А.Ф. Уласень¹, О.Н. Андреева², С.Х. Екшембиев³, Е.Г. Бергер⁴
1Военная академия ВПВО ВС РФ (г. Смоленск, Россия)
2,3АО «Концерн «Моринсис-Агат» (Москва, Россия)
4РТУ МИРЭА (Москва, Россия)
Постановка проблемы. Проектирование и разработка современных информационно-управляющих систем (ИУС) невозможны без проведения анализа, прогнозирования и обеспечения их надежности. При этом целями анализа являются оптимальное распределение надежности между составными частями аппаратуры или системы, выбор структуры, обеспечивающей наибольшие значения показателей надежности, определение необходимой степени избыточности, оптимальный выбор начальных значений параметров компонентов аппаратуры и др.
Цель. Определить допустимый уровень деградации многопроцессорной матрицы ИУС.
Результаты. Рассмотрены некоторые аспекты обеспечения надежности аппаратуры ИУС, работающих в режиме реального времени. Предложено для повышения надежности таких систем при появлении искажений вычислительного процесса реконфигурировать систему путем своевременного исключения из вычислительного процесса отказавших процессоров многопроцессорной матрицы, а также перераспределить их функции между оставшимися исправными. Отмечено, что исключение из вычислительного процесса отказавших процессоров приводит к изменению топологии и снижению суммарных вычислительных возможностей ИУС. Показано, что классические подходы к оценке надежности не позволяют определить зависимость между числом отказавших процессоров и снижением производительности ИУС.
Практическая значимость. Предлагаемый подход позволяет оценить допустимый уровень снижения производительности многопроцессорной матрицы ИУС и определить момент наступления критической деградации, т.е. состояния ИУС, в котором число отказавших процессоров в матрице и изменение топологии связей не позволяют обеспечить своевременность решения задачи в режиме реального времени.
- Баденко В.Л. Высокопроизводительные вычисления. СПб.: Изд-во Политехнического ун-та. 2010. 180 с.
- Константиновский В.М., Лопашинов П.М., Шалин С.А. Средства разработки и отладки программного обеспечения для систем, работающих в режиме реального времени // ВСРЭ. Cер. РЛТ. 2000. № 1. С. 7−21.
- Уласень А.Ф., Скачков С.А., Екшенбиев С.Х., Рыжов Г.Б. Эффективность организации параллельных вычислений высокопроизводительных вычислительных систем // Наукоемкие технологии. 2019. Т. 20. № 1. С. 76−80.
- Уласень А.Ф. Оценка надежности информационных систем специального назначения // Наукоемкие технологии. 2015. Т. 16. № 1. С. 32−35.