計算機硬件設(shè)備的運維決策和評估數(shù)學(xué)模型分析

張 榆

（云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司信息中心，昆明 650217）

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展、信息技術(shù)的不斷進步，現(xiàn)階段，計算機硬件設(shè)備已經(jīng)在各個行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，計算機設(shè)備運維工作對于設(shè)備可靠運行具有重要意義。在本文中，計算機設(shè)備主要為服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)輸入輸出設(shè)備、存儲備份設(shè)備等。

1 計算機硬件設(shè)備的運維決策和評估數(shù)學(xué)模型理論基礎(chǔ)

1.1 設(shè)備可靠度

在計算機硬件設(shè)備運維決策和評估數(shù)學(xué)模型構(gòu)建中，設(shè)備可靠度是其重要理論基礎(chǔ)之一?，F(xiàn)階段，針對計算設(shè)備可靠性，業(yè)內(nèi)在進行分析時，其重要分析因素包含平均故障間隔時間、失效率、平均故障修復(fù)時間、可靠度、不可靠度以及失效分布函數(shù)，設(shè)備總數(shù)為N，t 時間已經(jīng)失效設(shè)備數(shù)量為n（t），那么設(shè)備可靠度在使用計算機設(shè)備過程中，設(shè)備故障具有非累積與偶發(fā)特點，可靠度主要遵循指數(shù)進行分布，設(shè)使用時間為t，可度量固定值是λ，那么其中λ為 1/MTBF。

1.2 設(shè)備可用性

視單臺計算機設(shè)備作為黑盒，可以對其可用性進行整體分析?，F(xiàn)階段，計算機設(shè)備使用狀態(tài)可以歸納為兩種類型，即運行狀態(tài)與故障狀態(tài)，在狀態(tài)變化時，其與前一個時刻狀態(tài)具有密切關(guān)聯(lián)。在此基礎(chǔ)上，可以運用馬爾可夫過程動態(tài)行為特征理論，采用馬爾可夫鏈開展具體分析工作。設(shè) 為運行狀態(tài)至故障狀態(tài)轉(zhuǎn)移可能性，即失效率，μ是故障狀態(tài)至運行狀態(tài)轉(zhuǎn)移可能性，即修復(fù)率。保持運行狀態(tài)為1-λ，保持故障狀態(tài)為1-μ，μ為1/MTTR，其中MTTR 是維修時間和與維修次數(shù)的商。在本文中，MTTR 計算包含故障診斷停機時間、備件時間、物流時間與維修時間[1]。

2 計算機硬件設(shè)備的運維決策和評估數(shù)學(xué)模型實現(xiàn)方法

2.1 重要度評估數(shù)學(xué)模型

為讓運維資金效益實現(xiàn)最優(yōu)化，為讓運維經(jīng)費得到科學(xué)分配，應(yīng)量化分析計算機設(shè)備運維重要度，將量化依據(jù)提供給運維決策，讓主觀因素影響得以減少。在本文中，運維重要度評估函數(shù)為其計算公式為：

B 主要指的是設(shè)備承載業(yè)務(wù)重要度，一方面，承載軟件重要度可以劃分為三個層次，為低、中、高，打分取值是1、2、3，其中低層次為測試類業(yè)務(wù)，中層次為中小項目應(yīng)用系統(tǒng)以及日常業(yè)務(wù)系統(tǒng)，會對外部用戶造成影響，高層次是實施重點項目以及關(guān)鍵業(yè)務(wù)，包含對外業(yè)務(wù)服務(wù)網(wǎng)站軟件系統(tǒng)以及核心數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)等。

C主要指的是設(shè)備資產(chǎn)殘值，在計算過程中，主要應(yīng)用數(shù)值為使用年限數(shù)據(jù)以及設(shè)備成本數(shù)據(jù)，假設(shè)設(shè)備合同價格是C0，已經(jīng)使用年限是u，規(guī)定使用年限是U，那么可以設(shè)定其計算公式為：

C的取值會對運維決策計算造成影響，為保證其不會讓設(shè)備資產(chǎn)殘值變量性質(zhì)受到影響，在本文中，主要是針對設(shè)備資產(chǎn)殘值取e 為底對數(shù)，那么有：

2.2 運維重要度計算

2.3 運維決策分析

結(jié)合計算機設(shè)備運維重要度評估函數(shù)，可以明確設(shè)備數(shù)量、運維重要度評估數(shù)值關(guān)系，如圖1所示。

圖1 關(guān)系圖

假設(shè)用戶擁有計算機設(shè)備、子系統(tǒng)過保數(shù)量為n，其構(gòu)成集合為E，那么其對應(yīng)價格集合那么年度運維經(jīng)費是

假設(shè)年度用戶運維投資是P，若P在以內(nèi)，那么在從n設(shè)備或子系統(tǒng)中選擇j臺設(shè)備、子系統(tǒng)開展運維工作，需要對以下公式進行求解：

通過使用模型分析，可以對計算機硬件設(shè)備可靠度效益、可用性效益開展評估工作，經(jīng)過實踐應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)在可靠度方面，通過巡檢以及日常檢查等運維工作，可以讓設(shè)備可靠度得以維持，但并不能提升設(shè)備可靠度；通過升級設(shè)備硬件微碼，可以讓失效率得以降低，讓設(shè)備可靠度得以提升；通過更換設(shè)備備品備件，可以讓部件可靠度得以提升。在可用性效益評估工作開展中，發(fā)現(xiàn)在子系統(tǒng)可靠度一定的條件下，通過對子系統(tǒng)平均維修時間進行減少，可以讓整體可用性得以提升，讓運維工作效益得到保證。

3 結(jié)束語

綜上所述，在業(yè)務(wù)重要度、設(shè)備資金殘值等指標(biāo)基礎(chǔ)上，可以完成設(shè)備運維重要度評估數(shù)學(xué)模型構(gòu)建工作與運維決策算法制定工作，結(jié)合馬爾可夫鏈可以對其可用性進行分析，進而明確運維效益評估量化結(jié)果，提出針對性運維決策措施。