:: Sistemi riparabili e disponibilità ::
Abbiamo definito la disponibilità di un componente come: “l'attitudine del componente a svolgere la funzione richiesta, sotto determinate condizioni, in un dato instante”. È importante notare che tale concetto non ammette interruzioni d'impiego, dunque eventuali manutenzioni devono essere fatte fuori dal tempo di missione.
Il tempo medio al ripristino: Mean Time To Repair/Restore (MTTR)
Se ci caliamo nello scenario dei componenti riparabili dobbiamo introdurre questa grandezza, intesa come il tempo medio di riparazione del guasto. Possiamo definire la Manutenibilità come la misura della facilità con la quale un componente può essere riparata, mentre con la Mantenibilità M(t), si intende la probabilità che il sistema, non funzionante, possa essere riparato entro il tempo t.
N.B.: il MTTF fa riferimento a quei sistemi NON riparabili.
Possiamo stabilire dunque un'analogia tra sistemi non riparabili e sistemi riparabili:
- g(t): Densità di probabilità di riparazione normale → f(t): Dist di probabilità di guasto;
- M(t): Probabilità di riparazione (manutenibilità) → F(t): Inaffidabilità;
- N(t): Probabilità di non riparazione → R(t): Affidabilità;
- μ(t): Tasso di riparazione (istantaneo) → λ(t): Tasso di guasto istantaneo
Possiamo definire il MTTR come:
dove:
- g(ti) * Δt'_i_:' probabilità che la riparazione avvenga nell'intervallo di tempo [t, Δt];
- M(t): probabilità che la riparazione termini nell'intervallo [0, t];
- μ(t) * Δt: probabilità che la riparazione avvenga nell'intervallo [t, t+Δt], condizionata dal fatto che essa non si è conclusa al tempo t.
Nel qual caso il tasso di riparazione μ(t) sia costante avremo che:
Introduciamo anche il MTBF (Mean Time Between Failure), che misura il tempo medio tra i guasti. Esso può essere definito in due modi:
- MTBF → MTTFS nei sistemi non riparabili;
- MTBF → vista come la somma dei due tempi: MTTFS e MTTR nei sistemi riparabili.
Possiamo dunque dare la definizione matematica della disponibilità:
Ricollegando la precedente definizione con quanto detto prima possiamo definire la disponibilità come:
Dependability: una valutazione del “livello di fiducia” riferita al corretto funzionamento del sistema
Con il termine Dependability facciamo riferimento alla Fidatezza del sistema. Per poter definire questo concetto bisogna prima introdurre il concetto di servizio e utente. Il servizio fornito dal sistema non è altro che il comportamento del sistema stesso, così come viene percepito dai suoi utenti, mentre un utente è un altro sistema che interagisce con l'interfaccia del servizio.
Per funzione di un sistema intendiamo il comportamento atteso del sistema, dunque quando un sistema possiede un comportamento corretto se realizza la funzione specificata in fase di progetto. Un sistema che si comporta nel modo corretto è un sistema depandable, ovvero che possiede un'elevata probabilità di svolgere quelle operazioni che gli sono state specificate di fare. Sviluppare sistemi depandable significa conoscere ed evitare tutti quegli impedimenti, in cui il sistema potrebbe incorrere, che potrebbero portare ad un comportamento errato del sistema. Gli impedimenti principali che conosciamo sono: il guasto, l'errore e il fallimento. Sappiamo distinguere queste situazioni, il guasto è un evento (critico o meno) del sistema, il fallimento, invece, dice che il sistema viola la sua specifica di servizio.
Possiamo dunque dire che il fallimento fa passare il sistema da uno stato di “corretto funzionamento” ad uno stato di “non corretto funzionamento”.
La freccia che porta il sistema allo stato di “Servizio Non Corretto” si chiama Fallimento, mentre la freccia che riporta il sistema allo stato “Servizio Corretto” prende il nome di Restoration.
Abbiamo detto che i sistemi possono essere composti da più componenti che risultano essere collegati tra loro, a tal proposito si può definire la “catena guasto-errore-fallimento”. Essa dice che all'interno di un componente è possibile (in un futuro non deterministico) che il comportamento del sistema devia dalla sua specifica, tale situazione genera una guasto il quale provoca un errore del componente che a sua volta provoca il fallimento del componente stesso. Il fallimento del componente genera un guasto per il sistema, il quale si tramuta in errore e poi in fallimento del sistema.
I requisisti di Dependability
I requisiti fondamentali della dependability sono i requisisti RAMS, già citati nel primo capitolo. Oltre a questi ne possiamo definire altri due:
- Collaudabilità: proprietà in cui le diverse caratteristiche del sistema possono essere verificate in fase di manutenibilità;
- Performability: P(L,t): definita come la probabilità che il valore del livello si sicurezza del sistema, all'istante di tempo t, sia almeno pari ad L.
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