Identyfikatory
Warianty tytułu
Analiza gotowości modeli redundancji kaskadowej uwzględniających niedoskonałe przełączanie oraz przerwane naprawy
Języki publikacji
Abstrakty
This paper considers N + 1 series redundancy, where N components are active and 1 component is standby in normal state. The active components execute the service, while the standby component is ready to take over the active role if the active components fail. When an active component fails, the standby, if available, automatically takes over system operations. However, the automatic switchover of the standby component to active mode might not be possible due to hardware or software issues. When a component failure or an imperfect switchover occurs, it immediately begins to be repaired. However, the repair process is possible to be interrupted. The most existing literature of redundancy models has focused on Markovian systems with uninterrupted repairs. This paper considers a non-Markovian redundancy model with interrupted repairs, where the repair time, the non-automatic switchover time, and the interrupted time are generally distributed. Using supplementary variable method and integro-differential equations, we obtain the steady-state availability for the redundancy model.
W niniejszym artykule rozważano przypadek redundancji kaskadowej typu N + 1, w której liczba N elementów pozostaje aktywnych, a jeden komponent jest w trybie gotowości w stanie normalnym. Elementy aktywne wykonują usługę, podczas gdy składowa rezerwowa pozostaje w stanie gotowości do przejęcia roli aktywnej w przypadku, gdyby składniki aktywne uległy uszkodzeniu. Gdy element aktywny przestaje działać, element zastępczy, jeśli jest dostępny, automatycznie przejmuje operacje systemowe. Jednak automatyczne przełączenie komponentu zastępczego na tryb aktywny nie zawsze jest możliwe z powodu problemów ze sprzętem lub oprogramowaniem. Jeśli wystąpi awaria komponentu lub niedoskonałe przełączenie, natychmiast rozpoczyna się naprawa. Proces naprawy może jednak zostać przerwany. Większośćistniejącej literatury na temat modeli nadmiarowości koncentruje się na systemach Markowa, w których nie dochodzi do przerwania naprawy. W niniejszym artykule rozważano niemarkowowski model nadmiarowości uwzględniający możliwość przerwania naprawy, w którym czas naprawy, czas nieautomatycznego przełączenia oraz czas przerwany mają rozkład ogólny. Wykorzystując metodę dodatkowej zmiennej oraz równania całkowo-różniczkowe otrzymano gotowość stacjonarną dla omawianego modelu redundancji.
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
640--649
Opis fizyczny
Bibliogr. 27 poz., rys., tab.
Twórcy
autor
- Hyper-Connected Communication Research Laboratory electronics and Telecommunications Research Institute Daejeon 34129, Republic of Korea
autor
- Hyper-Connected Communication Research Laboratory electronics and Telecommunications Research Institute Daejeon 34129, Republic of Korea
autor
- Department of information and Communications Engineering Dongeui university 176 Eomgwangno, Busanjin, Busan 47340, Republic of Korea
Bibliografia
- 1. Ambuj G, Stephen L. Modeling and analysis of computer system availability. IBM Journal of Research and Development 1987; 31(6): 651-664, https://doi.org/10.1147/rd.316.0651.
- 2. Bosse S, Splieth M, Turowski K. Multi-objective optimization of IT service availability and costs. Reliability Engineering and System Safety 2016; 147: 142-155, https://doi.org/10.1016/j.ress.2015.11.004.
- 3. Hsu Y L, Ke J C, Liu T H, Wu C H. Modeling of multi-server repair problem with switching failure and reboot delay and related profit analysis. Comput. Ind. Eng. 2014; 69: 21-28, https://doi.org/10.1016/j.cie.2013.12.003.
- 4. Huawei. Planning Guide: iManager U2000 Unified Network Management System, Huawei Technologies Co., Ltd. 2010.
- 5. Kadyan M S. Reliability and profit analysis of a single-unit system with preventive maintenance subject to maximum operation time. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability 2013;5(2):176-181.
- 6. Kanso A, Khendek F, Mishra A, Toeroe M. Integrating legacy applications for high availability: a case study. Proc. 13th IEEE International Symposium on High-Assurance Systems Engineering 2011; 83-90, https://doi.org/10.1109/HASE.2011.39.
- 7. Ke J B, Chen J W, Wang K H. Reliability measures of a repairable system with standby switching failures and reboot delay. Qual. Technol. Quant. Manag. 2011; 8(1): 15-26, https://doi.org/10.1080/16843703.2011.11673243.
- 8. Ke J C, Lin C H. A Markov repairable system involving an imperfect service station with multiple vacations. Asia-Pacific Journal of Operational Research 2005; 22(4): 555-582, https://doi.org/10.1142/S021759590500073X.
- 9. Kim D, Shim J, Ryu H, Lee Y. Networking service availability analysis of 2N redundancy model with non-stop forwarding. Lecture Notes in Electrical Engineering 2015; 339: 1063-1069, https://doi.org/10.1007/978-3-662-46578-3_126.
- 10. Kuo C C, Ke J C. Comparative analysis of standby systems with unreliable server and switching failure. Reliability Engineering and System Safety 2016; 145: 74-82, https://doi.org/10.1016/j.ress.2015.09.001.
- 11. Kuznetsov N Y. Evaluation of the reliability of repairable (s-t) networks by fast simulation method. Journal of Automation and Information Sciences 2014; 46(5): 1-14, https://doi.org/10.1615/JAutomatInfScien.v46.i5.10.
- 12. Lee Y. Availability analysis of redundancy model with generally distributed repair time, imperfect switchover, and interrupted repair. Electronics Letters 2016; 52(22): 1851-1853, https://doi.org/10.1049/el.2016.2114.
- 13. Lee Y. Comments on "Comparative analysis of standby systems with unreliable server and switching failure"[RelibEngSystSaf 2016; 145: 74–82]. Reliability Engineering and System Safety 2017; 160: 98-100, https://doi.org/10.1016/j.ress.2016.11.005.
- 14. Lewis E E. Introduction to Reliability Engineering, John Wiley & Sons, New York, 1996.
- 15. Marks H. Specifying Servers based on Needs and Growth. [IN:] Gilbert H.(ed.) Server Management, Auerbach, 1996.
- 16. OpenSAF foundation, http://www.opensaf.org, accessed Sep. 9. 2016.
- 17. Piotrowski J A, Randolph W T. Robotic Welding: A Guide to Selection and Application, Robotics International of SME, Publications Development Dept., 1987.
- 18. Sadjadi S J, Soltani R. Minimum-maximum regret redundancy allocation with the choice of redundancy strategy and multiple choice of component type under uncertainty. Comput. Ind. Eng. 2015; 79: 204-213, https://doi.org/10.1016/j.cie.2014.10.021.
- 19. Schedule automatic website backups. https://backup-guard.com/.
- 20. Toeroe M, Tam F. Service Availability: Principles and Practice, John Wiley & Sons, 2012, https://doi.org/10.1002/9781119941378.
- 21. Veeramany A. Multi-State Reliability Analysis of Nuclear Power Plant Systems, Ph.D. Thesis, University of Waterloo, 2012.
- 22. Wang K H, Dong W L, Ke J B. Comparison of reliability and the availability between four systems with warm standby components and standby switching failures. Appl. Math. Comput. 2006; 183: 1310-1322, https://doi.org/10.1016/j.amc.2006.05.161.
- 23. Wang K H Ke J C. Probabilistic analysis of a repairable system with warm standbys plus balking and reneging. Applied Mathematical Modelling 2003; 27: 327-336, https://doi.org/10.1016/S0307 904X(02)00133-6.
- 24. Wang K H, Sivazlian B D. Reliability of a system with warm standbys and repairmen. Microelectronic and Reliability 1989; 29: 849-860, https://doi.org/10.1016/0026-2714(89)90184-4.
- 25. Wood A. Availability modeling. IEEE Circuits and Devices Magazine 1994; 10(3): 22-27, https://doi.org/10.1109/101.283651.
- 26. Zhang Y, Wu W, Tang Y. Analysis of a k-out-of- n: G system with repairman's single vacation and shut off rule. Operations Research Perspectives 2017; 4: 29–38, https://doi.org/10.1016/j.orp.2017.02.002.
- 27. Zhou Y, Zhang Z. Optimal maintenance of a series production system with two multi-component subsystems and an intermediate buffer. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability 2015;17(2): 314–325, https://doi.org/10.17531/ein.2015.2.20.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-c837a5eb-fe24-4f15-942c-309ee00f18a8