软考系统分析师教程：计算机的安全、可靠性评价

　　N模冗余系统：

　　该系统由N个(N=2n+1)相同的子系统和一个表决器组成，表决器把N个子系统中占多数相同结果的输出作为系统的输出。N模冗余系统的可靠性为：

　　可靠性： (其中 表示从N个元素中取j个元素的组合数)

　　计算机可用性： 是指该系统在某一时刻提供有效使用的程度，以可用度A表示，可用度是在任意指定时刻系统能正确运行的概率。一般情况下，系统发生故障是可以修复的，，可用下列公式计算：A=MTBF/(MTBF+MTTR)，其中MTBF为平均无故障时间，MTTR是平均修复时间。平均修复时间是指多次故障中，从开始失效到系统修复所用的平均时间，可用下式计算：

　　系统修复时间=申请维修时间+等待时间+维修时间+恢复时间

　　提高计算机可用性的途径是：提高计算机可靠性;提高计算机的可维护性，完善故障诊断与测试技术以及系统恢复和部件更换技术;提高维护人员的素质。

　　计算机可维护性：是指系统失效后在规定时间内可修复到规定功能的能力，参数修复率和平均修复时间MTTR。

　　故障诊断与容错：容错是指计算机系统在运行过程中发生一定的硬件故障或软件故障时仍能保持正常工作而不影响正确结果的一种性能或措施。

　　计算机的故障根据表现特点可以分为三类。

　　永久性故障：表现出稳定性和持续性，特点是故障可重复出现。

　　间歇性故障：表现出不稳定性和对系统状态的依赖性

　　瞬时性故障：偶然原因引起的短暂故障

　　软件故障：来源于程序错误

　　故障诊断包括故障检测和故障定位两个方面。通常，故障诊断的主要方法有三种：

　　对电路直接进行测试的故障定位测试法

　　“检查诊断程序”法

　　微诊断法

　　容错是采用冗余方法来消除故障影响。针对硬件，有时间冗余和元器件冗余两种方法。主要的容错技术有简单的双机备份和操作系统支持的双机容错。

　　计算机性能评价：

　　计算机性能评测是为了一定目的、按照一定步骤、选用一定的度量项目通过建模、计算和实验，对计算机性能进行测试并对测试结果作出评价的技术。

　　计算机性能评测的度量项目：

　　性能指标：

　　工作量类，吞吐率、指令执行速率和数据处理速率;

　　响应性类：响应时间

　　利用率： 资源利用率

　　可靠性、可用性和可维护性

　　环境适应性

　　兼容性和开放性

　　可扩充性

　　安全性

　　性能价格比

　　计算机性能评估的常用方法主要有：

　　时钟频率和指令执行速度：可用于比较和评价同一系统上求解同一问题的不同算法的性能。

　　等效指令速度法：通过各种指令在程序中所占的比例进行计算得到的

　　核心程序法：

　　数据处理速率： 主要对CPU和主存数据处理速度进行计算得出的

　　基准程序法(benchmark)是目前一致承认的测试性能较好方法，有多种多样的基准程序。

　　整数测试程序

　　浮点测试程序

　　SPEC基准程序

　　TPC基准程序