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      可靠性计算

      计算机系统是一个复杂的系统，而且影响其可靠性的因素也非常繁复，很难直接对其进行可靠性分析。但通过建立适当的数学模型，把大系统分割成若干子系统，可以简化其分析过程。

      1．串联系统

      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，如图2-3所示。

      设系统各个子系统的可靠性分别用R1,R2,…,Rn表示，则系统的可靠性：

      R=R1×R2×…×Rn

      如果系统的各个子系统的失效率分别用λ1,λ2,…,λn来表示，则系统的失效率：

      λ=λ1+λ2+…+λn

      2．并联系统

      假如一个系统由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，如图所示。

      设系统各个子系统的可靠性分别用R1,R2,…,Rn表示，则系统的可靠性：

      R=1-(1-R1)×(1-R2)×…×(1-Rn)

      假如所有的子系统的失效率均为λ，则系统的失效率:

      计算机硬件基础

      在并联系统中只有一个子系统是真正需要的，其余n-1个子系统称为冗余子系统，随着冗余子系统数量的增加，系统的平均无故障时间也增加了。

      3．模冗余系统

      m模冗余系统由m个(m=2n+1为奇数)相同的子系统和一个表决器组成，经过表决器表决后，m个子系统中占多数相同结果的输出作为系统的输出，如图所示。

      在m个子系统中，只有n+1个或n+1个以上子系统能正常工作，系统就能正常工作，输出正确结果。假设表决器是完全可靠的，每个子系统的可靠性为R0，则m模冗余系统的可靠性为:

      计算机硬件基础

      其中，为从m个元素中取j个元素的组合数。

      例如，某高可靠性计算机系统由图所示的冗余部件构成。

      显然，该系统为一个串并联综合系统，我们可以先计算出中间两个并联系统的可靠度，根据并联公式，可得到3个部件并联的可靠度为，两个部件并联的可靠度为。

      然后，再根据串联公式，可得到整个系统的可靠度为： 

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