Matek érettségi

Két tartalék útvonal megbízhatósága: a közös hibapontot is számold

A soros és párhuzamos rendszer eltérő valószínűségi szabályt követ. Egy közös függőség a két jól működő útvonal mellett is korlátozhatja a teljes rendszer eredményét.

Dajka Gábor6 perc olvasás

Két tartalék útvonal láttán könnyű azt gondolni, hogy a rendszer szinte biztosan működik. Ehhez azonban tudni kell, hogy valóban elég-e bármelyik útvonal működése, függetlenek-e a hibáik, és van-e olyan közös elem, amely mindkettőt leállíthatja.

A következő számítás egy adott, rögzített feladatra és időtartamra megadott működési valószínűségekkel dolgozik. Nem valós szolgáltatói rendelkezésre állást becsül, és nem helyettesít műszaki kockázatelemzést. Az értékek saját, szemléltető feltételezések, az összekapcsolás logikáját mutatják.

Ha mindkét elem kell, a rendszer soros

Legyen az A elem működési valószínűsége 98%, a B elemé 99%. Ha a feladat sikeréhez mindkettő működése szükséges, és az események függetlenek, az együttes működés valószínűsége 0,98 × 0,99 = 0,9702, vagyis 97,02%.

A két százalék átlaga 98,5% lenne, de nem ezt az eseményt számolja. A rendszer mindkét elemet igényli, így az egyik kiesése elegendő a teljes feladat sikertelenségéhez. A NIST soros modellje ugyanezt a függetlenségre épülő kapcsolatot írja le.

A feladat szövegét ezért a képlet előtt tisztázd: „mindkettő szükséges” vagy „bármelyik elegendő” szerepel benne? Az azonos két bemenetből jelentősen eltérő eredmény következik.

Ha bármelyik elegendő, a közös kiesést vizsgáld

Tegyük fel, hogy A és B most egymást helyettesíti. A saját modell szerint A kiesési valószínűsége 2%, B-é 1%. Független kiesések mellett mindkettő hibájának valószínűsége 0,02 × 0,01 = 0,0002, vagyis 0,02%.

Legalább egy működő útvonal valószínűsége ezért 1 − 0,0002 = 99,98%. A NIST párhuzamos modellje is a teljes közös kiesésből indul ki. A működési százalékokat nem szabad egyszerűen összeadni; 197% nem értelmezhető valószínűség.

A 99,98%-os érték feltételesen helyes: kell hozzá a helyettesíthetőség és a függetlenség. Ha a második útvonalat nem lehet időben aktiválni, az átváltás külön működési feltétel lehet.

Egy közös elem megváltoztatja az eredményt

Legyen mindkét útvonal előtt egy közös C elem, amelynek működési valószínűsége 95%. A példában C eseménye független az A–B alrendszertől. A teljes működéshez C és legalább az egyik útvonal kell.

Az eredmény 0,95 × 0,9998 = 0,94981, vagyis 94,981%. A két tartalék útvonal jó részrendszereredménye mellett a teljes rendszer még 95%-ot sem ér el. Ez a feltételezett közös függőség hatása.

Ha A és B hibái közös okból együtt következhetnek be, a függetlenségi szorzatot külön is felül kell vizsgálni. Azonos infrastruktúra vagy közös kezelési folyamat esetén a két név önmagában nem bizonyít két független védelmet.

Rögzítsd a számítási eseményt és a korlátokat

A munkalapon szerepeljen az időtáv, a működés pontos feltétele, az egyes valószínűségek eredete és a feltételezett függetlenség. Egy egyhetes feladatra megadott adatot nem lehet változatlanul egyéves feladatra átvinni.

A százalékkalkulátor a százalékok és arányok ellenőrzésében segít. A statisztikai kalkulátor más valószínűségi részfeladatokhoz kapcsolódik; az infrastruktúra valódi függőségeit a bemenetekből nem tudja automatikusan igazolni.

Ugyanaz a két részarány eltérő közös kiesést takarhat

Vegyünk egy másik, szemléltető, tízezer azonos feladathelyzetből álló adatsort. Az A útvonal továbbra is 9800, a B 9900 esetben működik. A közös állapotok most így oszlanak meg:

A állapotaB állapotaEsetek száma
MűködikMűködik9780
MűködikKiesik20
KiesikMűködik120
KiesikKiesik80

Ellenőrzésként A működése 9780 + 20 = 9800, B működése 9780 + 120 = 9900. Az egyedi 98% és 99% tehát változatlan. A két útvonal közös kiesése viszont 80/10 000 = 0,8%, így legalább egy működése 99,2%. A független modellben ugyanerre a tízezres alapra mindössze két közös kiesés jutna elméleti átlagként.

A két egyedi arány ezért önmagában nem határozza meg a párhuzamos eredményt. A közös hibák előfordulását kell ellenőrizni. A függetlenségi feltételt hangsúlyozó NIST-modellek akkor használhatók közvetlen szorzattal, ha a feltétel az adott feladatban elfogadható.

Ha ehhez az új A–B összetételhez továbbra is egy tőlük független, 95%-os közös C elemet kapcsolunk, az összeredmény 0,95 × 0,992 = 94,24%. A 94,981%-os korábbi értékhez képest ez 0,741 százalékponttal kisebb. A különbség az A és B együttes állapotából következik; a két névleges működési százalékot nem változtattuk meg.

A saját felmérésben ezért ugyanahhoz a feladathoz és időablakhoz párosítsd az útvonalak állapotát. Két külön időszak átlagos sikerarányából nem állítható össze ez a négymezős közös nyilvántartás.

Gyakori kérdések

Két azonos szolgáltató független tartalékot jelent?

Ezt külön kell vizsgálni. Közös hálózat, tápegység, szoftver vagy hozzáférés közös hibalehetőséget adhat; a szerződések száma nem elegendő bizonyíték.

A 99,98% garantált eredmény?

A saját modell feltételeiből számolt valószínűség. Garanciát vagy valós mért rendelkezésre állást a szemléltető adatokból nem lehet állítani.

Mi a legfontosabb ellenőrzés a képlet előtt?

Annak tisztázása, hogy pontosan mely elemek együttes működése jelent sikert, és mely hibák fordulhatnak elő közös okból.

Záró tudáspróba

Válassz kérdésenként egy választ. A megoldások ellenőrzése után minden helyes válaszért 1 pontot adj magadnak; a hibás, kihagyott vagy több válasszal megjelölt kérdés 0 pont. Összesen 0–3 pont szerezhető.

1. A sikerhez két független, 98%-os és 99%-os elem együttes működése kell. Mekkora a siker esélye?

  • A) 98,5%.
  • B) 99,98%.
  • C) 97,02%.

2. A tízezres példában 80 alkalommal mindkét útvonal kiesik. Mekkora a legalább egy működő útvonal aránya?

  • A) 99,2%.
  • B) 98%.
  • C) 0,8%.

3. Miért nem elég A 98%-os és B 99%-os önálló adata a párhuzamos eredményhez?

  • A) Mert a százalékok mindig összeadandók.
  • B) Mert a közös kiesések gyakorisága és a helyettesíthetőség is szükséges.
  • C) Mert két útvonal együtt mindig 100%-ot ad.

Megoldások és pontszám

1. C. Soros sikerhez mindkettő kell: 0,98 × 0,99 = 0,9702. Az átlag és a párhuzamos képlet más kérdésre válaszol.

2. A. A teljes közös kiesés aránya 0,8%, ennek kiegészítője 99,2%. Az egyedi sikerarányokat itt nem kell függetlenséget feltételezve összeszorozni.

3. B. A közös állapotok eltérhetnek ugyanazon egyedi arányok mellett. A rendszer sikere attól függ, mennyire gyakran esik ki egyszerre mindkét használható útvonal.

3 pont: A soros feltételt és a közös kiesést is megfelelően kezelted. Saját adataidból az azonos feladathelyzethez tartozó négy közös állapotot gyűjtsd össze.

2 pont: Az 1. kérdéshez a mindkét elemet igénylő képletet, a 2.-hoz a 80 közös kiesést, a 3.-hoz a változatlan egyedi arányok ellenpéldáját nézd át.

0–1 pont: Fogalmazd meg egy mondatban, mikor sikeres a teljes feladat. Ezután jelöld, mely közös állapotok számítanak sikernek, és csak ezek arányát összegezd.

További cikkek

Kapcsolódó olvasnivalók

Gyorskereső

Kalkulátorok és útmutatók keresése

↑↓ választásEnter megnyitásEsc bezárás