浅谈提升计算机信息系统可靠性的措施_周飞飞

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1、网络出版时间：2013-05-0718:43网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/11.3907.TP.20130507.1843.001.html浅谈提升计算机信息系统可靠性的措施周飞飞（南京工程高等职业学校，南京211135）摘要：借助对影响计算及信息系统可靠性原因的分析，从信息系统的结构特性出发，研究了易实施的可靠性方法，并提出了一些提升计算机信息系统可靠性措施。关键词：计算机；信息系统；可靠性一、引言随着我国经济的发展，计算机的应用越来越广泛，使用环境也越来越复杂。在工业自动化、商

2、业办公自动化、医院信息管理、智能仪器仪表等领域都有了深入应用，人们对计算机的信息系统的可靠性要求越来越高，一旦发生错误和故障将会带来很大的不便甚至是巨大的经济损失。显而易见，如何提升计算机系统可[1]靠性已经成为一个非常重要的课题。二、计算机信息系统可靠性计算机信息系统，是指由计算机及其相关配套设备、设施（含网络）构成的，按照一定的应用目标和规则对信息进行采集、加工、存储、传输和检索处理的人机系统。计算机信息系统可靠性是指信息系统在一定的条件下、一定的时间限制内、完成一定功能的能力。其中一定的条件、一定的时间、一定的功能是信息系

3、统可靠性的三要素。整个信息系统的可靠性是建立在子系统的可靠性基础之上，系统的可靠性的评价设计主题有多个，最终要从可能的结果中选择最佳方案。计算机信息系统可靠性依赖于完善的可靠性设计、严格的部件制作、规范的设备安装调试、正确的操作使用和经常性的维护等多方面的因素。造成影响信息系统可靠性的原因分为三个方面：（1）当系统正在运行时外界环境条件突然发生变化，内部的系统会出现故障。比如环境温度的骤变，配电室供电异常，导致供电中断，其他电磁干扰，机械的冲击和振动等。（2）当系统正在运行时操作人员操作失误，或者已经发生故障没有及时发现去排出故

4、障等。（3）系统内部自身的原因。比如使用接插件的导电面腐蚀和氧化。三、提升计算机信息系统可靠性的措施（一）完善的可靠性设计。计算机的可靠性设计技术包含很多方面，比如可靠性结构模型和数学模型的建构，可靠性下的降额冗余耐环境设计、电磁兼容设计、失效模式影响及失效率分析等。想提升计算机信息系统的可靠性，就需要在仔细研究采用国际标准和国外先进标准经验的基础上，完善合理的设计积极准确[2]的使用各项可靠性设计技术，硬件和软件都需要完善可靠性设计。首先硬件完善可靠性设计，由于硬件故障分为电器电路故障、机械故障、介质故障（硬盘磁盘故障）、人为

5、故障（不按规范操作），从这些角度出发完善的可靠性设计可采用电磁兼容设计技术、热设计技术、环境设计技术等。对硬件系统建立一个兼容的后备系统建立灾难复原的时间；或者一个实时在线备份系统，这有助于提升系统的可靠性。其次软件完善可靠性设计，软件故障不同于硬件故障，提高软件可靠性，设计人员要有完善的设计思想和方法、缜密的软件查错与调试设计，在软件的开发过程中，尽全力使设计的产品达到测试前基本无错，而测试时来验证评估软件的可靠性。注意在该过程中采用设计的多样性可以避免错误的发生从而提高可靠性。（二）严格的部件制作和设备冗余。对于一个有众多产

6、品和设备部件组成的大系统，它的可靠性依赖于有其组成部件的可靠性。为了提升信息系统的可靠性，其中一种办法就是采用高可靠性的部件，尽量选用高集成度的部件，减少部件的数目。另外在硬件完善可靠性设计中提到的热设计技术，它的使用非常有必要。因为部件的结温对可靠性影响是较大的，部件结温的增加会使失效率急剧增加。为降低结温，提高其可靠性，可采取有效的措施：选用低热阻的封装、低功耗的设计和高效的冷却方式等。小的部件是计算机信息系统的整个可靠性的基础，若由于部件质量问题导致整个系统失效是得不偿失的，各种部件都有各自的指标和工作环境要求，在选择的时

7、候要从是否符合系统可靠性出发。所以对于这些部件要严格的制作，这样才能使整体上可靠性得到一定提高。然而也应该注意到系统中任何一个部件可靠度的提高往往会受到一些如材料、加工工艺、使用寿命、以及各种其他因素的限制，这会造成固有可靠性的一个极限，从这个角度出发可以考虑改变系统结构，增加冗余。冗余分为静态冗余和动态冗余，故障屏蔽技术是静态冗余技术，它指的是在承认系统会有故障的前提下，通过硬件冗余或信息冗余的措施，使得在故障效应达到模块输出以前，通过隔离和校正来消除它们的影响。静态冗余包含数据通路的冗余、信息的冗余（利用纠错码，在数据中附加

8、冗余信息以便检测故障和掩蔽故障）、还有部件的冗余[3]（在关键部位及单点故障部位都采取冗余，采用代价低效率高的冗余方式）。动态冗余是指采用标准模块配置，若检测出故障发生的位置，系统能进行重组或恢复，继续保持正常运行，它包括故障检测与诊断重组和恢复等环节。其中故障