计算机系统可靠性设计方案

计算机系统可靠性设计方案李群摘要计算机的核心是系统，系统运行的可靠性与安全性，直接影响着计算机运行的效率，因此加强计算机系统可靠性研究，有着现实的意义文中对影响计算机系统可靠性因素，进行了简单的分析，并且提出了计算机系统硬件与软件设计的具体方案计算机系统可靠性设计方案，除了重点考虑计算机系统内部因素外，还需要考虑外在因素的影响，全面的设计系统方案【关键词】计算机系统可靠性设计方案计算机被广泛的应用于各个领域，而且发挥着重要的作用，若计算机系统运行的可靠性较差，则极易影响工程的项目设备运行的安全性以及稳定性计算机控制系统可靠性差，主要受到各种因素的影响，包括软硬件系统，以及外部环境因素的影响，对此在开展计算机系统设计时，要进行全面分析1计算机系统可靠性分析计算机控制系统即CCS,其指的是利用计算机，借助相关辅助部件，并且与被控制对象相互联系，以此达到控制目的计算机系统可靠性分析，即控制系统可靠性分析，主要是针对影响控制系统运行安全与可靠性的因素，包括元器件设备、系统运行参数、系统各单元MTTR等在进行计算机系统可靠性设计前,则需要对上述影响因素，进行详细的分析，再进行系统设计2计算机系统可靠性设计分析

2.1系统输入可靠性分析计算机系统运行，需要输入指定命令，由系统输入运行结果看，若输入错误，则极易造成系统输出结果错误，对此则需要仔细的选择传感器，确保传感器的适用性与可靠性如果系统选用的模拟传感器，则输入的放大电路，其最好是绝对值放大电路设计，并且需要设计输入保护，以及滤波处理输入信号，以此防止由于输入信号较大，给系统接口造成损害除此之外还需要仔细的研究传感器故障原理，以此保证传感器的可靠性与安全性

2.2系统输出可靠性分析影响计算机系统输出的安全性与可靠性的因素较多，主要分为输出执行器、输出传输线、输出接口电路、输出软件等，这些因素的可靠性，直接影响着计算机控制系统输出的可靠性与安全性因为系统输出主要依靠驱动执行器，驱动执行器属于高速运转元件，极易受到外界因素的影响，使得所存内容被破坏，最终造成系统操作错误

2.3诊断技术可靠性分析当计算机系统运行时，需要借助诊断技术，对检测信号做有效判断，以此判断计算机系统是否处于正常运行状态若想准确的判断计算机系统故障位置，则可以利用事故现象和系统故障之间的对应关系，来确定故障位置，以此减少系统故障修复所花费的时间，同时还能够提高计算机系统运行的可靠性与安全性

2.4冗余与容错可靠性分析计算机系统可靠性影响因素中，冗余与容错设计比较重要冗余技术主要分为工作冗余与后备冗余工作冗余能够支持系统设备进行多次重复配置，当系统运行时，若任意设备发生故障，则其会脱离控制系统，不会给系统造成影响后备冗余指的是配置两台设备，将其中的一台留作备用，若运行设备发生故障,则后备设备将会投入系统中运行，进而确保系统的可靠性计算机冗余系统主要包括并联系统（冗余设计）、备用系统、表决系统，冗余设计的应用性较强容错设计指的承认系统故障，硅保系统故障后能够继续运行，为了提高计算机系统容错能力，通常加设冗余设计，以此实现接替容错单元功能，确保系统正常运行，同时故障系统能够自动修复，以此确保系统运行的可靠性3计算机系统可靠性设计

2.5硬件系统设计方案计算机系统主要可以分为硬件系统与软件系统，因此可以作为设计的两大部分硬件系统主要是由各元器件以及信息技术等构成，为了确保系统的可靠性,则需要做好运维措施以及合理设计，可以遵循以下要点

3.

1.1冗余容错设计方案该方案的应用较为广泛，基于硬件运行特点，则可以分为电路级冗余、静态冗余、动态冗余、混合冗余电路级冗余设计，则需要遵循计算机控制机烯煌原则，即对系统模块电路中的极管进行冗余设计，以此确保运行模块故障后，容许电路能够代替原有电路元件运行；静态冗余容错设计，多采用表决模块，以此屏蔽系统异常，该设计方案中，主要是将单模块，利用三模冗余进行交替；动态硬件冗余容错设计，主要是基于控制系统特点，将系统设计为多各模块，构成故障检测模块、故障定位模块、系统恢复模块等，进而实现容错技术功能混合容错设计方案，主要是将静态冗余容错与动态容错系统融合，实现系统可靠性运行目标

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1.2系统可靠性运维方案提高计算机系统运行可靠性，则需要尽量做好系统维护措施，使用高性能元器件元器件使用性能，与其运行环境有着直接影响，尤其是温度因素，对此需要设置电源散热装置和配置，提高元器件运行可靠性同时需要考虑元器件是基于功能组建在一起的，为了确保运行的可靠性，则需要做好元器件焊接位置检查，以及接触部位检查，防止出现系统运行故障除此之外元器件的可靠性,直接影响着系统运行，因此其结构设计要简洁，减少元器件使用个数基于计算机控制系统运行环境特点，做好相关的防护措施，针对主要影响因素，包括雨雪因素、温度因素、气体因素等

2.6软件系统设计方案计算机控制系统可靠性设计，主要是进行软件容错设计与软件编程规范

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2.1构建冗余系统软件系统的容错能力设计，需要构成冗余系统基于相关原理，简化系统单元模块，提高系统运行的可靠性，将控制系统分散设计为各个控制系统，再将其分解为独立单元，基于系统性能，将其构建为不同模块为了避免通信系统运行节点故障，给计算机系统造成影响，可以使用CANBUS总线，以此来解决通信系统缺点，使其具备多主结构特点，确保系统在任意节点内，均能实现信息交互

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2.2降低单元的MTTP计算机系统中多采取模块化设计，以此来降低单元MTTR,进而使得系统故障时，能够实现快速定位与维护，缩短系统MTTR,进而提高系统可靠性同时将系统设计成诊断故障模块，运用诊断技术、自动隔离技术等，提高系统故障处理速率

3.

2.3软件编程规范计算机软件系统编程规范，其主要包括设置自检程序、指令冗余法、设置软件陷阱、WATCHDOG,输入信号与输出信号的抗干扰技术，将上述技术进行组合与完善，则能够极大程度上提高计算机系统的安全性与可靠性

3.3计算机系统可靠性设计分析-通信系统计算机通信系统设计，则可以遵循以下设计要点

（1）利用冗余技术以及设备，实现系统运行故障监测，确保故障发生后的交替工作；

（2）利用现代化技术，提高网络级别

（3）优化网络系统结构，合理组合设备，减少系统建设成本

（4）使用高性能网络产品，同时考虑网络升级需求以及扩容需求层次化通信网可靠性设计要点:1接入层网络体系中，使用OSI模型该模型的首层是集线层，设备与集线层连接，则能够实现资源共享，交换机的使用，能够提高集线器的性能，具有网络连接优势，能够实现资源完整转发，以及端口识别，自动判断资源是否传送，进而提升系统可靠性2核心层设计合理设计核心层，能够为计算机系统，提供高性能数据链路，确保网络数据传输的稳定性以及速率同时能够将核心层路由协议，转变为负载模式，实现网络资源调度，快速恢复系统故障3分布层可靠性设计设计分布层，则能够实现访问II求信息审核以及过滤，同时能够拒绝不合理资源访问请求，若接入层和核心层路由协议，发生排斥或者不协调问题，则需要重新分布资源信息，进而确保通信网络速率通信分布层合理设计，则能够使其具有较高的性能，确保网络系统的稳定性，提高系统的可靠性4结束语计算机系统构成较多，集成了各子系统功能，进而实现系统控制，为了提高计算机系统可靠性，则需要对影响因素进行全面的分析对计算机系统进行可靠性设计，主要分为硬件系统设计与软件系统设计，同时做好细节优化设计与各系统结构优化设计，以此确保系统的可靠性以及安全性参考文献

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214.作者单位武汉职业技术学院纺织服装工程学院湖北省武汉市430074一全文完一。