Временной резерв

Временной резерв используется в тех случаях, когда системе в процессе функционирования предоставляется возможность израсходовать некоторое время для восстановления ее характеристик. Существует несколько основных источников резерва времени. Прежде всего, он может создаваться за счет увеличения резерва времени, выделяемого системе для выполнения порученного ей задания и называемого оперативным или рабочим временем.

Вторым основным источником является запас производительности, который позволяет уменьшить минимальное время выполнения задания и создать резерв без увеличения оперативного времени системы. Запас производительности можно образовать, увеличивая быстродействие элементов системы или объединяя несколько элементов низкой производительности в единый комплекс.

В системах, результат работы которых оценивается объемом производимого продукта, резерв времени можно создавать за счет внутренних запасов выходной продукции. Для систем обработки информации такой продукцией является обработанная информация. Для хранения запасов следует предусмотреть специальные накопители. В указанных системах ими являются запоминающие устройства. Пока запас не исчерпан, продукция поступает на выход системы и смежные с ней системы «не замечают» частичного и даже полного прекращения ее функционирования.

Четвертым источником резерва времени является функциональная инерционность. В работе некоторых систем допускаются незначительные перерывы без потери качества функционирования.

Они могут использоваться, в частности, для устранения отказа.

Под временной избыточностью часто понимают наличие определенной доли производительности объектной ЭВМ которую возможно использовать для функционального контроля систем реального времени и реализации процедур восстановления.

Временное резервирование позволяет осуществлять повторение и проверку машинных операций на уровне микроопераций, отдельных команд, программных модулей, программ. Обычно она применяется в совокупности с динамическим и программным резервом и часто ориентирована на: обнаружение неисправностей путем повторного выполнения или подтверждения правильности выполнения, восстановление работоспособности путем повторного прогона программ или повторения операции после обнаружения нарушения работоспособности, диагностики причин появления нарушений работоспособности.

Резерв времени можно расходовать не только на ремонт и подключение аппаратного резерва, но и на обнаружение отказов, повторение работ, обесцененных отказом, ожидание нагрузки в работоспособном состоянии. Потери рабочего времени, обусловленные первыми тремя причинами, называют первичными в отличие от вторичных, связанных с ожиданием загрузки и устранением последствий отказов путем повторения некоторых работ. Нетрудно заметить некоторую аналогию между аппаратным и временным резервированием. Она проявляется, в частности, в том, что на временное резервирование можно распространить до некоторой степени существующую классификацию аппаратного резервирования и выделить следующие способы резервирования: общее, групповое, раздельное, полное, частичное, целой и дробной кратности и т.д.

При общем резервировании выделяемый резерв времени можно израсходовать на восстановлении работоспособности любого элемента системы.

Раздельное резервирование характерно для систем, состоящих из нескольких последовательно соединенных элементов с промежуточными накопителями. Создавая запас продукции в своем выходном накопителе, каждый элемент обеспечивает себя собственным резервом времени, который не может использовать ни один из последующих элементов. В том случае, когда устанавливается один накопитель на группу элементов, имеет место групповое резервирование. Если в системе с групповым резервированием нет своего выходного накопителя, последняя группа элементов остается без резерва времени. В такой системе временное резервирование считается частичным.

В различных системах способы использования и пополнения резерва времени, определяемого условиями функционирования, весьма разнообразные. Оно проявляется в виде ограничений на время восстановления и наработку. В некоторых системах значение выделяемого резерва времени устанавливается заранее, до начала работы, и он предназначается для компенсации любых потерь рабочего времени. При очередном нарушении работоспособности для устранения и отказа элемента и его последствий используется лишь та часть первоначального резерва, которая не была израсходована при предыдущих отказах.

По мере накопления потерь рабочего времени текущее значение резерва уменьшается, пока не достигнет нуля. Такой резерв времени называется непополняемым, а систему, им обладающую, кумулятивной.

Существуют такие системы, для которых резерв времени не устанавливается заранее. Для восстановления работоспособности после отказа любого элемента выделяется одно и то же время, не зависящее от количества предшествующих отказов и времени, не затраченного на их устранение. В отличие от кумулятивной системы, где ограничивается суммарное значение потерь рабочего времени, здесь существует ограничение лишь времени каждого ремонта. В момент окончания ремонта резерв времени немедленно пополняется до первоначального уровня.

Еще один класс образует систему, в которых при использовании резерва времени одновременно ограничивают время каждого ремонта, и суммарное значение потерь времени.

К таким системам подходят как к кумулятивным, у которых на каждый ремонт резерв времени выделяется небольшими порциями. Возможен и другой подход. Считается, что резерв времени содержит две составляющие: непополняемую, которая по мере накопления простоев уменьшается до нуля, мгновенно пополняемую в момент восстановления работоспособности.

Перечисленные случаи не охватывают всех условий использования и пополнения резерва времени. Поэтому любая система, которая не может быть отнесена ни к одному из упомянутых классов, считается системой со сложными ограничениями. Представителем этого класса является система с конечным временем пополнения резерва времени.

Резерв времени рассматривается как один из некоторых видов резервирования, которые можно вводить для повышения надежности системы.

Дата добавления: 2014-01-07