Доступность и отказоустойчивость

Для описания надежности отдельных устройств используются такие показатели надежности, как среднее время наработки на отказ, вероятность отказа, интен­сивность отказов. Однако эти показатели пригодны только для оценки надежно­сти простых элементов и устройств, которые при отказе любого своего компо­нента переходят в неработоспособное состояние. Сложные системы, состоящие из многих компонентов, могут при отказе одного из компонентов сохранять свою работоспособность. В связи с этим для оценки надежности сложных систем при­меняется другой набор характеристик.

Доступность (availability) означает долю времени, в течение которого система или служба находится в работоспособном состоянии.

Доступность является долговременной статистической характеристикой, поэтому измеряется на большом промежутке времени, которым может быть день, месяц или год. Примером высокого уровня доступности является коммуникационное оборудование телефонных сетей, лучшие представители которого обладают так называемой доступностью «пять девяток». Это означает, что доступность равна 0,99999, что соответствует чуть более 5 минутам простоя в год. Оборудование и услуги передачи данных только стремятся к такому рубежу, но рубеж трех девя­ток уже достигнут. Доступность услуги является универсальной характеристи­кой, которая используется как пользователями, так и поставщиками услуг.

Еще одной характеристикой надежности сложных систем является отказоустой­чивость (fault tolerance). Под отказоустойчивостью понимается способность сис­темы скрывать от пользователя отказ отдельных ее элементов.

Например, если коммутатор оснащен двумя коммутационными центрами, рабо­тающими параллельно, то отказ одного их них не приведет к полному останову коммутатора. Однако производительность коммутатора снизится, он будет обра­батывать пакеты вдвое медленней. В отказоустойчивой системе отказ одного из элементов приводит к некоторому снижению качества ее работы (деградации), а не к полному останову. В качестве еще одного примера можно назвать исполь­зование двух физических каналов для соединения коммутаторов. В нормальном режиме работы трафик передается по двум каналам со скоростью С Мбит/с, а при отказе одного из них трафик будут продолжать передаваться, но уже со скоростью С/2 Мбит/с. Однако из-за того, что во многих случаях количественно определить степени деградации системы или услуги достаточно сложно, отказо­устойчивость чаще всего используется как качественная характеристика.

Далее мы рассмотрим наиболее часто применяемые методы обеспечения высо­кой надежности транспортных услуг.