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1、第23卷第4期计算机仿真2006年4月文章编号:1006-9348(2006)04-0063-05综合故障树分析方法在容错计算机系统中的应用范长征,蒋凡,曾凡平(中国科学技术大学计算机科学与技术系,安徽合肥230027)摘要:该文运用二元决策图(BinaryDecisionDiagram)分析传统的静态故障树,运用Markov链分析新兴的动态故障树,由此形成一种创新性的故障诊断方法:综合故障树(IntegratedFaultTree)分析法。综合故障树分析法运用分而治之的策略处理各种故障,不仅加深了故障诊断、分析的精度,同时也拓展了故障树分析法的运用领域。该
2、文结合实例,运用综合故障树分析法解决容错计算机系统中动态时序特性的建模困难问题;分析结果表明,在容错计算机系统中运用此方法,可以有效地对系统建模和分析系统可靠性。关键词:静态故障树;动态故障树;综合故障树;二元决策图;马尔可夫链;可靠性中图分类号:TP277文献标识码:AApplicationofIntegratedFaultTreeAnalysistoFault-tolerantComputerSystemsFANChang-zheng,JIANGFan,ZENGFan-ping(DepartmentofComputerScienceandTechnology,Univ
3、ersityofScienceandTechnologyofChina,HefeiAnhui230027,China)ABSTRACT:ThearticleanalyzesthetraditionalstaticfaulttreewithBinaryDecisionDiagramandanalyzesdynamicfaulttreewithMarkovChain,andthusformsacreativeIntegratedFaultTreebycombiningthesetwokindsoffaulttrees.IntegratedFaultTreeAnalysisutil
4、izesthewayofdivide-and-conquertohandleallkindsoffaults.Soitcannotonlyimprovetheaccuracyoffaultdiagnosis,butextendtheutilitiesoffaulttreeanalysis.AnexampleshowsthatthemethodofIntegratedFaultTreeAnalysiscanhelptosolvetheproblemthatthedynamicbehaviorandsequenceprocessarehardtodescribeinfault-t
5、olerancecomputersystems.Andtheresultalsoindicatesthatthismethodcanefficientlyanalyzethesystemsreliability.KEYWORDS:Staticfaulttree;Dynamicfaulttree;Integratedfaulttree;Binarydecisiondiagram;Markovchain;Reliability态故障树模型来描述。动态故障树是在一般故障树分析方1引言法的基础上,结合Markov状态转移链方法而发展起来的一[4]种新的可靠性分析方法。在静态故障
6、树的基础上建立一些故障树(FaultTree)分析是一种主要的系统可靠性、安全性、可用性分析方法,广泛的应用于各种故障诊断系统。新的逻辑符号(动态逻辑门),在故障树模型中,利用这些新传统的故障树(静态故障树)分析法用图形的方式表示的符号表示底事件和顶事件的动态、逻辑的时序关系。利用各底层故障事件间的组合关系,主要通过逻辑门(与门、或门Markov状态转移过程则可以表示系统中动态和时序的过程,等)、布尔代数构建故障树。二元决策图(BinaryDecisionDi并可利用Markov状态转移过程分析容错计算机系统的可靠agram)是一种规范的布尔函数,是分析大量组合关系的有效性
7、。方法。结合动态故障树和静态故障树的特性和优点,可以形成但是,在高级的容错计算机系统中,一些重要动态行为,一种更为精确、全面的故障分析方法。本文将由静态故障树如故障恢复、时序相关的故障和冷储备的应用等,无法用静和动态故障树综合形成的故障树称为综合故障树(IntegratedFaultTree,IFT)。在一个复杂的容错计算机系统中,IFT使项目基金:中国科学院高水平大学建设项目(KY2706)。用分而治之(divide-and-conquer)的方法进行建模、分析,收稿日期:2005-03-0863
