原创 MTBF是什么意思?交换机做MTBF有什么要求?MTTF、MTBF和MTTR的区别是什么?

2022-8-4 14:28 505 2 3 分类: 通信

   MTBF,即平均故障间隔时间,英文全称是“Mean Time Between Failure”。是衡量一个交换机的可靠性指标。单位为“小时”。它反映了交换机的时间质量,是体现交换机在规定时间内保持功能的一种能力。具体来说,是指相邻两次故障之间的平均工作时间,也称为平均故障间隔。概括地说,产品故障少的就是可靠性高,产品的故障总数与寿命单位总数之比叫“故障率”(Failure rate)。本期武汉海翎光电的小编就为大家介绍一下《交换机做MTBF有什么要求?》

    一般来讲MTBF测试时间可以根据交换机样品提供的数量进行调整,交换机样品提供越多,周期相对越短。


    MTTF、MTBF和MTTR的区别

    可靠性是最初是确定一个系统在一个特定的运行时间内有效运行的概率的一个标准。可靠性的衡量需要系统在某段时间内保持正常的运行。


  目前,使用最为广泛的一个衡量可靠性的参数是,MTTF(mean time to failure,平均失效前时间),定义为随机变量、出错时间等的"期望值"。但是,MTTF经常被错误地理解为,"能保证的最短的生命周期"。MTTF 的长短,通常与使用周期中的产品有关,其中不包括老化失效。


  MTTR(mean time to restoration,平均恢复前时间),源自于IEC61508中的平均维护时间(mean time to repair),目的是为了清楚界定术语中的时间的概念,MTTR是随机变量恢复时间得期望值。它包括确认失效发生所必需的时间,以及维护所需要的时间。MTTR也必须包含获得配件的时间,维修团队的响应时间,记录所有任务的时间,还有将设备重新投入使用的时间。


  MTBF(Mean time between failures,平均故障间隔时间)定义为,失效或维护中所需要的平均时间,包括故障时间以及检测和维护设备的时间。对于一个简单的可维护的元件,MTBF = MTTF + MTTR。因为MTTR通常远小于MTTF,所以MTBF近似等于MTTF,通常由MTTF替代。MTBF用于可维护性和不可维护的系统。


    提高网络设备的可靠性需要从设备的硬件系统和软件系统两个方面考虑。在硬件系统上,提高设备可靠性的方法包括在关键部件上采用大量的冗余设计方式和降额设计方式,对硬件系统的关键部件进行备份,使用正确的制造工艺,对出厂设备进行老化试验;一般情况下,这样的措施能够保证产品的可靠性,但是不排除因为个别器件异常或环境因素的影响,导致产品出现故障,因此需要使用冗余措施来进一步增强设备的可靠性。在使用1+1备份的情况下,设计的可靠性增加50%,因为备份措施比其它措施更能够有效的保证设备的可靠性,所以在传统交换机网络设备中,广泛的使用了备份机制来提高可靠性。


    在软件系统上,提高可靠性的技术要复杂得多,它包括提高软件代码的质量,备份关键数据和状态,增加网络冗余协议的支持,提高基本网络协议的冗余特性。从根本上讲,软件代码的质量是软件系统可靠性的基础,使用规范的软件开发模式,加强软件质量的监督机制,包括进行软件成熟度模型的认证都是提高软件代码质量的方法。对于复杂的软件系统,其对数据和状态的备份要求很高,需要建立良好的软件系统结构,根据不同数据和状态的要求,提供实时和定时的备份机制,在备份中的同步也是要着重考虑的因素之一。



    MTBF推算方法:

    1. 由MTBF定义可知,规定产品在总的使用阶段累计工作时间与故障次数的比值为MTBF, 指数(Exponential)分布是可靠度统计分析中使用最普遍的机率分布.指数分布之MTBF数值为失效率λ的倒数,故一旦知道λ值,即可由可靠度函数估算产品的可靠度.

    MTBF= 总运行时间Total Operating(Hrs)/总失效次数Total FailuresMTBF的估计值符合卡方分布原理, 其语为:CHIINV(probability,degrees_freedom)X2(probability,degrees_freedom)。


    故有以下公式:

    T= 总时间Total Hours

    r=失效总数Number of failures

    Φ=置信区间Confidence interval

    注: If there are no failures(如果未有不良发生),then: MTBFlower = T/-ln(Confidence Interval)。

    可靠性是设计出来的,所以设备的MTBF也是设计出来。

    产品在研制阶段通过可靠性设计达到可靠性定性要求和定量要求。其中定量要求的一般使用指标就是MTBF,并分为规定值和最低可接受值两种要求。研制阶段MTBF可以调整,而设计定型后随着产品定型,MTBF也同样定型了。

    MTBF计算中主要考虑的是产品中每个器件的失效率。但由于器件在不同的环境、不同的使用条件下其失效率会有很大的区别,例如,同一产品在不同的环境下,如在实验室和海洋平台上,其可靠性值肯定是不同的;又如一个额定电压为16V的电容在实际电压为25V和5V下的失效率肯定是不同的。所以,在计算可靠性指标时,必须考虑上述多种因素。所有上述这些因素,几乎无法通过人工进行计算,但借助于软件如MTBFcal软件和其庞大的参数库,我们就能够轻松的得出MTBF值。


    交换机的MTBF值达标了,产品的可靠性定量指标就达标了。好了,武汉海翎光电的小编就介绍到这里。

作者: 武汉海翎光电, 来源:面包板社区

链接: https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-3986637.html

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文章评论1条评论)

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追忆流年寻梦少年 2022-8-8 12:47

MTBF在复杂系统、大型装置中还是蛮有用的,例如电网故障恢复时间。
不过计算复杂,因素很多,有一定的离散性。
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