作為故障容限入門(mén)的一本教材,《故障容限設(shè)計(jì)》致力于為高年級(jí)的本科生、研究生以及在實(shí)際工作中需要對(duì)這個(gè)領(lǐng)域有大致了解的工程師提供故障容限知識(shí)的介紹。讀者不但能在可靠性、可用性和安全性等方面開(kāi)發(fā)自己建模和評(píng)估故障容限架構(gòu)的技能,而且能獲得對(duì)故障容限計(jì)算的徹底了解,包括如何通過(guò)硬件、軟件、信息和時(shí)間冗余來(lái)實(shí)現(xiàn)故障容限的理論以及設(shè)計(jì)故障容限的硬件和軟件系統(tǒng)的實(shí)踐知識(shí)。
《故障容限設(shè)計(jì)》包含8個(gè)章節(jié),涉及以下幾個(gè)主題。第1章是導(dǎo)論,討論了故障容限在可信系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中的重要性;第2章描述了可信性的三個(gè)基本特征:屬性、損傷和措施;第3章介紹了可信性評(píng)估技術(shù)和可信性模型,如可靠性框圖和馬爾可夫鏈:第4章介紹了硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)故障容限設(shè)計(jì)的常用方法,如三模冗余、備份冗余和自清除冗余,并評(píng)估了它們對(duì)系統(tǒng)可信性的影響;第5章展示了如何通過(guò)編碼來(lái)實(shí)現(xiàn)故障容限,它涵蓋了許多重要的編碼族,包括奇偶校驗(yàn)、線性、循環(huán)、無(wú)序和算術(shù)代碼;第6章介紹了時(shí)間冗余技術(shù),可用于檢測(cè)和糾正瞬態(tài)和故障;第7章描述了軟件系統(tǒng)故障容限設(shè)計(jì)的主要方法,包括檢查點(diǎn)和重啟、恢復(fù)塊、Ⅳ版本編程和Ⅳ自檢編程;第8章總結(jié)了《故障容限設(shè)計(jì)》。
《故障容限設(shè)計(jì)》內(nèi)容設(shè)計(jì)具有高度的易懂性,包含大量示例和思考題,以加強(qiáng)對(duì)所學(xué)內(nèi)容的掌握。作者可根據(jù)要求提供思考題的解決方案和幻燈片。
作為故障容限入門(mén)的一本教材,本書(shū)致力于為高年級(jí)的本科生、研究生以及在實(shí)際工作中需要對(duì)這個(gè)領(lǐng)域有大致了解的工程師提供故障容限知識(shí)的介紹。讀者不但能在可靠性、可用性和安全性等方面開(kāi)發(fā)自己建模和評(píng)估故障容限架構(gòu)的技能,而且能獲得對(duì)故障容限計(jì)算的徹底了解,包括如何通過(guò)硬件、軟件、信息和時(shí)間冗余來(lái)實(shí)現(xiàn)故障容限的理論以及設(shè)計(jì)故障容限的硬件和軟件系統(tǒng)的實(shí)踐知識(shí)。
本書(shū)包含8個(gè)章節(jié),涉及以下幾個(gè)主題。第1章是導(dǎo)論,討論了故障容限在可信系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中的重要性;第2章描述了可信性的三個(gè)基本特征:屬性、損傷和措施;第3章介紹了可信性評(píng)估技術(shù)和可信性模型,如可靠性框圖和馬爾可夫鏈:第4章介紹了硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)故障容限設(shè)計(jì)的常用方法,如三模冗余、備份冗余和自清除冗余,并評(píng)估了它們對(duì)系統(tǒng)可信性的影響;第5章展示了如何通過(guò)編碼來(lái)實(shí)現(xiàn)故障容限,它涵蓋了許多重要的編碼族,包括奇偶校驗(yàn)、線性、循環(huán)、無(wú)序和算術(shù)代碼;第6章介紹了時(shí)間冗余技術(shù),可用于檢測(cè)和糾正瞬態(tài)和永久性故障;第7章描述了軟件系統(tǒng)故障容限設(shè)計(jì)的主要方法,包括檢查點(diǎn)和重啟、恢復(fù)塊、Ⅳ版本編程和Ⅳ自檢編程;第8章總結(jié)了本書(shū)。
本書(shū)內(nèi)容設(shè)計(jì)具有高度的易懂性,包含大量示例和思考題,以加強(qiáng)對(duì)所學(xué)內(nèi)容的掌握。作者可根據(jù)要求提供思考題的解決方案和幻燈片。
第1章 導(dǎo)論
1.1 故障容限的定義
1.2 故障容限和冗余
1.3 故障容限的應(yīng)用
參考文獻(xiàn)
第2章 可信性基礎(chǔ)
2.1 符號(hào)
2.2 可信性屬性
2.2.1 可靠性
2.2.2 可用性
2.2.3 安全性
2.3 可信性損傷
2.3.1 故障、錯(cuò)誤和失效
2.3.2 故障的起源
2.3.3 共模故障
2.3.4 硬件故障
2.3.5 軟件故障
2.4 可信性措施
2.4.1 故障容限
2.4.2 故障預(yù)防
2.4.3 故障排除
2.4.4 故障預(yù)測(cè)
2.5 小結(jié)
思考題
參考文獻(xiàn)
第3章 可信性評(píng)估技術(shù)
3.1 概率論基礎(chǔ)
3.2 常見(jiàn)的可信性指標(biāo)參數(shù)
3.2.1 失效率
3.2.2 平均故障前時(shí)間
3.2.3 平均修復(fù)時(shí)間
3.2.4 平均故障間隔時(shí)間
3.2.5 故障覆蓋率
3.3 可信性建模
3.3.1 可靠性框圖
3.3.2 故障樹(shù)
3.3.3 可靠性圖表
3.3.4 馬爾可夫過(guò)程
3.4 可信性評(píng)估
3.4.1 利用可靠性框圖(RBD)進(jìn)行可靠性評(píng)估
3.4.2 利用馬爾可夫過(guò)程進(jìn)行可信性評(píng)估
3.5 小結(jié)
思考題
參考文獻(xiàn)
第4章 硬件冗余
第5章 信息冗余
第6章 時(shí)間冗余
第7章 軟件冗余
第8章 結(jié)束語(yǔ)
縮略語(yǔ)
專業(yè)術(shù)語(yǔ)對(duì)照表