可靠性的概念大家比較熟悉，先了解一下什么是可用性？

【可用性】

產(chǎn)品在任一時刻需要和開始執(zhí)行任務時，處于可工作或可使用狀態(tài)的程度。可用性的概率度量成可用度。

【固有可用度】

僅與工作時間和修復性維修時間有關的一種可用性參數(shù)。其一種度量方法為：產(chǎn)品的平均故障間隔時間與平均故障間隔時間和平均修復時間的和之比。

【可達可用度】

僅與工作時間、修復性維修和預防性維修時間有關的一種可用性參數(shù)。其一種度量方法為：產(chǎn)品的工作時間與工作時間、修復性維修時間、預防性維修時間的和之比。

下面談談數(shù)據(jù)中心關于可靠性與可用性的理解

（1）絕大部分產(chǎn)品對象對業(yè)務連續(xù)性提出了非常高的要求；

（2）任何設備和系統(tǒng)都是要發(fā)生故障的，這是不爭的事實；

（3）連續(xù)性要求意味著，希望把故障影響的時間縮到短，也就是說系統(tǒng)要有可修復能力，修復時間越短越好；

（4）于是就出現(xiàn)了衡量修復能力和修復時間的指標：平均修復時間MTTR（Mean Time Repair）

（5） 可靠性指標之一是平均*時間MTBF（Mean Time Between Failures）

（6）有了MTBF和MTTR，就可以表達系統(tǒng)可用性（可用度）A(t)

（7）可用性A(t)的定義：電子系統(tǒng)在使用過程中，可以正常使用的時間與總時間之比。

越來越多的廠商和用戶已經(jīng)形成這樣一個共識： 真正能為用戶帶來價值的是其可用性，在概念上它包含了系統(tǒng)中設備的可靠性、可管理性和可維護性。可用性高意味著給用戶更多的正常使用時間。可用性成為數(shù)據(jù)中心規(guī)劃設計的功能指標，對可用性的研究促進了數(shù)據(jù)中心技術的全面發(fā)展，成為數(shù)據(jù)中心規(guī)劃設計、建造、設備研發(fā)制造的重要的思維方法和企業(yè)哲學。

當然，我們還經(jīng)常遇到持久性說法，持久性和可用性的含義，可以用下面這個圖來理解。

這個圖只是簡要的說明含義，實際系統(tǒng)中還有集群、容災等等各種環(huán)節(jié)，為了不分散焦點，無關本質(zhì)的部分都略去不提。

簡單的說，數(shù)據(jù)可訪問就叫available——可用（這個翻譯很靠譜）。而數(shù)據(jù)暫時不可訪問，但是過段時間費些力氣能找回來，這樣的狀態(tài)已經(jīng)不能叫available，但仍然屬于durable——持久（這個翻譯實在讓人抓狂，可是既然從早年數(shù)據(jù)庫領域就一直這么翻譯，現(xiàn)在已經(jīng)成了固定用法，手動無奈）。只有數(shù)據(jù)*丟失，永遠找不回來的狀態(tài)，才超出durable的范圍。

可見，持久性比可用性更基礎，前者是后者的必要非充分條件。從數(shù)值描述上，持久性≥可用性。

    一般談論持久性和可用性，都需要或隱或顯的在百分數(shù)前面加個“年度”的限定。比如99%可用性，是指每年宕機時間不超過3.65天，即87.6小時。而99.9%可用性，就意味著每年宕機時間不超過8.76小時。人們常提的5個9高可用，即99.999%可用性，折算下來每年宕機時間才僅有5.256分鐘。

    那么一個霸氣側漏的每年5個9高可用系統(tǒng)，在100年時間里可用性是多少呢？理論上似乎是仍然足夠威風的99.9%可用性（計算結果應該是略小于99.90005%一丟丟），可是這顯然不太合常理。再強壯的硅基物種，在機房里負重蹲上100年，肯定早就*散架了。

    所以持久性和可用性的另外一個隱含限定——正常壽命之內(nèi)。可惜對硅基物種正常壽命的界定，也是真假信息混雜。

可靠性與可用性之間的關系

（1）可靠性表達式之一：

故障率λ(t):將單位時間內(nèi)損壞的元件數(shù)據(jù)與在該時間斷間內(nèi)工作元件總數(shù)之比作為表示在該時間段內(nèi)元件可靠性程度的數(shù)據(jù)。也可以說成是在單位時間內(nèi)的故障數(shù)相對于依然正常工作的元件數(shù)的比值，在值稱為“故障強度”或失效率。

（2）可靠性表達式之二：

可靠度R(t)：設備或系統(tǒng)在一段時間內(nèi)不發(fā)生故障的概率

                                 （當λ(t)是一個常數(shù)時）

（3）可靠性表達式三：

平均*間隔時間MTBF：

   （假定t<<MTBF時）

（4）可用性表達式：

可靠性與可用性之間的關系

（5）從“不停電”觀念的變化看可靠性與可用性的區(qū)別：

可靠性與可用性之間的關系

（6）R(t)、A(t)、MTBF、MTTR都是概率指標

MTBF與產(chǎn)品生命周期無關

舉例：

以50萬個25歲的人作為抽樣；

在一年的時間內(nèi)，收集這些人口的“故障”數(shù)據(jù)；

這些人口的生活時間是500000×1年=50萬人年；

在這一年當中，有625個人“出現(xiàn)故障”；

故障率為625個故障/50萬人年=0.125%/年；

MTBF是故障率的倒數(shù)，即1/0.00125=800年；

設備的MTBF是以產(chǎn)品穩(wěn)定運行階段（舉例中的25歲）的失效率計算的，所以與產(chǎn)品生命周期無關。

如果產(chǎn)品MTBF=10萬小時；

失效率λ=0.00001；

還可以計算出月失效率、日失效率、小時失效率；

如果在產(chǎn)品生命周期內(nèi)，λ為常數(shù)；

則在任意一個時間段內(nèi)，產(chǎn)品都有失效（故障）的可能性；

產(chǎn)品安裝后，隨時都可能發(fā)生故障嗎，但不等于沒達到MTBF=10萬小時指標。

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