Различия

Показаны различия между двумя версиями страницы.

--- topics:reliability [2025/09/27 16:52] – admin
+++ topics:reliability [2025/11/25 18:59] (текущий) – admin
@@ Строка 1: / Строка 1: @@
 ====== Инженерия надёжности инфраструктуры ЦОД ======
 <WRAP box round>
-Раздел посвящён методам анализа и повышения надёжности инженерных систем центров обработки данных. Рассматриваются основы теории надёжности, методики анализа отказов и примеры их применения в практике проектирования и эксплуатации.
+Раздел посвящён инженерии надёжности (dependability engineering) применительно к критической инфраструктуре центров обработки данных.
+Рассматриваются:
+  * фундаментальные понятия надёжности и доступности,
+  * методы анализа отказов и уязвимостей,
+  * практические подходы для проектирования, верификации и эксплуатации инженерных систем ЦОД на всех стадиях жизненного цикла — от концепции до сопровождения.
+Цель раздела — дать структурированную методологию оценки и повышения надёжности систем, влияющих на основной процесс ЦОД: IT-услугу.
 </WRAP>
@@ Строка 17: / Строка 23: @@
 </WRAP>
+</WRAP>
+<WRAP box round>
+**Роль инженерии надёжности в ЦОД**
+Инфраструктура ЦОД состоит из взаимозависимых систем: электроснабжения, охлаждения, водоснабжения, систем безопасности, зданий, ИТ-операций.
+Отказ даже одного компонента может привести к деградации основной услуги (Loss of IT process).
+Инженерия надёжности позволяет:
+  * выявлять слабые места структуры;
+  * оценивать вероятности отказов и их комбинаций;
+  * моделировать последствия;
+  * обосновывать уровни резервирования (N+1, N+2, 2N);
+  * выбирать адекватный Tier-уровень;
+  * разрабатывать мероприятия по снижению рисков.
 </WRAP>
 <WRAP box round>
 **Схема подхода к инженерии надёжности**
 <mermaid>
 flowchart LR
-  classDef big font-size:32px,stroke-width:1.2px,padding:10px;
+  classDef big font-size:32px,stroke-width:2px,padding:18px;
-  A["Определение критичных систем"]:::big --> B["Сбор данных о надёжности и отказах"]:::big
+  A["1. Определение функций и критичных систем"]:::big -->
-  B:::big --> C["Применение методов анализа (FMEA, RBD, Markov)"]:::big
+  B["2. Сбор данных о надёжности"]:::big
-  C:::big --> D["Оценка вероятности отказов и времени простоя"]:::big
-  D:::big --> E["Разработка мероприятий по повышению надёжности"]:::big
+  B -->
-  E:::big --> F["Внедрение и мониторинг"]:::big
+  C["3. Методы анализа:<br/>FMEA / FTA / RBD / Марковские модели"]:::big
+  C -->
+  D["4. Оценка вероятностей отказов<br/>и времени простоя"]:::big
+  D -->
+  E["5. Разработка мероприятий:<br/>резервирование, тесты, процедуры"]:::big
+  E -->
+  F["6. Внедрение, контроль<br/>и регулярный пересмотр"]:::big
 </mermaid>
 </WRAP>
 <WRAP box round>
-**Таблица: методы анализа надёжности**
+**Методы анализа надёжности**
-^ Метод ^ Суть ^ Преимущества ^ Ограничения ^
+^ Метод ^ Назначение ^ Преимущества ^ Ограничения ^
-| FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) | Систематический анализ возможных отказов и их последствий | Простота, структурированность | Ограничен качественной оценкой |
+| FMEA | Идентификация отказов и их последствий | Простота, подходит на ранних стадиях | Не учитывает сложные комбинации |
-| RBD (Reliability Block Diagram) | Моделирование системы через последовательное/параллельное соединение блоков | Наглядность, возможность количественных расчётов | Может не учитывать сложные взаимосвязи |
+| FTA (дерево отказов) | Логическая декомпозиция причины критического события | Позволяет анализировать редкие, критичные сценарии | Требует полной информации |
-| FTA (Fault Tree Analysis) | Логическая декомпозиция отказа по дереву событий | Глубокий анализ причин | Требует полной информации о системе |
+| RBD | Математическое моделирование надёжности через последовательные/параллельные блоки | Количественные расчёты, ясная структура | Плохо описывает динамику и временные состояния |
-| Марковские модели | Вероятностное моделирование состояний системы | Учёт времени и переходов | Сложность построения, нужны большие данные |
+| Марковские модели | Моделирование вероятностных переходов между состояниями | Учитывают временную динамику, деградации, восстановления | Сложны, требуют данных и инструментов |
+| Стохастическое моделирование | Монте-Карло оценка частоты UE и времени простоя | Максимальная точность | Очень ресурсоёмко |
 </WRAP>
 <WRAP box round>
 **Ключевые параметры надёжности**
   * **MTBF (Mean Time Between Failures)** — среднее время между отказами.
   * **MTTR (Mean Time To Repair)** — среднее время восстановления.
-  * **Availability (A)** = MTBF / (MTBF + MTTR).
+  * **MDT (Mean Down Time)** — среднее время простоя с учётом логистики, диагностики и ТО.
-  * **Уровень SLA** — процент доступности системы (например, 99,999%).
+  * **Availability (A = MTBF / (MTBF + MDT))** — доступность системы.
-  * **Criticality Index** — приоритет отказов по влиянию на инфраструктуру.
+  * **Failure frequency λ** (1/год или 1/час) — частота отказов.
+  * **Dependability indexes** — показатели надёжности и доступности для критичных событий (UE).
+  * **Criticality** — серьёзность последствий отказа.
 </WRAP>
 <WRAP box round>
-**Контрольные вопросы**
+**Типовые критичные события (UE) для ЦОД**
-  - Определены ли критически важные системы и их приоритеты?
-  - Выбраны ли подходящие методы анализа (FMEA, RBD, FTA) для разных уровней?
+  * **UE1 — Loss of IT process** (потеря IT-услуги)
-  - Рассчитаны ли MTBF, MTTR и показатели доступности?
+  * **UE2 — Safety risk** (риск для персонала)
-  - Сформирован ли план мероприятий по повышению надёжности и отказоустойчивости?
+  * **UE3 — Environment pollution** (экологические последствия)
-  - Интегрированы ли результаты анализа в эксплуатационные регламенты и SLA?
+UE могут дополнительно декомпозироваться по длительности и тяжести
+(например: *> 4h*, *< 4h*, *loss of data*).
 </WRAP>
+<WRAP box round>
+**Основные вопросы при оценке надёжности ЦОД**
+  * Определены ли функции инфраструктуры (F1…F7)?
+  * Выделены ли UE и цели по недоступности/частоте отказов?
+  * Собраны ли данные о надёжности оборудования (λ, MDT, MTTR)?
+  * Идентифицированы ли слабые места архитектуры (SPOF)?
+  * Применены ли корректные методы анализа (FMEA/FMECA, FTA, RBD, Markov)?
+  * Проверено ли соответствие Tier-требованиям?
+  * Учтены ли деградированные режимы, отказ автоматики, датчиков, SCADA?
+  * Учитываются ли common-mode failures (общие причины отказов)?
+  * Обновляется ли анализ на стадиях проектирования, монтажа и эксплуатации?
+</WRAP>
+<WRAP box round>
+**Результаты применения инженерии надёжности**
+  * корректно подобранная схема резервирования (N+1, N+2, 2N);
+  * отсутствие скрытых SPOF;
+  * баланс стоимости и надёжности;
+  * соответствие Tier-требованиям;
+  * количественные показатели надёжности по каждому UE;
+  * единая методология для проектирования и эксплуатации.
+</WRAP>