立可靠性评价指标 在对影响电力通信网络可靠性的因素进行分析、研究和归纳时,我们可以根据不同的影响因素得到针对性的评价目标,并根据不同的评价目标,对电力通信网络的评价指标进行新的划分,对电力通信网络评价指标的重要性进行明确的指出。首先要对电力通信网络的单一指标进行评估,通过评估的结果得到网络的可靠性,然后按照指标的重要性将所有的评估结果进行综合,从而得到电力通信网络的可靠性的准确评价。 3、对电力通信网络的数据进行收集 当我们在对电力通信网络的可靠性进行评估时,我们不仅要对电力通信网络的理论过程进行分析,而且还需要对大量的数据进行实地的测验。同时,在对这些数据进行收集时要注意因为网络故障而导致的错误数据,保证数据的准确性和完整性,从而得出全面准确的可靠性评估结果。 四、未来电力通信的可靠发展 1、加大落后地区的扶持 目前,国家加大了对于电力通信行业的重视程度和扶持力度,以及欠发达地区的电力通信的资金投入力度,并从政策上进行大力扶

《通信网》作业答案

思考题一 1(ok)构成现代通信网的结构和要素有哪些?它们各自完成的功能有哪些? 它们之间的相互协调通信通过什么机制来实现? 现代通信网络的三大组成部分:传输、交换和终端设备,其发展是和这些通信设备、电子器件、计算机技术的发展紧密相关的。 通信网构成要素 实际的通信网是由软件和硬件按特定的方式构成的通信系统,从硬件构成来看:通信网由终端节点、交换节点、业务节点和传输系统构成,完成接入、交换和传输;软件设施包括了信令、协议、控制、管理、计费等,完成网络的控制、管理、运营和维护、实现通信网的智能化。 上述的网络在传输信息的类型、方式、所提供的服务的种类等方面各不相同,但它们在网络结构、基本功能、实现原理上都是相似的,它们都实现了以下四种功能: (1)信息传送 它是通信网的基本任务,传送的信息有三大类:用户信息、信令信息、管理信息,信息传输主要由交换节点、传输系统来完成。 (2)信息处理 网络对信息的处理方式对最终用户是不可见的,主要目的是增强通信的有效性、可靠性和安全性。 (3)信令机制 它是通信网上任意两个通信实体间为实现某一通信任务,进行控制信息交换的机制,如NO.7信令、TCP/IP协议等。 (4)网络管理 它负责网络的运营管理、维护管理、资源管理,以保证网络在正常和故障情况下的服务质量。是整个网络中最具有智能的部分,已形成的网络管理标准有:电信管理网标准TMN系列,计算机网络管理标准SNMP等。

2(ok)在通信网中,交换节点主要完成哪些功能?分组交换与电路交换的各自方式和特点? (1)电路交换(Circuit Switching) ITU定义为:“根据请求,从一套入口和出口中,建立起一条为传输信息而从指定入口到指定出口的连接”。电路交换是一种电路间的实时交换,所谓实时,是指任意用户呼叫另一用户时,应立即在两用户之间建立通信电路的连接,这时通信网内的相关设备和线路都被这一对用户占用着,不能再为其他用户服务,这种在一次呼叫中由通信网根据用户要求在指定的呼叫路由上固定分配设备的交换方式,称之为电路交换方式。 电路交换的主要特点:话音或数据的传输时延小且无抖动,“透明”传输。无需存储、分析和处理、传输效率比较高;但是,电路的接续时间较长,电路资源被通信双方独占,电路利用率低。 (2)分组交换(Packet Switching) 分组交换也称包交换,它将用户的一整份报文分割成若干数据块,即分组。 分组交换是一种综合电路交换和报文交换的优点而又尽量避免两者的缺点的第三种交换方式。它的基本原理是“存储——转发”,是以更短的、被规格化了的“分组”为单位进行交换、传输。 分组交换相对于电路交换的方式来说,具有高效、灵活、迅速、可靠等特点。

浅谈软件系统可靠性

浅谈软件系统可靠性 1 概述 近年来,随着计算机在军用与民用产品上的应用日益增多,软件缺陷所引发的产品故障,甚至灾难性事故也越来越严重,软件故障已成为高新技术产品发展的瓶颈。在这种情况下,一旦计算机系统发生故障,则其效益就会大幅度地消减,甚至完全丧失,从而使社会生产和经济活动陷入不可收拾的混乱状态。因此可以说,计算机系统的高可靠性是实现信息化社会的关键。 计算机系统硬件可靠性方面已有六十余年的发展历史,冗余技术、差错控制、故障自动检测、容错技术和避错技术等可靠性设计技术已经成熟。相比之下,软件可靠性的研究只有三十几年的发展历史,加上软件生产基本上仍处于作坊式的手工制作,其提高软件可靠性的技术与管理措施还处于十分不完善的状况。20 世纪70 年代末至80 年代初,软件可靠性的研究集中于对软件可靠性模型进行比较和选择。90 年代以来,软件可靠性研究工作进展较快,主要集中在软件可靠性设计、软件可靠性测试与管理以及软件可靠性数据的收集这三个方面。 2 软件可靠性的基本概念 2.1 软件可靠性的定义 1983年,美国IEEE计算机学会软件工程技术委员会对软件可靠性的定义如下: a)在规定的条件下,在规定的时间内,软件不引起系统失效的概率,该概率是系统输入和系统使用的函数,也是软件中存在的错误的函数;系统输入将确定是否会遇到已存在的错误。 b)在规定的时间周期内,在所述条件下程序执行所要求的功能的能力。 软件可靠性定义中提到的“规定的条件”和“规定的时间”,在工程中有重要的意义。 定义中的“时间”有3种度量。第一种是日历时间,指日常生活中使用的日、周、月和年等计时单元;第二种是时钟时间,指从程序运行开始到运行结束所用的时、分、秒;第三种是执行时间,指计算机在执行程序时实际占用的CPU 时间。 定义中所指的“条件”,是指环境条件,包括了与程序存储、运行有关的计算机及其操作系统。 2.2 影响软件可靠性的主要因素 软件可靠性表明了一个程序按照用户的需求和设计的目标,执行其功能的正确程度。这要求一个可靠的程序应是正确的、完整的、一致的和健壮的。软件可靠性的决定因素是与输入数据有关的软件差错,正是因为软件中的差错引起了软件故障,使软件不能满足需求。影响软件可靠性的因素主要包括: 1、软件开发的支持环境; 2、软件的开发方法;

浅谈OTN的电力通信网可靠性

浅谈OTN的电力通信网可靠性 摘要 电力通信网是电力网的重要组成部分,是保证电力网正常运行必不可少的单元。随着通信科技的不断进步,基于OTN的第二代光网络成为通信传输网的主要发展方向。可靠性与安全性是保证电力通信网系统稳定、健康运行的重要评估,具有高级别可靠性的通信网故障出现率低,修复时间少。 论文从通信传输网的发展历程介绍了OTN 的概念和技术,分析了OTN 设备的优点以及在电力通信网中的组网模式与应用方式,并计算了由OTN 设备构成的OTN 网络系统可靠性。通过分析电力通信网的光路组成与业务情况,主要以有效性为测度分析可靠性,具体并从通信光路可靠性和业务可靠性这两个方面,分别提出不同的研究方法。 关键词:电力通信网;光路可靠性;业务可靠性;最小路集法 On the reliability of OTN power communication network

Major:Communication engineering power communication network is an important part of power network and an indispensable unit to ensure the normal operation of power network. With the continuous progress of communication technology, the second generation optical network based on OTN has become the main development direction of communication and transmission network. Reliability and safety is an important evaluation to ensure the stable and healthy operation of the power communication network system. This paper introduces the concept and technology of OTN from the development of communication transmission network, analyzes the advantages of OTN equipment and its networking mode and application mode in power communication network, and calculates the reliability of OTN network system composed of OTN equipment. By analyzing the optical path composition and service situation of power communication network, the reliability is mainly analyzed by taking the validity as the measure, and different research methods are put forward respectively from the two aspects of communication optical path reliability and service reliability. Key words:power communication network; Optical path reliability; Operational reliability; Minimal path set method 目录 1引言 (1) 1.1研究背景 (1)

电力通信网可靠性分析评估方法研究

电力通信网可靠性分析评估方法研究 发表时间:2020-04-08T08:24:06.037Z 来源:《防护工程》2020年1期作者:路阳 [导读] 本文首先介绍了电力通信网可靠性的基本概念,并对通信网可靠性的分类进行了对比分析,之后对电力系统各类业务对通信网络可靠性的要求进行了分析,并对电力通信网络可靠性的几个方面进行分析,最后指出了通信网络可靠性管理中存在的问题。 国网太原供电公司山西太原 030000 摘要:本文首先介绍了电力通信网可靠性的基本概念,并对通信网可靠性的分类进行了对比分析,之后对电力系统各类业务对通信网络可靠性的要求进行了分析,并对电力通信网络可靠性的几个方面进行分析,最后指出了通信网络可靠性管理中存在的问题。 关键词:电力通信网;可靠性;分析;评估; 1电力通信网络可靠性的基本概念和分类 国标GB3187-1994对于产品可靠性的定义是:“产品在规定条件下的规定的时间内,完成规定功能的能力”。但是通信网不同于一般商品,对其可靠性没有统一的定义。有的学者认为通信网可靠性的定义是当遭受自然或者人为破坏力时,电力通信网在规定时间和规定条件下实现规定功能的能力;有的学者认为通信网可靠性的定义是系统在规定的时间内和满足规定实现的功能要求的前提下,运行过程中实现通信功能的概率;有的学者认为电力通信网可靠性的定义为以规定的业务需求和服务标准为前提,电力通信网对电力系统提供不间断通信连接能力的量度;还有的学者为通信网可靠性的定义应为当通信网持续运行过程时,实际完成规定的通信功能的能力。 电力通信网络的可靠性分类包括通信网的可用性、通信网的生存性以及通信网的抗毁性。 1.1通信网的可用性 可用的定义是无论何时需要通信系统工作时,系统均处于可使用的状态。可用性主要是说在通信网的某个网路部件无效的情况下可以实现既定功能要求的概率,综合了网络系统的维修性和可靠性,是基于业务性能的一种可靠性测度。在通信网的可用性方面的一些研究方法是将网络比作流程图,基于通信网的生存性和抗毁性,同时考虑通信业务的性能方面,将通信网在任何时候都可用的概率当做评价通信网可靠性的一个指标;还有一部分是以电力通信网运行的历史数据作为依据,对电力通信网络在实际运行过程中的可靠性进行评估。这两种方法都对通信网的可靠性方面以可用性的方式进行了描述。可用度是通信系统可用性常用的衡量方式,可以较好地对通信网的业务能力进行描述。 在业务性能方面,Barberis等还给出了网络吞吐量超过给定阈值L的概率,即通信网络的可用性指标。在可用性指标方面,还有基于电力通信网络的数据传输时延和路由选择策略对业务性能的影响等方面的研究,使得该项研究变得更有意义。 在电力通信网络可用性中,对于一年中停机时间的计算常用可用性的百分数来表示。对于一年中停机时间的定义是在一年之内,电力通信网络系统由于各类故障而进行维修导致的无法正常工作的时间总和。以分钟为计量单位,计算公式如下: 其中,T停为年停机时间,T为一年的总分钟数,λ为可用性百分比 还有一种是使用百万小时故障时间数来表示通信网络的可用性,其定义为以一百万个小时的运行时间为标准,统计在这段时间里通信网络发生故障的时间数。百万小时故障时间数主要应用于现成的通信网络系统,可以解决年停机时间方式无法查到的可用性问题,还可以测出整个通信网络的停机时间和在这一百万小时内通信网络的运行状态。 1.2 通信网的生存性 通信网络的生存性是指在考虑网络部件可靠性的同时,通信网络当遭受随机破坏导致网络链路或者网络节点存在一定概率失效时仍可完成预先设定的功能的概率,是一种考虑通信网络部件存在随机失效时的可靠性[19],主要是以整体网络连通性为研究对象,分析网络拓扑结构和随机破坏对电力通信网络可靠性的影响。 1.3 通信网的抗毁性 通信网的抗毁性主要是体现当遭受人为外力破坏的情况下通信网络仍可完成预定功能的概率,表示通信网遭到破坏的困难程度,其定义为中断部分节点通信需要破坏的链路最小值。抗毁性概念源于图论,其测度指标用连通度和粘聚度来表示。 2 电力通信网络可靠性研究方法 对于可靠性的研究始终离不开对影响因素的研究,电力通信网络可靠性对于通信技术服务电网以提升电网可靠性有重要意义。电力通信网关系着电力公司生产调度、数据交换、行政管理、业务承载等各个部门的正常运行,一旦电力通信网络发生长时间故障或破坏,可能

计算机控制系统可靠性设计

计算机控制系统可靠性设计 班级:机制1202班姓名:杨鹤青学号:U201210570 摘 随着计算机控制系统广泛、深入地渗透到人们的生活中,因其可靠性题 要: 而潜在的巨大危害日益凸显。因此,设计具有高可靠性能的计算机控制系统成为必然。目前,针对复杂环境中计算机控制系统的可靠性研究设计已经获得了某些研究成果,且其具有广泛的应用前景。本文就提高计算机控制系统可靠性理论进行了分析,阐述了一些通用的可靠性设计方法。 关键词:计算机控制系统;高可靠性;系统设计 1 研究背景和意义 地球上第一台由多达一万八千只电子管构成的电子计算机ENIAC,因其可 靠性不能满足实际应用的需要,应用不是很广泛。然而,随着半导体技术的突飞猛进,计算机很快在银行存取款、座位预定、交通管制、生产及库存管理、医疗设备、通讯以及军事武器的应用等方面得到广泛应用。在现阶段,伴随着互联网应用的普及的及控制技术发展的进步,人类已经进入新的物联网时代。由此必然使计算机控制系统的应用更加深入的渗透到人们生活的各个领域,给我们的生活带来革命性的变化使人们生活更加舒适。 在物联网时代计算机控制系统已经深入的渗透到人们的生活中,例如:可以通过计算机控制系统实现如交通管理、远程视频监控、远程医疗等等。目前, 计算机控制系统在人们的生产活动、经济活动和社会活动中已无处不在。在人们在享受到了计算机控制系统给我们带来的快捷舒适的同时也最大程度的整合了社会资源节约了人力财力,从而有效节约了成本。因而,计算机控制系统的普及应用已成为社会发展的必然趋势。在享受到计算机控制系统的普及应用所带来的巨大进步的同时也面临着由此带来的新挑战,即计算机控制系统的不可靠。由于计算机控制系统的不可靠性所带来的危害使其潜在巨大威胁,由此带来的担忧是正常的。例如:在被国际航天界称为“黑色96 ”的1996 年,俄罗斯质子号火箭、美国哥伦比亚航天飞机、法国阿里安火箭均在发射中遭到重创。

电力通信网络传输可靠性分析

电力通信网络传输可靠性分析 摘要:随着能源与信息等领域新技术的深度融合,构建能源互联网成为电力网 络未来发展的趋势。因此必须要保证电力通信传输网络的正常有效运行,避免出 现故障对电力通信传输造成影响。电网作为能源互联网的重要载体,其发展和安 全运营离不开信息通信技术的支撑。本文分析了当前电力通信网络存在的问题, 通过对电力通信传输网络进行优化,可以提高资源的利用率,提高安全稳定性以 及维护效率。 关键词:电力通信;网络优化;安全 电力通信网络系统是确保整个电力系统正常运行的重要组成部分,只有保证 电力通信网络系统的正常有效工作,才能够对各种数据信息进行有效的传输,因 此面对当下电力通信传输网络的一些常见故障,必须要采取有效的处理措施才能 够保证电力通信传输网络的正常工作。 1 电力通信基本原理 电力通信的基本原理主要从基本理论、方式以及通信技术来了解,就其基本 理论来说,系统组成主要包括四个方面。就通信的方式而言,一端设置为发送端,一端设置为接受端,这些简单的接受和发送装置在传统的通信网络中都能见到。 而就电力通信技术来说,在现实中存在很多技术,这些技术是互相补充、互相联 系的关系。在电力通信网路中也是并存的,而就目前应用于实践的电力通信技术 而言,主要有无线、光纤等通信技术,不同的通信技术有不同的组成部分,也各 具优缺点,需要根据实际情况来综合选择各种通信技术。 2 电力通信传输网络的常见故障分析 2.1 网络日常维护的水平并不高 当下在对电力通信网络进行维护时,由于缺乏日常的维护和管理意识,经常 会出现问题,造成了运行管理出现漏洞,影响到了通信网络的正常工作。尤其是 部分地区运行管理的机制和标准并不统一,缺乏专业的运行维护管理人员,影响 到了电网的运行管理水平,总之电力通讯网络的日常维护工作还有较大的提升空间,不仅日常的规划工作不能够有效落实,另外一旦网络出现故障时解决的也不 够及时,影响到了电力通讯网络的稳定性。 2.2 运行速度较慢 通信网络信息的运行速度主要是受到网络整体的结构和资源配置的影响。因 为很多地区在对电力的需求上会存在较大的不同,比如工业地区较多以及居民区 较多的,电力的消耗会很大,同时也会配置较多的电站和配网系统。这就使得SDH节点的分布因地区的不同有了明显的差异,所以在并不同区域之间信息的传递,速度和效率也会存在差异。 2.3 可靠性较差 电力已经成为了当前社会发展和建设中的主要能源,而且随着经济的发展, 电力需求量逐渐增大,配网的运行压力也急剧增加。在科技的推动下,电网系统 的运作都是靠网络通信来维持,才能实现自动化和智能化的建设。但是,由于我 国在电力通信网络的研究上起步较晚,所以对于系统的维护和技术的应用还不太 成熟,加上庞大的电网系统规模,使得网络的可靠性还存在一些问题。 3 全面加强接电力通信传输网络常见故障应对的有效举措分析 3.1 要进一步优化网络的电路

02325计算机系统结构复习题(含参考答案)

02325计算机系统结构复习题 一、单项选择题 1.多处理机上两个程序段之间同时有先读后写和先写后读两种数据相关,则( C)A.交换串行B.不能并行执行 C.必须并行执行D.顺序串行 2.输入输出系统硬件的功能对下面哪一类人员是透明的(A)A.应用程序员B.操作系统程序员 C.机器语言程序设计员D.系统结构设计人员 3.输入流水线的指令既无局部性相关也没有全局性相关,则( B )A.出现瓶颈B.可获得高的吞吐率和效率 C.可靠性提高D.流水线的效率和吞吐率恶化 4.相对较好的处理浮点数尾数的下溢的方法是( D )A.舍入法B.恒置1法 C.截断法D.查表舍入法 5.以下属于操作级并行SIMD计算机的是( A )A.阵列处理机B.多处理机 C.超标量处理机D.超流水线处理机 6.数据表示的含义是( C )A.程序中的数据格式B.数据结构 C.硬件能直接识别引用的数据类型D.数据类型 7.下面不是流水机器全局相关的处理方法的是( B )A.采取延迟转移B.堆栈法 C.猜测法D.加快短循环程序的处理 8.面向堆栈的寻址( D )A.能更好地支持向量的运算 B.比面向寄存器的寻址访问速度快 C.能更好地支持矩阵运算 D.有利于子程序嵌套、递归调用参数、返回地址及现场的保存和恢复 9.中断的优先级由高到低的是( D )A.程序性→I/O→机器校验B.外部→重新启动→程序性 C.I/O→程序性→掉电D.通路错→程序性→I/O→重新启动 10.多端口存储器适合于连接( C )A.机数很多的多处理机B.机数可变的多处理机 C.紧耦合多处理机D.松耦合多处理机 11.关于归约机的描述正确的是( B )A.归约机不是基于数据流的计算模型 B.归约机采用需求驱动,执行的操作序列取决于对数据的需求 C.归约机不是以函数式语言为机器语言

现代电力通信网可靠性研究

现代电力通信网可靠性研究 发表时间:2017-11-14T19:56:44.920Z 来源:《电力设备》2017年第20期作者:庄昊 [导读] 摘要:随着电力系统的不断发展,电力通信信息化的进程也在不断加快,电力通信网能否安全稳定的完成任务直接关系到电力系统的安全运行,电力通信网能否具备高可靠性,也直接关系到电力系统现代化建设目标能否实现。 (云南瑞讯达通信技术有限公司云南昆明 650000) 摘要:随着电力系统的不断发展,电力通信信息化的进程也在不断加快,电力通信网能否安全稳定的完成任务直接关系到电力系统的安全运行,电力通信网能否具备高可靠性,也直接关系到电力系统现代化建设目标能否实现。本文针对现代电力通信网可靠性进行了探讨及研究。 关键词:电力通信网;可靠性;措施 电力系统的发展速度越来越快了,电力信息化的发展进程也有了很大的进步,电力通信网的安全稳定的运行与电力系统的安全稳定的运行是紧密相关的,电力通信网的可靠性与电力系统的现代化建设目标也有着密不可分的联系。 1 电力通信网可靠性研究意义 电力系统中通信网络的可靠性研究,对提高该系统的可靠性、确保电力部门的正常运行以及提高电力通信系统中各部门的管理水平有着十分重要的意义。①电力通信网络是否具有可靠性与整个系统的稳定、正常运行息息相关。如果电力通信网络的可靠性逐渐降低,那么将直接导致该系统中业务性能的下降,从而无法达到电力系统业务在通信网中各个方面的需求。所以,不断提高电力通信网络的可靠性,将会确保整个电力系统的稳定运行。②在对电力通信网络可靠性的研究中,能够完善当前现有的网络资源,加大主要通信业务的保护力度。与此同时,在对其可靠性的分析上,还可以在满足其可靠性要求的同时对通信网络的规划加以指导,从而可以有效预防网络建设过程中的盲目性,使电力通信网的未来发展规划更加科学。在这种状态下就可以完全满足电网通信的实际需求,在确定通信网络可靠性的基础上,优化其网络配置,从而最大限度的减少该网络建设的资金投入。 2 电力通信网可靠性的影响因素 电力通信网和其他系统相比较要复杂许多,主要因素在于电力通信网是一个开放式的系统,因此很容易受到其他因素的影响。一般情况下,电力通信网的影响因素主要有两种形式:一种是内部,一种是外部。而外部因素还可以划分为可控因素和不可控因素两种。其中,温度、湿度等环境是可控因素,而突发状况和自然灾害等则是不可控因素。为了可以更好的对电力通信网的可靠性加以分析,我们通常都会把其影响因素进行细化,这样更有利于对其进行分析,具体划分为以下几个方面:①通信网络的拓扑结构;②构成部件;③控制部件; ④故障诊断功能;⑤故障恢复功能;⑥用户对网络服务人员的相关需求;⑦通信网络的实际运行环境;⑧其他影响因素。事实上,在研究其可靠性的同时应该把重点放到电力系统中应用环境下的可靠性影响因素上。其内容具体包括电力系统调度系统的安全状况,寻找和发现系统内部的薄弱环节和安全隐患,对所存在的隐患采取有效的解决措施,从而全面的提高其安全管理工作。在对电力通信网络可靠性的分析中,可以总结出如下的影响因素:①网络结构;②运行管理;③运行指标;④电源系统;⑤通信站防雷;⑥网络管理系统;⑦人员培训。 3 提升现代电力通信网可靠性的措施 3.1建立可靠性评价指标 电力通信网络的可靠性受到很多因素的影响,对这些因素进行分析研究、归纳的时候,就要根据在不同环境下的不同影响因素进行针对性的评价,再根据不同的评价目标再对电力通信进行划分新的评价指标,充分考虑对电力通信网络的评价指标的重要性。对电力通信网络要首先进行单一的指标评估,通过对评估结果进行判断来获得网络可靠性的认可,继而再综合按照指标进行综合评估,继而得到对电力通信网的准确评估。 3.2 收集相关数据 对电力通信网络的可靠性进行理论分析,在确定分析方法后,需要用大量的实际测量数据来确定其评估结果,这些测量数据主要包括:网络在运行过程中所产生的数据、运营商发布的统计数据和通信设备厂家所提供的产品手册等等,在收集数据过程中要尽量避免发生因网络随机问题而出现的各种信息缺失等现象。把相关测量的数据代入到评价指标的计算过程中,就能够对目标的定量加以描写,在一定程度上确保其可靠性的评估成果。 3.3采用有效的电力通信网防护技术 电力通信网络如果出现安全问题,整个系统就会出现故障,部分实际效用不能正常发挥。为了保证电力系统更好的、安全的运作,就很有必要采取一些针对性强的安全防护办法,继而可以更好地将电力通信系统的运行过程的安全性进行提升。现在最常使用的技术是安全维护,其中包括网络防火墙、网络防病毒以及数据加密、数据备份和检测入侵系统等等。网络防火墙的功能是企业局域网与外界进行联系的通道,外来访问的都要在防火墙的检测之后才可以进行运作,任何一个访问能不能够逃过防火墙的检测。在电力信息网络中,设置了企业进行对外访问服务的服务器,这不仅能够保证了服务系统正常运行,还可以对电力通信中的服务器进行有效的跟踪监测,防止受到意外伤害。 3.4加强对电力信息网的安全防护管理 第一,要做好相关管理人员的管理。电力企业对管理人员的专业水平应加以重视,通过对管理人员进行强化专业培训来提高他们的专业素养,进而保证管理人员的能力可以满足电力安全防护管理工作的要求。在培训工作方面也应该重视对管理人员的职业道德修养的提高,防止管理人员外泄网络机密,尤其要对人员调离后的机密泄露问题加以重视,提出相关应对措施。 第二,要做好密码管理工作。电力通信网的密码非常重要,但是找回丢失的密码的难度非常高,管理人员可以采取以下的措施将密码管理工作做好。一是可以自行对密码进行设置,不要采用默认密码的方式、没有密码或者是出厂密码,宜采用数字+字母+子符组合方式,将密码的复杂性提高。二是要定期地更新密码,预防密码被盗。 第三,要做好技术管理工作。技术管理是对电力通信网络进行科学管理的主要方法,技术管理的内容应该重点加强对防火墙、入侵检测以及路由器的技术管理。 第四,要做好对数据的管理。最常见方法是设置密码并进行备份,密码可以有效地预防机密信息的丢失,备份则可以预防突发情况带

工业自动控制系统可靠性分析

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/666517560.html, 工业自动控制系统可靠性分析 作者:靳永全 来源:《中国科技博览》2012年第32期 [摘要]:分析了影响工业自动控制系统可靠性的因素,从硬件、软件及编程组态方面,提出了提高可靠性的措施;硬件方面从一次元件及接地方面进行了论述;软件方面包括:I/O信号的处理、程序设计及监视报警等。 中图分类号:TG453+.9 文献标识码:TG 文章编号:1009-914X(2012)32- 0389 -01 1、引言 自动控制系统现在广泛应用于工业生产中,其本身主要由四部分组成:控制器、被控对象、执行机构和变送器,其中任何一个环节的任何一个部件出现故障,都会影响到系统的正常工作。因此针对这些环节进行分析,采取相应的措施可有效提高自动控制系统的可靠性。 2、影响自动控制系统可靠性的因素 自动控制系统本身具有较高的可靠性,其影响因素主要来至于外部,一方面来自于输入输出信号,另一方面来至于就地一次元件;另外逻辑组态的缺陷同样会影响控制系统的可靠性。 2.1 输入输出信号对系统可靠性的影响 控制系统输入输出信号的正确性直接影响到系统的可靠性,如果输入到控制系统的信号不正确,系统将无法确定当前系统及设备状况,甚至给监控人员错误的信息,从而做出不正确的决策,造成故障,影响系统的可靠性。而造成输入输出信号的错误主要有以下几方面的因素: 2.1.1辐射的干扰 控制系统输入信号的辐射干扰主要由电力网络、雷电、无线电广播、高频设备等产生的。辐射干扰对控制系统的影响主要有两个方面,一方面是对控制系统内部的辐射,由控制系统内部电路感应而产生干扰;另一个方面是对控制系统通信网络的辐射,由通迅及信号线路引入到控制系统而产生干扰。辐射干扰主要与电磁场的强度特别是频率有关,通常采用屏蔽或信号隔离的方法,减小干扰的影响,提高系统的可靠性。 2.1.2来自接地系统的干扰 正确的接地可有效避免信号的干扰,提高信号的正确性。如果接地不当,不仅不能减少干扰,反而会影响信号的精度,甚至引入错误的信号。控制系统的接地主要有系统接地、设备接

计算机系统的可靠性运行技术

计算机系统的可靠性运行技术 摘要:当前,我国整体社会发展比较快,对于高新技术的应用更是尤为的突出。创新技术是一个社会发展的推动力量,只有保证这些技术的安全、稳定运行才能更好的促进社会的进步。在我国计算机应用的比较普遍,伴随着技术的发展计算机也在不断的更新换代,加强了对硬件系统的升级与风险因素的管理,提高了运行中的稳定性。本文主要针对当前计算机可靠性运行技术的相关内容进行了分析,并提出了提高可靠性的具体措施。 关键词:计算机系统;可靠性运行;技术分析 DOI :10.16640/https://www.doczj.com/doc/666517560.html,ki.37-1222/t.2018.08.130 0 引言 社会经济的发展使计算机应用到人们生活与工作的各个领域中,为人们提供了很多的便利,计算机也在无形之中改变了人们的生活方式。提高计算机技术的稳定与安全是保证人们生活的重要基础。但是在计算机实际的应用过程中,稳定运行会受到很多外界因素的影响,这些因素导致了计算机系统在操作的时候出现了很多安全性的问题,为了避免这些问题的发生,需要专业的技术人员通过对技术的研究与创新,逐渐的提高计算机系统的稳定性,保证其安全运行。

1 计算机技术可靠性技术基本内容 1.1 计算机系统可靠性内容 计算机在我国社会的发展中起到了重要的作用,计算机系统中也包含了很多的内容,其中有:计算机的硬件设施、软件系统、、其他辅助设备丰登。通过其系统的不同会对数据信息进行规则的收集与整理,之后在进行加工,从而为人们提供更加方便的信息参考。提高了计算机在人们生活与工作中的应用,互联网中的海量信息涉及到人们生活中的方方面面。所以,在人们的生活中计算机发挥着重要的作用。计算机系统中的可靠性包括很多的因素,其中有:功能、条件空间、时间等等多因素。随着社会科学技术的逐渐发展与创新,现如今人们对于计算机的系统研究也达到了一个比较深的阶段。这也推动了计算机系统的不断发展。因此,可以看出在计算机的使用过程中一定要注重提高计算机系统的安全可靠运行技术,才能保证在实际的社会应用中计算机系统运行的安全。 1.2 影响计算机可靠性技术的因素 1.2.1 内部因素 对于计算机系统来说主要由硬件系统与软件系统组合而成, 不管是对硬件系统的影响还是对软件系统的影响都会干扰到整个 计算机稳定系统运行的可靠性。计算机中的软件系统是由相关的 工作人员进行研发的,是需要在实际的操作过程中得到应用的。 所以在对软件进行下载或者安装的时候,出现病毒或者木马的侵

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