01、可靠性介绍

可靠性介绍

定义

可靠性是降低网络中断时间、保证网络中业务质量，提升用户体验的一项技术。

随着网络的快速普及和应用的日益深入，各种增值业务（如IPTV、视频会议等）得到了广泛部署，网络中断可能影响大量业务、造成重大损失。因此，作为业务承载主体的基础网络，其可靠性日益成为受关注的焦点。

在实际网络中，总避免不了各种非技术因素造成的网络故障和服务中断。因此，提高系统容错能力、提高故障恢复速度、降低故障对业务的影响，是提高系统可靠性的有效途径。

可靠性度量指标

可靠性度量指标包括：MTTR、MTBF和可用度。

通常使用平均修复时间MTTR（Mean Time to Repair）和平均故障间隔时间MTBF（Mean Time Between Failure）这两个指标来评价产品或系统的可靠性。

• MTTR（Mean Time to Repair）：平均修复时间，从可维护性方面标识故障的恢复能力。指一个组件或设备从故障到恢复正常所需的平均时间，实质上指的是设备的容错能力。广义的MTTR涉及备件管理、客户服务等，是设备维护的一项重要指标。

  以下为MTTR的计算公式：

  MTTR＝故障检测时间＋单板更换时间＋系统初始化时间＋链路恢复时间＋路由覆盖时间＋转发恢复时间

  上述各项的值越小，平均修复时间MTTR也就越小，设备的可用性也就越高。

• MTBF（Mean Time Between Failure）：平均故障间隔时间，从可靠性方面标识故障发生的频率。指一个组件或设备的无故障运行平均时间，通常以小时为单位。
• 可用度：可用度标识系统的出勤率，增大MTBF和减少MTTR，都可以提高设备的可用性。

  以下为可用度的计算公式：

  可用度=MTBF/（MTBF+MTTR）

  在电信行业，99.999%的可用度意味着设备因故障导致的业务中断时间平均每年不得超过5分钟。

  在实际网络中，总是避免不了各种因素造成网络故障和服务中断。基于这个事实，能够让设备从故障中快速恢复的技术非常重要，即缩小MTTR一样可以达到要可用性的目的。

可靠性需求级别

可靠性需求的级别不同，其目标和实现方法就不同。

可靠性需求的3个级别、目标和实现方法如表1所示：

表1 可靠性需求

级别	目标	实现方法
1	系统软件和硬件的故障较少	硬件：简化设计、电路规范、器件可靠应用、外购件可靠性控制、生产工艺可靠性、环境适应性、高加速寿命试验（Highly Accelerated Life Testing-HALT）、加速应力试验源由（Highly Accelerated Stress Screen-HASS）等。 软件：软件可靠性设计规范
2	即使发生故障，系统功能不受影响	冗余设计、倒换策略、提高倒换成功率
3	系统故障导致功能受损，但能够快速恢复	故障检测、诊断、隔离和恢复

高可靠IP网络组网原则

组网原则包括：分层组网、冗余技术和负载分担技术。

可靠性组网原则如下：

• 分层组网：将网络分为核心层，汇聚层，边缘层。根据业务现状或业务预测，接入边缘层接入节点时采用冗余备份设置，分别与汇聚节点相连。汇聚层设备双归到上层单点多设备或多点。汇聚层与核心层设备可以视情况合理设置。核心层设备采用全互连或半互连，大流量两点一条可达，避免使用多极互连。

• 同层内尽量多互连，单点考虑多设备。

• 下层双归或是多归到上层多个设备的单点上或是多点上。

• 局部根据业务流量情况适当调整。