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云计算的可靠性精选(九篇)

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云计算的可靠性

第1篇:云计算的可靠性范文

【关键词】计算机;网络运行;可靠性

1.前言

如今,世界已经进入到信息化时代,计算机网络的规模不断扩大,并且其用户也呈现逐年增加的趋势,人们对计算机网络有了更高的依赖性。这时,大量的信息技术需要不断的进行完善,只有这样才能确保为用户提供一个安全可靠的网络服务。随着计算机技术的发展,其运行过程中的可靠性已经逐渐成为一门系统的理论知识和体系,并逐渐成为了人类关注的焦点。

计算机网络运行可靠性的关键是确保网络终端和节点之间的可靠性,并需要计算机网络的顺畅和连通性提供保障。信息时代的到来,为我们提供了丰富的信息资源和交流平台,但是,所有的这一切都需要可靠的计算机网络给予支撑,这就需要在计算机网络的可维护性、耐久性以及容错性上下功夫,进一步提升计算机网络的高效运行。

2.计算机网络运行可靠性的内涵

网络运行的可靠性一般是指相关设备在规定的时间、空间范围内能够保证正常、可靠的运行。经过调查和研究发现,其一般包括网络的可维护性、耐久性以及容错性等三个方面。

2.1 网络运行的可维护性

计算机网络运行的可维护性一般是指在计算机网络发生故障时,其可以通过相应的办法对故障点进行定位,有效的对故障进行提前预报,为维修人员提供了可靠的借鉴。计算机网络运行的可维护性不仅体现了网络本身具有很强的维护功能,而且还为后期的维修人员提供参考建议。

2.2 网络运行的耐久性

其耐久性一般是指设备自运行开始到发生故障截止所经历的时间,其一般被看作系统耐久性高低的重要标志。

2.3 网络运行容错性

网络运行容错性一般是指计算机网络运行过程中出现故障时,系统恢复运行的平均时间,其标志着系统解决故障能力的高低。

3.制约计算机网络可靠运行的因素

3.1 计算机网络的拓扑结构

决定计算机网络能否可靠运行的关键因素就是计算机网络的拓扑结构,其属于计算机网络各终端之间存在的主要连接方式。进行计算机网络运行可靠性分析的前提和关键就是对计算机网络的拓扑结构进行详细的分析和研究。计算机网络拓扑结构的有效性和可靠性不仅需要对拓扑的连通度进行限制,而且需要依赖拓扑的宽直径和容错直径等参数。总的来说,计算机网络拓扑结构主要包括总线型拓扑结构、星型拓扑结构、网状拓扑结构等三类,其中总线型拓扑结构成本相对较低,结构相对比较简单,容错性比较小,兼容性比较差,但是其扩展能力比较强。星型拓扑结构成本相对比较高,但是中间层级少,稳定性比较好,其对节点的要求比较高。网状拓扑结构成本虽然高一些,但是运行起来的可靠性比较高。因此,在进行计算机网络设计时,要首先对其网络拓扑结构进行研究,因为优良的网络拓扑结构能够有效的提高计算机网络运行的可靠性。

3.2 用户终端因素的影响

计算机网络的用户终端对于计算机的正常运行和可靠性起着至关重要的作用,并且是用户连接计算机网络的重要媒介。可靠性能越高的用户终端其通信能力越强,网络运行的可靠性能也就越强。然而,如果一个用户终端没有良好的运行性能将会导致网络很难正常运行下去,用户也就不可能获得可靠的网络信息,从而网络运行的可靠性也就无从说起了。因此,为了提升计算机网络运行的可靠性,就必须对计算机网络的用户终端给予足够的重视。

3.3 计算机网络运行的管理技术

一整的计算机一般是由不同厂商生成的不同设备和器件组成,其组成结构相对比较复杂,其规模较大。对计算机网络进行管理需要选择与之对应的管理软件,并能够很好的满足网络功能需求,其接口的选择要与国标相吻合。计算机网络管理的目的就是为了有效的降低故障发生的概率,尽可能的减少误码出现的概率,防止信息不必要的丢失,保证信息的完整性,从而有效的提高了网络运行的可靠性。先进的计算机网络管理技术,可以对计算机的基本参数进行规范的管理,而且能够及时、准确的发现错误并给予改正,从而提高了设备的正常运行。

4.提高计算机网络运行可靠性的措施

随着计算机网络的不断发展,要想为用户提供安全可靠的计算机网络就需要对其潜在的影响因素进行分析,尽可能减少计算机网络故障的发生,避免相关信息的丢失或被窃取。下面我们将会对一些影响因素进行分析,为相关研发人员提供一些借鉴,以更好的提高计算机网络运行可靠性。

4.1 规划拓扑结构,选用双网络冗余设计

为了更好的提高计算机网络运行过程中的可靠性,我们一般在重要的节点部位选用冗余设计技术,通常是选用两台计算机进行冗余备份,这样做不仅可以降低故障发生的概率,而且还可以提升设备的运行效率。计算机网络中重要的节点主要包括服务器的核心交换机、接入交换机以及汇聚交换机等,这些节点都要尽可能的选用冗余设计。在进行信息传输的过程中,通常是采用主备用方式进行传输,如果计算机网络发生故障时,才会采用另外一个网络进行传输,这就有效的避免了故障的发生,保证了数据的及时准确传输,提高了设备的使用效率。必要的时候还可以将其余的线路也进行网络冗余设计,这样可以有效的避免单点故障的发生,但是其存在一定的缺陷,这样做将会导致网络结构比较复杂,这就需要研究人员对相关问题给予一定的研发,争取推出一套先进的设计方案,有效的解决上述缺陷,以达到既美化网络又可以提高计算机网络运行的可靠性。

4.2 计算机网络的体系结构和层次结构设计

可靠性能高的计算机网络需要先进的体系结构和层次结构作为依据,其还可以将计算机网络的潜在机能充分的发挥出来。反之,如果未采用先进的体系结构和层次结构作为依据,其不仅会降低计算机网络运行的可靠性能,而且还会阻碍设备潜能的发挥。如今,随着计算机网络的用户量不断增加,导致以往的体系结构和层次结构很难适应计算机网路的发展,这就需要相关研究人员对其进行研究,以提高计算机网络运行的可靠性。经过长时间的研究发现,可以通过增加网络节点的方法来解决网络容量增加的趋势。虽然相对于网络设备而言,网络体系结构的作用不是那么的明显,但是其仍然是确保计算机可靠运行必不可少的部分。

4.3 计算机网络的容错性设计

对于计算机网络的容错性设计,我们一般遵循“并行主干,双网络中心”的宗旨,这样做的目的就是为了促进网络的可靠运行。在计算机网络的所有设备当中,广域网、路由器和数据链路器等一般都会选用互联的方式,保证某一设备发生故障时其余设备还可以正常的运行。对于网络运行的管理软件,通常一般会采用具有多处理器的网络操作系统,这样做可以实现对故障的及时、准确排查和维护,提高了计算机网络运行的可靠性。

5.结束语

综上所述,随着计算机网络的发展,采取有效的措施提升计算机网络的可靠性运行,不仅可以为用户提供高质量的网络服务,而且还可以提升国家的整体综合实力。因此,我们要努力研发新技术和新设备,以确保计算机网络的可靠运行。

参考文献

第2篇:云计算的可靠性范文

关键词:云计算;体系架构;关键技术

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)33-0035-02

云计算相关概念早在1961年就有一定的思想雏形,人们预言计算资源可以发展为一种公共设施被人们使用,随后出现的效用计算、服务计算以及网格计算等技术,均是云计算的发展基础。就一般情况而言,云计算习惯利用计算机集群构成相应的数据中心,用户通过付费获得相应的服务,具体模式与用水、用电类似。云计算对于服务弹性具有一定的要求,还需综合考虑经济性、可用性、运行可靠性等内容。

1 云计算基本特征分析

云计算具体特征与其实际使用要求关系紧密,具体包含弹、资源池化、可计费服务、按需服务、泛在接入等。

1)弹特征分析

云计算相关服务可依据业务负载实际变化,自动完成相应的快速伸缩变化,具有良好的服务弹性。这种弹可有效增强用户使用与业务需求的一致性,从而避免因服务器性能冗余或过载,造成的资源浪费或服务质量下降问题。

2)资源池化特征分析

云计算所有资源均通过共享资源池模式进行管理,以保障管理的系统性和统一性。这种管理模式借助虚拟化技术,实现不同用户的资源分享,并保障资源的管理、放置以及分配对用户完全透明。

3)可计费服务特征分析

云计算可自动完成用户实际资源使用量的监控,并依据相应的收费标准,对用户使用的服务进行计费。

4)按需服务特征分析

云计算系统可依据用户的实际需求,完成资源的自动分配,以资源服务的形式,为不同用户提供基础设施、应用程序以及数据储存等资源。云计算相关服务不需要系统管理员进行干预。

5)泛在接入

云计算系统对于终端设备并无具体要求,在互联网条件允许情况下,用户可使用笔记本电脑、智能手机以及PC电脑等设备访问云计算服务。

2 云计算体系架构分析

云计算以一系列的服务集合为主要表现形式,从而满足弹性资源、按需服务的实际需求,结合当前云计算相关研究、应用分析,其体系架构主要分为三层,具体包括服务管理、核心服务以及用户访问接口三部分内容,如图1所示。核心服务层主要负责间应用程序、硬件基础设施以及软件运行环境抽象为可用性高、可靠性高且规模可伸缩的服务,以充分满足云计算的应用需求;服务管理层负责给予核心服务层相应的支持,以提高服务的安全性、可用性及可靠性;用户访问接口主要负责实现用户端到云的有效访问。

1)核心服务层

就一般情况而言,核心服务层具有三个子层,分别是平台即服务层(PaaS,platform as a service)、软件即服务层(SaaS,software as a service)、以及基础设施即服务层(IaaS,infrastructure as a service)。

基础设施即服务层主要负责提供硬件基础设施相关的部署服务,根据不同用户的实际需求,为其提供虚拟或实体的网络、储存、计算等相关资源。用户在实际使用基础设施即服务层过程中,需将基础设施相应的配置信息提交给IaaS层的提供商,同时包含基础设施运行的程序代码及其他数据。就基础设施即服务层而言,数据中心是基础,其优化及管理问题一向是该部分的研究重c。随着云计算研究不断深入,IaaS层应用了虚拟化技术,以进一步提高硬件资源分配的科学性,同时为用户提供规模可扩展、可靠性更高的优质服务。

平台即服务层是指应用程序的具体运行环境,主要负责相关管理服务及程序部署服务的提供。借助平台即服务层的开发语言和相应的软件工具,应用程序开发者通过上传具体数据和程序代码即可获得相应的服务,有效避免了底层操作系统、存储以及网络的管理问题。

软件即服务层是一种在云计算基础平台基础上,开发的应用程序,主要用于解决企业的信息化问题。企业主要通过租赁的形式实现该平台的使用,以GMail为例,企业并不需要对服务器相关的维护、管理问题分心,均有Google数据中心负责。

2)服务管理层

服务管理层主要负责保障核心服务层的安全性、可靠性、及可用性,具体分为安全管理和服务质量保障两部分内容。

云计算用户客观要求其实现高可用性、高可靠性,且成本低廉的个性化服务。但云计算本身结构复杂且规模庞大的系统平台,提高了这些要求实现的难度。因袭,云计算服务提供商常需围绕服务质量与用户进行有效的协商,并通过服务水平协议的形式,名列双方的服务需求,以控制双方需求的一致性。如提供商未能遵照协议提供相应质量的服务,用户可依据协议内容获得赔偿。

安全性也是用户重点关注的问题。采用资源集中式管理模式会导致云计算平台出现单点失效问题,即发生停电、地震等突发事故时,可能导致数据中心的数据丢失问题。因此,云计算平台还需加强个性化安全管理相关探索,利用隐私保护、数据隔离等技术,提高平台使用的安全性。

3)用户访问接口层

用户访问接口层是云计算平台实现泛在接入功能的基础,具体包含Web门户、Web服务以及命令行等形式。其中Web服务和命令行模式,既可作为应用程序的开发接口,又具备多种服务组合的能力。Web门户则是另一种访问接口形式,借助Web门户,云计算可实现用户桌面至互联网的迁移,完成这种迁移之后,用户可借助浏览器完成相关程序及数据的访问,不受时间和空间的影响,从而极大地提高用户的实际工作效率。随着云计算的发展,其计算接口逐渐趋向统一化标准发展,从而实现了不同企业间的无缝合作。

3 云计算关键技术

云计算平台的最终目标就是低成本条件下为用户提供可靠、安全、弹性的个性化服务。为全面满足不同用户的使用需求,云计算广泛应用了虚拟化技术、数据中心管理技术、QoS保障技术等关键技术。

3.1 基础设施即服务层关键技术分析

IaaS层是整合云计算平台的基础,承担着海量硬件资源提供、按需配置硬件资源以及个性化基础设施服务的重要职能。该层应用的关键技术,主要包含以下几点内容。

1)数据中心关键技术分析

数据中心作为云计算的绝对核心,其运行可靠性及资源规模,关乎于云计算服务的整体质量。该部分内容的技术应用要点主要分为两点,其一数据中心网络拓扑应满足成本经济性、运行可靠性要求,其二加强节能技术研究,以减少环境污染。

就现阶段云计算数据中心而言,通常由近万个计算节点组成,且随着云计算平台不断发展,节点数量有进一步上涨的趋势。在这种背景下,传统的树形网络拓扑结构具有较大的应用局限性,包括可靠性地、可扩展性差以及网络宽带有限等。为解决数据中心网络拓扑问题,相关研究人员相继提出了PortLand、BCube、VL2等网络拓扑结构。这些创新性网络拓扑结构,通过类似mesh构造的融入,相同提高了节点间的容错能力和连通性,增强了节点负载的均衡性。此外,这种形式的拓扑结构通过小型交换机即可完成,进一步降低了建设成本。

云计算平台数据中心普遍规模较大,在实际运行过程中,涉及计算机设备、制冷装置、通风系统、不间断电源等多项耗电单元,会消耗大量的电力能源。因此,加强绿色节能技术的研究,具有重要的现实意义。

2)虚拟化技术分析

数据中心作为大规模资源的提供基础,需满足平台资源按需分配的实际需求,即虚拟化技术的应用,包括虚拟机快速部署以及在线迁移两部分技术内容。虚拟机模板技术的应用,极大地简化了其部署过程、缩短了部署时间;在线迁移技术具体是指保持虚拟机运行状态下,实现不同物理机转移的技术,其应用意义主要包括以下几点:(1)增强系统运行可靠性;(2)促进负载均衡;(3)便于节能方案设计。

3.2 平台即服务层关键技术分析

平台即服务层在核心服务层中处于中间位置,需同时满足上层分布式编程框架和下层复杂数据调度管理的双重需求,该层的技术重点在于数据的储存与处理。

1)数据存储技术分析

就云计算平台实际需求而言,其数据存储需综合考虑文件的可用性、可靠性要求,和系统I/O性能要求。以Google公司的数据存储技术GFS(google file system)为例,在其实际运行过程中,大文件被有效分为若干数量的数据块,每块数据块具有统一的标准大小,分布存储于节点对应的本地硬盘中,且每一块数据块均具有多个副本,以确保数据存储的可靠性。这种技术的优势在于:一,数据存储能力强,通过文件分块,GFS可满足PB级的存储要求;二,并行读取模式;三,可有效解决数据块副本同步的简化问题;四,数据存储可靠性提升。

2)数据处理技术分析

除数据存储外,平台即服务层还包括相应的数据处理功能,由于该平台建立在大规模硬件资源上,故而其数据处理要求相应的抽象处理过程,同时要求规模扩展功能。

以Google公司的数据处理技术MapReduce槔,是一种建立在GFS之上运行的数据处理技术。在实际运行阶段,可将完整的作业分解为多个Map任务及Reduce任务,从而通过两个阶段的数据处理过程完整相应的数据处理工作。第一阶段为Map阶段,该阶段主要读取Map任务,并完成相应的处理,其中间结果通常保存在对于的Map节点中;第二阶段为Reduce阶段,读取Reduce任务的同时,完成Map中间结果的合并。

3.3 SaaS层关键技术分析

SaaS层主要面向用户终端服务,负责互联网软件应用服务的提供,在Web服务、Mashup、Ajax等技术飞速发展的背景下,带动了SaaS应用的迅猛发展。

4 结语

综上所述,云计算是一种新型的信息技术,具有弹、资源池化、可计费服务、按需服务、泛在接入等特性。云计算体系架构主要分为三层,具体包括服务管理、核心服务以及用户访问接口三部分内容,分别对应不同的服务功能。同时为进一步满足不同用户的实际使用需求,云计算广泛应用了虚拟化技术、数据中心管理技术、QoS保障技术等关键技术。目前,云计算还处于研究发展阶段,针对其运行可靠性、可用性、成本经济性要求,仍需相关人员不断进行探究,以促进云计算的进一步发展。

参考文献:

[1] 罗军舟,金嘉晖,宋爱波等.云计算:体系架构与关键技术[J].通信学报,2011(7).

[2] 黄晓雯.云计算体系架构与关键技术[J].中国新通信,2014(13).

[3] 杨通国.云计算的体系架构与关键技术研究[J].科技展望,2016(25).

第3篇:云计算的可靠性范文

当云计算成为业内趋势和厂商竞相追逐对象的时候,近日,相关报道披露了2008年10个最糟糕Web2.0网络故障事件。从这10个网络故障中,笔者发现其中至少有多项就是当今的云计算应用或者与云计算有关。例如亚马逊S3服务的中断、GoogleApps(在线办公应用软件)的中断服务、Gmail服务的中断等。这让那些还处在“云雾”中的多数业内人士和用户对于云计算的可靠性和安全性再度产生了忧虑和怀疑。

因此,尽管云计算的概念因各公司的定义而有所不同,但其实质都是利用网络为企业和用户提供服务或应用。这些应用中既有软件的,也有硬件的。例如亚马逊的S3服务就是通过网络为用户提供服务器存储的服务,采用每个计算小时收取10美分、每个存储单元15美分的标准费用。而Google提供的GoogleApps则是类似微软的Office的软件应用。但就是这两个应该说是云计算最早的倡导者和提供者则无一例外地在今年发生了因网络而导致服务中断的问题。这里先不说它们提供的服务如何,单就网络这一提供服务的途径就明显缺乏可控性(网络依赖于电信运营商)和可靠性(网络中断导致服务的不可用)。而这种可控性和可靠性的缺乏往往会给用户,尤其是大的企业用户造成不可估量的损失,这也就很好地解释了,为何云计算发展到今天,其用户多是开始创业的Web2.0公司或是中小企业。

现如今,云计算的安全性至今仍被多数的企业和用户所质疑。日前,研究机构Gartner特为此了一份名为《云计算安全风险评估》的报告,列出了云计算技术存在的七大风险:

第一大风险——特权用户的接入

第二大风险——可审查性

第三大风险——数据位置

第四大风险——数据隔离

第五大风险——数据恢复

第六大风险——调查支持

第七大风险——长期生存性

其实在Gartner列出的七大风险中,有的已经发生了。例如对于第三大风险———数据位置,Gartner认为,在使用云计算服务时,用户并不清楚自己的数据储存在哪里,用户甚至都不知道数据位于哪个国家。用户应当询问服务提供商数据是否存储在专门管辖的位置,以及他们是否遵循当地的隐私协议。可就在去年,法国政府颁布法令禁止政府官员使用黑莓手机,因为保存黑莓信息的服务器位于美国、英国和加拿大,在某些情况下,那可能会给法国政府造成威胁,比如国家安全署或者联邦调查局可能会窃取其中的数据。所以小国家和公司在将敏感数据储存到那些服务器和应用之前,应认真考虑好其中的问题。

美国军事安全专家格雷格·康蒂(GregConti)特别针对有关隐私安全相关的第四、五大风险数据隔离和数据恢复于近日表示,云计算在给人们带来巨大便利的同时,该服务中所存在的不足也将危及企业用户和普通网民的隐私安全。众所周知,目前网上最流行的基于网络的商业应用是工资和客户账户管理,这是最敏感的商业信息之一。此类信息泄露事件已经发生了不止一起,并且每次都是大规模的数据外泄。例如去年,美国零售商TJX约有4500万份用户信用卡号被黑客盗取;英国政府丢失2500万人的社会保障号码等资料;在线软件公司salesforce.com也丢失了100万份用户的Email和电话号码。

而在第七大风险长期生存性方面,Gartner认为,理想情况下,云计算提供商将不会破产或是被大公司收购。但是用户仍需要确认,在发生这类问题的情况下,自己的数据会不会受到影响。用户需要询问服务提供商如何拿回自己的数据,以及拿回的数据是否能够被导入到替代的应用程序中。这里笔者认为,互联网应用的发展速度和竞争的残酷性,至少会使小规模的提供云计算服务的公司或企业在未来存在着被整合或自灭的可能,Gartner担心的问题一旦出现,届时该如何解决对于目前的云计算提供者提出了挑战。也许未来真的像托马斯沃森所预测的:这个世界只需5台电脑———它们分别是Google、Yahoo、微软、IBM和亚马逊。如果真是这样的话,目前依靠其他云计算提供商提供服务的用户应该有所警惕和准备了。

第4篇:云计算的可靠性范文

关键词:粉煤灰;非线性回归分析;抗劈裂;可靠性计算

我国是一个资源相对紧缺的国家,研究利用粉煤灰和秸秆制作成轻质复合材料是我国建材工业发展的方向之一。我国对粉煤灰秸秆复合材料的研究处于起步阶段,此材料的开发应用将产生巨大的社会、经济及环境效益,市场发展潜力巨大,对推动粉煤灰和秸秆的综合利用,搞好环境保护,变废为宝、节约能源将发挥重要的作用。本文主要从抗劈裂方面对粉煤灰秸秆复合材料进行试验研究,并对材料的抗劈裂可靠性进行计算和分析。

1 粉煤灰秸秆复合材料抗劈裂试验

1.1 试验材料

本试验所用材料主要包括:湿排粉煤灰、秸秆、水泥等。试验采用32.5#普通硅酸盐水泥,湿排粉煤灰的主要化学成分和物理性质见表1、2。

(13)

确定三个因素f(x1),f(x2),f(ym)的概率密度函数后,三者的乘积就是联合概率密度函数,如公式(14)所示。根据结构失效概率公式(5),得出复合材料的抗劈裂试验的失效概率如公式(15)所示。

(15)

下面对抗劈裂试验的最优化配比所对应的复合材料试件进行可靠性分析。通过对非线性回归方程(2)求极值,当x1=0.45,x2=0.06,ymax=3.8918KN。根据实际试验情况,取所对应抗劈裂回归方程最大值的60%作为设计值ym正态分布的均值,分析因素x1,x2,ym 的均值、均方差如下:

μ1=x1=0.45, σ1=0.0225 μ2=x2=0.06, σ2=0.003

μm=2.335, σm=0.1168

根据要求采用区间[μ-5σ,μ+5σ]作为积分变量的范围,所以分析因素的范围是0.388

采用计算机编程对公式(15)和(17)进行计算,本文运用FORTRAN语言对失效概率进行编程计算。计算机编制程序中,根据公式(9)将积分变量的区间划分为500个等分区间,循环求和计算。对4号配比制成的试件进行计算,材料抗劈裂峰值的失效概率是Pf=1.0876×10-4;对优化配比所对应的试件进行计算,材料抗劈裂峰值的失效概率是Pf=2.6726×10-4。

3 结语

3.1 采用均匀设计法安排粉煤灰秸秆复合材料抗劈裂试验,用1stOpt综合优化软件对试验数据进行二元非线性回归分析,拟合的抗劈裂回归分析公式准确性比较高。

3.2 采用直接积分法进行粉煤灰秸秆复合材料的可靠性计算,主要考虑因素为粉煤灰含量x1和秸秆含量x2,以及材料达到实际工程要求的设计值ym。失效函数G(x1,x2,ym)表达材料的抗劈裂峰值与实际要求的抗劈裂峰值之间的数值关系。对失效函数进行可靠性分析,表明材料的抗劈裂性能处于安全状态,符合《建筑结构可靠度设计统一标准》的要求。

3.3 根据试验设计方案,对4号配比制成的试件进行可靠性计算,材料抗劈裂峰值的失效概率是Pf=1.0876×10-4;对优化配比所对应的试件进行可靠性计算,材料抗劈裂峰值的失效概率是Pf=2.6726×10-4。

参考文献

[1] 王福元,吴正严.粉煤灰利用手册[M].北京:中国电力出版社,2004: 3-13.

[2] 李红辉.大掺量粉煤灰高性能混凝土研究[D].北京:北京建筑工程学院,2007.

[3] 李云雁,胡传荣.试验设计与数据处理[M].北京:化学工业出版社, 2005:114-122.

[4] 叶亚齐,茹忠亮,胡文亮.均匀设计法及其在高性能混凝土配合比设计中的应用[J].水泥与混凝土,2005:14-15.

[5] 贡金鑫,魏巍巍,赵国藩.工程结构可靠性设计原理[M].北京:机械工业出版社,2007:31-71.

[6] 张新培.建筑结构可靠度分析与设计[M].北京:科学出版社,2001: 12-18.

[7] 白云,钱培德.FORTRAN 90程序设计[M].上海:华东理工大学出版社,2003.

第5篇:云计算的可靠性范文

关键词:云计算 电力企业信息化管理 实际应用研究

中图分类号:TM769 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2015)12-0000-00

在现代企业管理中,管理人员已经充分肯定了信息化技术带来的便捷、高效的工作效率。在信息化进程不断推进的社会体系之中,电力企业的管理方式也在不断改变。在当前的电力企业中,信息化技术在管理、生产、经营等方面都发挥着重要作用。云计算作为传统计算机技术和互联网技术的结合产物,无疑是对客户端服务器的又一次大型冲击。

1云计算综合概述

云计算是基于传统计算机技术与网络技术结合产生的一种模式,通过连接云计算的数据中心,用户只需要输入自己所掌握的相关数据,就可以享受到高速、精准的计算过程和计算结果。云计算的超常之处就在于,它不仅仅可以通过计算模拟现实情景,如天气变化、市场趋势等,最为重要的是,在应用云计算获取资源配置时,用户无须时刻分心进行管理操作,也不必与服务商进行频繁的接触也验证数据的可靠性。当前社会普遍认可的定义式由美国国家研究院颁布的,具体概括为云计算是一种按照使用量进行收费的模式,这种模式可以为用户提供便捷高效、符合需求的网络访问。由于云计算是一种虚拟化的资源,因此用户可以不必担心现实试验的制约同样可以得到最真实的结果。在云计算不断发展的过程中,其性能、可用性、工作效率都在稳定提。从目前的情况来看,云计算的发展前景极为广阔[1]。

2云计算的特点

2.1云计算的优势

简单来说,云计算可以算是一个能源集中地,分式式计算机在需要的情况下就可以通过与数据中心进行连接获取自己需要的能量,它的信息资源是交互的,也是流通的。基于云计算的这种特性,企业数据中心的运行方式将会无限贴近网络。云计算最为显著的优势一个是规模,一个是可靠。规模是决定云计算计算性能的一个关键因素,云计算的存储功能和访问功能的实现都是以服务器为基础的,一些大型网站的云计算服务器至少需要几十万台,甚至百万之多才可以满足众多用户的需要,即便是企业设置的私有云也需要与企业内部的诸多服器进行相连才能够保证企业的管理应用。可靠性无疑是使得云计算受到广大群众欢迎的另一主要因素,为保证服务的可靠性,“云”采取了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施。云计算的可靠性同样体现在信息的精准之上,作为掌控各行各界多种资源的储存地,云计算会按照用户的具体需要进行相应的服务,在用户收到的资源中基本不存在无效信息,而且收费极其廉价。此外,虚拟化亦是云计算不可比拟的一大优势,云计算没有固定的表现形式,因此也不会对用户的地理位置、终端性能提出过高的要求[2]。

2.2云计算的发展规划

存储功能是云计算的另一项吸引社会群众目光的关键所在。客观而言,计算与存储之间本就无法做出清晰的界定,尤其是对信息化技术而言,利用信息技术进行管理计算的前提就是要借助云计算所掌有的庞大的信息资源。但是在云计算当前的形势下,私人企业成为了垄断云计算的主要机构,这在很大程度上弱化了云计算的功能,这也使得一些机构企业在选择云计算服务时会产生犹豫,因为云计算虽然具有较高的安全性能与可靠性,但是作为云计算的中心机构仍然可以获取到用户的数据信息,这就成为了云计算一个潜在的危险。众所周知,在现代企业管理中,信息就代表了先机甚至是成败。因此,在云计算的发展路线中,应着重考虑这一问题的处理措施。

3云计算在电力企业信息管理化中的应用

3.1云计算的软件系统

基于云计算环境的特殊性,与云计算相适应的软件系统必须要符合云计算软件技术与设计架构。因此,可以应用云计算的软件首先要保证能够与虚拟化为核心的云平台进行结合,其次要具有一定的数据存储、数据计算、数据处理能力,还要保证在互联网环境下的安全性能。此外,云计算的软件系统还要保证可以在移动终端等设备环境中正常运行。目前在电力系统中SOA软件的各方面性能都能够达到云计算的硬性要求,是在当前电力企业信息化管理中应用较为普遍的一款软件[3]。

3.2供电企业云计算管理的实现方案

在电力系统中云计算的实现需要通过互联网与电力传输中的组成一个整体,以动态分布的形式将不同计算任务分配给云计算平台,在各项子任务结束后,系统会重新进行整合分析,然后完成反馈。将云计算应用到电力企业信息化管理中,基本储存层、基本管理层、应用接口层、高级访问层是四个基本组成部分。四个部分分工明确,与之前单一的计算机信息化技术管理相比,电力企业的工作效率与信息安全性都有了较大提升[4]。

4结语

云集算以超强的计算能力、存储功能与先进科学的理论指导,在发展之初便引起了广泛的关注,事实证明,云计算是信息化技术中名副其实的超强存在。电气行业与信息化技术都是工业革命之下的产物,同样是现代社会的重要标志,从某种程度上说,电力企业与信息化技术相辅相成,是可以共同发展、共同进步的。将云计算应用到电力企业信息化管理中无疑是一项高瞻远瞩的决定。

参考文献

[1]袁建军.云计算在电力企业信息化管理中的应用[J].中国电业(技术版),2012,09:41-43.

[2]李健华.云计算在供电企业信息化管理中的应用[J].通讯世界,2014,24:184-185.

第6篇:云计算的可靠性范文

关键词:计算机技术;软件技术;不可靠性

作者简介:杨云卿,1994年生,女,汉族,辽宁省葫芦岛市人,渤海大学,软件与服务外包学院,信息科学与技术(软件开发)专业,本科生

1前言

计算机软件技术是一项比较先进的技术,随着当今社会的不断发展,越来越多的领域都开始对计算机软件技术加以利用,对于软件技术的利用给人们的生产生活带来了极大的便利,但同时,计算机软件技术也有着一定的不可靠性。

2计算机软件技术及其组成成分

所谓的计算机系统,是由硬件系统和软件系统两个方面的内容所组成的,其中,软件技术就是指的计算机程序、规则和方法的稳定记载及计算机上运行时所必须的数据。从计算机诞生至今,人们对于软件技术的研究主要包括了以下几个方面的内容,第一是计算机设计语言、编译技术和操作系统,第二是实用程序、数据库技术、软件工具及其实现技术等等。对于软件技术而言,它大致分为了数据处理、过程处理、科学计算和人工智能几个大类,所谓的软件技术,就是将现实中的问题通过建立相应模型的方法,然后再针对相应的模型进行分析并提出解决方案,最后再通过程序的编制来对问题加以解决,最终通过计算机来显示预期的处理结果。一个计算机系统离开了计算机软件技术是不完整的,因为计算机各种功能的实现都必须要依靠软件,而这些功能软件都是在软件技术的基础上创造出来的。

3计算机软件技术的特点

3.1高技术性

对于一个计算机软件而言,在其创作过程中,必然是存在一定的组织性和程序性的,因此进行软件设计时,工作人员的分工也是十分有序的,而且他们的操作都十分的精密。除此之外,在计算机软件的设计过程中,往往还需要运用到一些高科技的工具,通过对这些高科技工具的利用,一方面可以使得工作的效率和质量得到提高,另一方面,也充分地保证了其精度。计算机软件也是一种科技的产物,它是随着科技的发展才得以诞生的,也是人类智慧的结晶,所以说在开发的过程中,难度也是相对较大的,而且其开发成本往往也较高,开发的周期相对较长,因此有着高技术性。

3.2强大的功能性

计算机的运行是离不开计算机程序的,计算机程序的设计不同于文学创作等,计算机程序的开发是具有非常大的价值的,因此对其进行设计必然要使其完成一定的功能。所以说计算机软件主要是用来为人们提供服务的,人们可以通过对其功能的利用来实现人们的某些目的。所以说计算机软件技术是有着很强大的功能性的,如果人们不能够通过软件来实现自己的一些目的,那么软件的存在就是毫无意义的。计算机软件的功能性主要体现在三个方面,第一是计算机的可执行性,简而言之,就是说计算机软件必须是在计算机能够处理和执行的条件下,才是有价值的;第二是计算机软件的序列性,序列性主要是指的代码化的指令序列、符号化的指令序列和符号化的语言序列;第三是计算机软件的目的性,计算机软件在其运行过程中,都必然是围绕着某一个明确的目标来展开的。

3.3互相渗透性

计算机软件是一个整体,通过计算机软件,可以充分地对人类的思维进行模拟,同时,计算机软件也综合了多种技术,它不但具有与文字相似的表现形式,同时还有这很强的使用性,所以说计算机软件实现了这两者的统一。相比于计算机硬件系统而言,软件更加地能够体现出人们的智慧,正是由于计算机软件有着诸多的优势,所以使得计算机软件技术成功地渗透进了许多领域,任何领域都可以通过对自身需求的总结和对计算机软件技术的利用来设计出相应的软件,来帮助人们完成相应的任务,实现相应的目标,一方面大大地节省了人力和物力,另一方面,也使得工作效率得到了大大的提高。

4计算机软件技术不可靠性的定义

要定义计算机软件技术的不可靠性,我们可以通过对计算机软件技术可靠性的分析来实现。所谓的计算机软件的可靠性,指的是在规定的条件下和规定的时间内,软件可以对用户下达的指令加以完成。根据计算机软件可靠性的定义我们可以看出要对一款软件的可靠性进行衡量,主要应该依据两个方面的内容,第一是指定的时间,第二是指定的条件。但是在软件的实际应用过程中,往往会因为各方面的因素使得软件不能够在指定的时间内或者指定的条件下来完成相应的指令,这就是计算机软件的不可靠性。正是因为计算机软件技术存在一定的不可靠性,所以也就出现了市面上许多的软件往往在其说明书中对其实际功能有所夸大,在软件的实际运用过程中,并不能够完全按照说明书来实现相应的功能。

5计算机软件技术的不可靠性分析

5.1系统危险

所谓的系统危险,指的是有可能会导致人员伤亡或者设备财产遭受损失的现象。随着我国当前计算机技术的不断发展,软件在各行各业中的使用频率也越来越高,在各行各业中所扮演的角色也越来越重要,虽然软件的使用可以带来极大的便利,但是由于计算机软件技术尚还存在着一些不可靠性,所以有可能因为软件的问题而导致整个产业系统面临着一些风险,使得系统工作不能够正常的进行。

5.2安全性风险

计算机技术与信息技术有着密不可分的关系,二十一世纪是一个信息化的时代,随着信息技术的不断发展,在软件运行的过程中,网络的安全就显得越来越重要。计算机网络的意义就在于提供给用户以相应的服务和信息资源,虽然网络的使用给人们的工作和生活带来了极大的便利,但同时网络也在通过一些软件来对人们的生活和工作造成一些不必要的负面影响。所以说当前计算机软件技术的不可靠性还体现在安全风险方面,在对计算机软件进行设计的过程中,如果没有相应的网络安全防范机制,就很可能使得软件用户面临诸多的信息安全风险,给人们带来一些不必要的损失,所以安全风险也是计算机软件技术不可靠性的一个重要内容。

5.3程序容易被篡改

对于计算机技术而言,硬件技术主要是对硬件所使用的材料进行研究,而一般硬件出现不可靠情况的主要因素也是硬件的老化或者损耗,因此一般而言硬件的失效主要都是一些物理故障,它是物体物理变化的必然结果,而且硬件也会出现浴盆曲线现象;但软件则不同,在软件的开发和使用过程中,软件是不发生变化的,不会出现像硬件一样的磨损和老化,更没有浴盆曲线现象的产生。但是由于软件的核心是其代码,如果代码被人为地进行了改变,软件就不能够完成其相应的功能,或者在完成功能的同时会使得用户的信息遭到泄露。软件在遭到篡改之后,十分容易造成一些数据错误,从而使得软件失效。

5.4人为影响较大

其实计算机软件技术的可靠性与硬件技术的可靠性也有着一定程度上的相似。比如说二者都是通过复杂的函数来对其缺陷和故障标准进行定义的,而且也都是通过运行来对自身的不可靠性加以发现,计算机软件技术的可靠性和硬件技术的可靠性都是系统在固定的条件下完成预定功能的可能性。在软件的开发过程中,实质上就是将开发者的思维转换为计算机语言,然后再编译成相应的软件,这是一个思考和创作的过程。软件的开发是以用户的需求为出发点的,然后通过设计师对于需求的分析和设计,最终将其通过计算机技术来加以实现。而在对软件进行设计的每一个环节中,都离不开人的参与,人的思维对软件有着极大的影响。但是往往由于人类认知和知识水平的有限,所以说在软件的开发过程中,难免会出现一些遗忘和不合理的情况,所以说就使得设计出来的软件不能够完成预期的功能,进而使得计算机软件技术的不可靠性增大。正是由于对软件技术的利用过程离不开人的参与,所以也就使得软件技术在很大程度上都会受到人为因素的影响,使得计算机软件技术具有不可靠性。

5.5软件界面不合理

一个实用的软件除了能够在指定的时间内和指定的条件下完成用户的指令之外,还应该有着直观和舒适的操作界面,因为它关系着人们的工作效率,如果软件的界面设计不合理,那么其操作就会变得十分复杂,甚至于在短时间内用户还不能够对软件的功能有一个全面的了解,这就极大的影响了人们对于软件的使用,给用户的使用带来极大的不便,使得计算机软件技术的不可靠性增加。

6计算机软件不可靠性产生的原因

6.1软件差错

软件技术的可靠性主要就是指的软件在使用过程中的安全性、可靠性、稳定性和流畅性等等,如果软件在运行过程中缺乏了以上特性,就说明其具有不可靠性。软件技术之所以会产生不可靠性,主要就是因为软件中的差错引起了相应的软件故障,而所谓的软件差错,就是指的在软件的开发过程中,由于开发人员的疏忽所导致的人为错误。比如说对于用户需求分析的错误,软件设计者没有很好地理解用户的真正需求,因此所开发出的软件必然是不能够被用户正常使用的,因而就导致了不可靠性的产生。还有就是测试错误,在软件的测试阶段,往往也会因为测试对象选取的错误而导致软件差错,最终使得软件具有不可靠性。

6.2缺少相应的评审机制

为了使得软件能够更好地满足用户的需求,软件的开发工作必须是按照一定的顺序和流程来进行的,如果不按照相应的顺序和流程来开展工作,就很容易使得所设计出来的软件不能够满足用户的需求。因此在软件开发的各个阶段,都必须要按照一定的评审机制来对软件进行评审,从而保证软件开发是朝着正确的方向在前进。但是当前的软件开发往往是缺乏相应的评审机制的,许多的软件开发仅仅是在初步设计阶段和最后的测评阶段有相应的专家参与,而在开发过程中是没有相应的人员参与测评的,所以也就使得软件产生了不可靠性。

6.3软件质量监管不严

当前我国对于软件质量的监管还不是很严,所以就使得许多功能不完善的软件流入市场,许多软件生产商都是在软件被人们广泛使用后才逐步地对其软件所存在的问题进行修复。由于缺乏严格的质量监管体系,也使得软件技术的不可靠性得以存在。

7结语

计算机软件技术在我们的生活中发挥着越来越重要的作用,所以说我们必须要对计算机软件技术的可靠性引起足够的重视,尤其是当前我们正处在一个信息化的时代,信息的安全与否关系到每一个人,而当前人们对于软件的使用频率也越来越高,所以说必须加强各种软件的可靠性,避免计算机软件的不可靠性,使得计算机软件技术能够更好地服务于人类。

参考文献:

1]余玫.论计算机软件技术的不可靠性分析研究J].网友世界·云教育,2014.

第7篇:云计算的可靠性范文

关键词:计算机网络可靠性;方法;提高

如今的时代是一个信息化水平飞速发展的时代,在当今的大环境下,人们的各种社会行为都与计算机息息相关,换言之,在人们的社会活动中,计算机网络越来越居于一个重要的地位[1]。因此,人们也就越来越关注网络是否足够可靠。基于这种需要,相关工作者就应该进行深入探讨计算机网络的可靠性,并找出提高其可靠性的可行措施。

1保证可靠性的三大原则

计算机网络在设计时需要遵循许多原则,尽管这些设计原则会随着时代的发展与进步做出相应的调整,但是有三大原则是必须坚持的,即开放性原则、先进性原则、通用性原则。在进行网络设计时,只有做到坚持这几个原则,再结合科学合理的方法,计算机网络的可靠性才有可能保障。

1.1开放性原则

当前我国的计算机技术水平在不断进步,面对日新月异的趋势,更应该做到坚持开放性原则。毕竟,当今社会是开放型的,我们只有通过利用周围开放的资源,并对计算机网络进行不断的更新,才能保证网络的可靠性。

1.2先进性原则

当今社会,计算机水平发展的速度十分惊人,更新换代速度也随之加快。一旦计算机技术的先进性不足以支持其发展速度,不仅可能出现网络环境差、运行速度慢等不利计算机进一步的状况,甚至很有可能被不法分子利用网络对用户进行恶意攻击,造成隐私泄露或者财产损失等不好的结果[2]。

1.3通用性原则

计算机网络的兼容性一般被称为通用性,通用性不但可以允许人们借助不同的通信协议而完成网络连接,还可以为他们提供一定的存取信息功能。实际上,基于通用性,所有的兼容设备都可以通过互联网保证其任务的运行。

2可靠性的影响因素

在计算机网络可靠性的设计过程中存在各种影响因素,通过大数据分析发现,可靠性的影响因素主要有三点,即设备质量、运用技术以及拓扑机构,下面就针对这三个影响因素做出详细阐述。

2.1设备质量

影响计算机网络可靠性的第一个因素就是设备质量。用户在使用终端进行网络连接时,其设备性能可以在很大程度上对计算机的可靠性造成影响。一般来说,连接网络的时候,设备信息交互比较高,难免给可靠性带来不利影响。另外,计算机网络应用符合国家标准的线路也可以促进可靠性的有效提升。

2.2运用技术

在实际应用中,计算机网络一般都拥有比较大的规模。另外,因为计算机网络来自于不尽相同的开发商以及各厂家,所以其结构具有一定的复杂性[3]。出于这种情况的考虑,技术先进与否对于计算机网络的可靠性来说也具有巨大的影响力。因此,相关网络工作者素质也有强化的必要,毕竟,计算机行业是一个专业性强、技术性高的行业从业人员专业与否,技术水平如何直接影响计算机网络的设计与运行。

2.3拓扑机构

通过分析计算机的发展现状,我们发现:计算机拓扑结构大致分为线型、星型以及混合型。一般来说两台计算机之间连接线路只需要一个,而且大部分都是点对点传输信息以及接收信息。其中,线型结构是计算机通过网卡连接到总线,这就存在一定的问题。所有的传输只通过一条总线,在传输过程中发生一些冲突就难以避免,造成传输失败,严重者更可能引起计算机系统瘫痪[4]。总之,拓扑结构也是影响网络可靠性的因素之一,在进行计算机网络设计的时候,必须把这个因素考虑进去。

3可靠性的提高措施

对于计算机网络来说,其可靠性的提高并不单单只具有理论指导意义,其更有着巨大的实际应用意义。上文可靠性的影响因素做出了详细的分析,下面就以此为基础,谈谈可靠性的提高措施。

3.1设计容错性

设计容错性是为了让用户终端在两个网络点进行连接,这样的话,连接模式就会变成双网络形式,能够大大提供网络的可靠性。也就是说,如果有一位用户在使用计算机的时候,网络存在一定的故障导致不能正常使用,对其他用户无影响。

3.2设计双网络

设计双网络也就是在原有基础上,再增加一层网络。采用这样的设计,当主网络发生故障造成死机的时候,甚至整个网络因为不明原因不能使用的时候,就可以在极短的时间内运用备用的网络来替代原网络,在很大程度上保证了计算机数据的正常传输。

3.3设计网络体系

在对计算机网络进行设计时,网络体系的设计往往是十分关键的。客观来说,设备如果比较先进,网络结构比较科学,这些因素都会相应的提高计算机的可靠性。其中,网络结构如果采用了分散形式,比起以往的集中形式更符合时代的要求,更符合计算机网络设计的标准,更好的满足用户对网络的需要[5]。

4结语

总而言之,计算机网络可靠性对于人们的生活来说至关重要,不仅与人们生产、生活息息相关,还关系到人们的隐私问题。因此,对与计算机网络的设计,不仅要对其可靠性规定出定性指标,还要有专门的研究人员分析具体的提高可靠性的方法,这是当前计算机相关设计工作者面临的一个严峻任务。而要想真正提升其可靠性,必须借助一定的重要原则和以及改进措施。相关工作人员在进行网络设计时,要注意专业的对计算机容错性、冗余性等进行合理安排。只有做到了这些,才有可能保证其可靠性达到行业标准。

参考文献:

[1]张晓杰,姜同敏,王晓峰.提高计算机网络可靠性的方法研究.计算机工程与设计,2010,3(16):52-53.

[2]田文英.提高计算机网络可靠性的方法研究.硅谷,2012,6(23):103-104.

[3]唐镜雯.提高计算机网络可靠性的方法研究.通讯世界,2013,2(12):95-97.

[4]朱云娜.提高计算机网络可靠性的探讨.计算机光盘软件与应用,2012,5(23):148-149.

第8篇:云计算的可靠性范文

随着铁路的快速发展,信号设备也得到不断更新。铁路车站计算机联锁系统是以计算机技术为核心,采用通信技术、可靠性与容错技术以及“故障—安全”技术实现铁路车站要求的实时控制。目前,应用的较广泛的计算机联锁系统有双机热备,二乘二取二,三取二系统等。由于车站计算机联锁控制系统直接关系到列车的运行安全,其可靠性和安全性指标是进行系统选型的重要因素,因此,对采用不同冗余结构的车站联锁控制系统的可靠性和安全性进行分析和比较,有着十分重要的现实意义。

1.计算机联锁系统的可靠性和安全性

铁路车站计算机联锁控制系统的可靠性是指规定的时间内,规定的条件下,系统完成规定功能的概率;而其安全性,是指衡量系统在发生故障时不导致危险侧输出的能力,两者关系紧密相连。如果系统的可靠性越高,其发生故障的概率就越小,故障发生时产生危险侧输出的概率也就越小,则系统的安全性也越高。

通常,系统的可靠性是通过可靠度R(t)与平均故障间隔时间MTBF这两个指标来衡量;而系统的安全性则是通过安全度S (t)指标来描述。

我们假定采用不同冗余结构构成的系统是由相同的单机系统构成的,考虑到车站联锁控制系统中多为电子元器件,而元器件的失效分布可视为指数分布,因此,令计算机联锁控制系统的单机系统的可靠度为

R(t)=e-λt ,式中λ为失效率,则平均故障间隔时间为

MTBF= R(t) dt= ;

同样地,如果用a表示单机系统发生的故障为危险侧故障的概率,系统发生的故障为危险侧的故障的检出率为δ,其中a与δ有关,,则系统的可靠度和安全度之间的关系为

S(t)=1-a×[1-R(t)] ;

可见,系统的可靠性直接影响系统的安全性,必须将二者有机地结合起来,在对车站计算机联锁控制系统的可靠性进行分析的基础上分析其安全性。

2.二乘二取二和三取二系统

计算机联锁系统一般采用冗余结构来提高其可靠性和安全性,其实质在于增加相同性能的模块,这些模块从完成系统功能的角度来看是多余的,但从提高系统运行的可靠性和安全性来看,却是必要的。

(1)系统的可靠性冗余结构

计算机联锁系统的可靠性冗余结构,就是指为了使系统的可靠性指标达到或

者超过目标值而采用的冗余结构。系统的可靠性冗余结构,往往采用双机热备二重系统。

(2)系统的安全性冗余结构

计算机联锁系统的安全性冗余结构就是指为了使系统的安全性指标达到或超过目标值而采取的冗余结构,往往采用双机同时工作并彼此间进行频繁比较的二取二二重结构。

计算机联锁系统既要求有比较高的可靠性指标,又要求有比较高的安全性指标,就是将可靠性与安全性的系统结构结合起来,形成二乘二取二和三取二的系统结构。

3.两种计算机联锁系统的可靠性和安全性分析

由以上系统图和前面分析系统的可靠性和安全性指标计算,很容易得到二乘二取二系统和三取二系统的性能指标。

采用二乘二取二冗余结构构成的系统的可靠度为

R1= 1-(1-R2)(1-R2)=2R2-R4 ;

其平均故障间隔时间为

MTBF1= R1(t) dt = - = ;

其发生的故障为危险侧故障的概率为

a1=4a2(1-δ) ;

则二乘二取二冗余结构构成的系统的安全度为

S1=1-a1×(1-R1)=1-4a2(1-δ)(1-R2)2 ;

而采用三取二冗余结构构成的系统的可靠度为

R2=R3 +3R2(1-R) =3R2-2R3 ;

其平均故障间隔时间为

MTBF2= R2(t) dt = - = ;

其发生的故障为危险侧故障的概率为

a2=3a×2a×(1-δ)=6a2(1-δ);

则三取二冗余结构构成的系统的安全度为

S2=1-a2×(1-R2)=1-6a2(1-δ)(1-3R2+2R3);

对上面的计算结果进行比较分析,可以发现不同的冗余结构对车站计算机联锁控制系统可靠性和安全性的影响是不同的。由于铁路车站计算机联锁控制系统所选取的单机系统,其可靠度指标通常可以达到R>85%,a95%,在这种情况下,三取二冗余结构构成的控制系统的可靠性,在可靠度指标和平均故障间隔时间指标上,都比二乘二取二结构构成的系统的相应指标要高。对于安全性指标,两种控制系统由于串联结构的引入使系统具有了双机比较检出危险侧故障的功能,其安全度比单机系统的安全性要高,而且二乘二取二构成的控制系统优于三取二构成的控制系统。

4.结论

综上所述,通过比较了两种冗余结构的铁路车站计算机联锁控制系统的可靠性和安全性,就可靠性而言,三取二结构的系统优于二乘二取二结构的系统。但就安全性而言,采用二乘二取二结构比三取二结构占优势。可见,不同冗余结构的铁路车站计算机联锁控制系统在可靠性和安全性方面是各有侧重的。通过在系统的可靠性和安全性指标比较分析得出的结论,为工程人员进行系统选型提供了技术支持,但在具体的选型过程中,还必须综合考虑系统对可靠性和安全性两方面的具体要求,根据实际情况进行具体地计算分析和比较,以便作出最合理的选择。

参考文献

[1]胡昌华,许化龙著.控制系统故障诊断与容错控制的分析和设计.北京:国防工业出版,2000.

[2]王永信,喻喜平著.车站信号自动控制.北京:中国铁道出版社,2007.

[3]赵志熙等著,计算机联锁系统技术.北京:中国铁道出版社,1999.

作者简介

第9篇:云计算的可靠性范文

电力系统的计算任务繁重,实时性强,准确性高,对中心计算平台的承载能力要求极高。现有的电力系统主要采用嵌入式测量工具,可拓展性差,信息集成分析能力弱,升级空间小,因而传统落后的电力计算结构、技术需要进行创新研究。

通过提高电力系统的互联程度与智能化操控,加强电力系统分析数据的可靠性,建立计算分析模型,保证电力信息的采集、合成、分析、抵御等功能发挥,针对电力可靠指标的灵敏度、有效性等环节作出合理规划,以云计算作为崭新电力计算平台的计算模式,成为整合动态虚拟抽象的电力资源的服务工具。云计算是以互联网覆盖技术为支撑,综合运用若干计算技术的统称。它是指分布式处理、并行处理和网络计算的发展,或者说是这些计算机科学概念的商业实现,是基于网络的超级计算模式。经由远程操控有效地切换数据实用,协同区域网络的共享资源,为每位用户提供配套服务。

1 电力系统的云计算

电力云计算是根据国内电网管辖进行的仿真模型构制,各网络都针对所辖区域内的电网建立了较为详细的电力系统模型,而对相邻电网的模型则在一定程度上进行简化和等值,并在此系统模型的基础上进行计算机仿真,为电力系统调度、运行、监控、保护、营销提供重要依据。

1.1 电力云组成 本文由收集整理

由于电力具有分布自然、可靠性强、实时性高、生产、输送、配置、使用同时完成的特点,因而电力系统的管理与控制的本质特征就是“分级管理、分层控制、分布处理”。根据电力系统的分布计算、集群应用的特征,构建云计算网络的物理结构。

为保证电力系统的层次清晰、布局合理科学,以主云和子云的级别区分资源调度,优化电力系统的数据运行水平。如下图所示,主云指电力系统终端整体结构,子云指各个节点资源分配,相互之间的数据切换是通过分级管理控制。

1.2 电力系统云体系结构

电力系统的云体系实质上是类似于金字塔结构形式,由基础设施、服务平台、应用程序组成。云体系按照层次划分为高级访问层、应用接口层、基础管理层、物理储存层,通过分层协同开发,能够满足各级电网的计算要求。

2 电力系统的云计算技术

针对传统电网测量技术中存在的模糊、不完全覆盖、损耗程度严重等问题,现行投入应用的智能化电网测量发展显得更加灵活使用,特别是针对跨区域、跨平台的电力数据计算,云计算具有高精度低损耗的特点,保证各级电网部门之间工作的协调性。

2.1 云计算的资源整合

电力系统是多用户多节点复杂电力资源的集合体,这就要求电力云计算具备较强的自我组织能力、动态协同能力、资源共享能力,云计算可针对电力资源数据库中存储的数据,发出请求,进而接收反馈信息,调配云机制中的资源,加以整合。

2.2 云计算的资源调度

电力云计算需要就动态网络环境中任务需求进行整理调度, 降低任务调配的重复率,简化客户需求 ,均衡云计算中可利用资源量。电力云需要针对资源的分布形式及客户的参考要求,进行有效的调度管理。由于对云资源进行了虚拟化,云内部任意终端可以像本地资源一样访问。在实际访问中,采用云调度来实现对云资源的管理。系统根据动态得到信息对系统中的资源进行优先排序,从而在得到计算请求后可以很快访问到云中可用的资源。

2.3 云计算的技术标准

云计算具有安全性高、可靠性高、协作性高、通用性高、计算能力强、服务范围广等特点,配合电力系统的运用要求。云计算技术还具备自身的技术标准,首先采用规范化的数据模型,以iec cim国际标准为依据,稳态数据交换可采用e格式规范,暂态技术数据分析以综合程序psasp的数据格式为准。电力云计算为电力系统规划、调度、科研提供了强大的技术支撑与服务效率,节约电力系统的维护成本。

3 电力云计算的展望

国内关于电力系统的信息化建设仍然处在起步阶段,各应用系统相互独立运行,在系统内部形成了一个个信息孤岛。重复处理交叉信息,容易造成系统数据库信息的浪费与失效。因而在进行云计算技术拓展的同时,需要就云计算本身存在的问题进行有效地调节,对其未来发展进行积极的展望。

3.1 安全稳定

对于大规模电力系统而言,时域仿真的计算量很大,因此目前尚只能应用于离线分析。一方面在提高云计算控制协作效率,另一方面要保证云计算处理干扰问题的稳定性要求,特别是基于网络随机性的分析处理因素,更需要对电力处理中的稳定性和安全性进行保障。

3.2 调度监控

电力系统调度与监控的力度随着分布式电源的增加呈现正比增强的要求,逐渐改变电力系统监理控制的集中式方式,通过云计算处理信息的能力实现大范围的实时监控与调度。通过云计算,增强信息协作共享效果。

3.3 评估运行

相对于传统的电力系统评估运行方式来说,存在评估效率低,运行成本高,制约信息可靠性分析。而基于网络云计算的计算速度、实时性等功能能有效地解决计算瓶颈,达到评估的标准要求。

3.4 发展展望

云计算适用于电网公司、发电公司、市场投资监管企业等不同类型,为了促进信息共享与安全保障之间的协调性,必须在设计云计算平台时,考虑计算数据吞吐量、负荷分配量、 广阔度、精度等,统一规划电力信息系统,解决云计算分析与控制能力。

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