Надежность и доступность: понимание различий

Что такое надежность системы?

Надежность — это вероятность того, что система или компонент будет выполнять заданную функцию со стабильным качеством и без сбоев в течение определенного периода времени. Команды должны понимать, как измерять и обеспечивать надежность. Тогда они смогут принимать обоснованные решения о производительности системы и повышать удовлетворенность клиентов.

Например, системы начисления заработной платы должны ежемесячно переводить средства на счета получателей в установленные сроки, а холодильные установки должны своевременно обнаруживать перебои в подаче электроэнергии и переключаться на резервные генераторы. Во всех отраслях крайне важно поддерживать надежность автоматизированных процессов и отслеживать производительность с помощью ключевых показателей эффективности управления инцидентами, поскольку сбои могут привести к значительным финансовым издержкам.

Определение надежности

Надежность — это вероятность того, что система или компонент будут выполнять заданную функцию без сбоев при определенных условиях в течение определенного периода времени. Она показывает способность системы или компонента продолжать нормально функционировать, несмотря на ошибки или сбои.

Надежность имеет решающее значение при проектировании и обслуживании системы, поскольку напрямую влияет на ее общую производительность, безопасность и экономичность. Высокая надежность означает, что система или компонент будет работать правильно и стабильно, как необходимо для эффективной эксплуатации и поддержания доверия клиентов.

Как измерить и рассчитать частоту отказов

Для измерения надежности используются, помимо прочих, следующие стандартные показатели управления инцидентами.

• Средняя наработка на отказ. Рассчитывается путем деления общего времени работы на количество сбоев. Полученное значение очень важно — оно показывает среднюю продолжительность времени между отказами.

• Частота сбоев. Рассчитывается путем деления количества сбоев на общее время эксплуатации. Использование таких справочников, как MIL-HNDBK-217, может вызвать неточности в расчетах из-за допущения постоянной частоты отказов, а это может привести к ошибочным прогнозам относительно надежности компонентов, особенно по мере их устаревания.

Важно учитывать дополнительные факторы, такие как соглашения об уровне обслуживания и ожидания клиентов от системы. Стандарты надежности могут различаться в зависимости от возможных последствий сбоя системы. Например, приведет ли сбой к тому, что специалистам по оформлению налоговых деклараций придется уйти с работы пораньше? Или тысячи пассажиров авиалиний не смогут улететь домой?

Расчет показателей надежности

Для оценки надежности системы или компонента используются математические модели и статистические методы. Целью является определение вероятности отказа системы или компонента. В расчетах обычно используются такие показатели надежности, как частота отказов, наработка на отказ и другие.

Анализируя эти показатели, компании могут выявить потенциально слабые области, которые следует улучшить. Расчеты надежности могут выполняться с использованием различных методов, таких как анализ дерева неисправностей, блок-схемы надежности и модели Маркова. Эти методы помогают визуализировать и количественно оценивать надежность сложных систем, позволяя руководителям принимать обоснованные решения в отношении проектирования, обслуживания и распределения ресурсов.

Средняя наработка до отказа (MTTF) и средняя наработка на отказ (MTBF)

Средняя наработка до отказа (Mean Time to Failure, MTTF) — это среднее время выхода системы или компонента из строя, а средняя наработка на отказ (mean time between failures, MTBF) — среднее время между отказами. MTTF обычно используют, когда говорят о неремонтируемых системах, а MTBF — когда говорят о ремонтируемых системах. Оба показателя важны для вычисления значения надежности, поскольку они дают представление о частоте и вероятности отказов системы или компонента.

Зная эти показатели, компании могут лучше прогнозировать потребности в техническом обслуживании, планировать замены и повышать общую надежность системы. Для получения значений MTTF и MTBF нужно собирать данные о событиях сбоя и с использованием статистических методов вычислять среднее время выхода системы из строя и среднее время между сбоями соответственно.

Как повысить надежность

Для повышения надежности служб компании могут предпринимать следующие шаги.

• Создавать графики регулярного технического обслуживания для поддержания систем в актуальном и современном состоянии.
• Внедрять избыточность систем, чтобы предотвратить остановку процессов из-за сбоев компонентов.
• Осуществлять контроль качества и тестирование при модернизации или изменении систем, чтобы команды могли устранять проблемы до их проявления в рабочей среде.
• Использовать комплексные методы сбора и анализа данных в больших масштабах, чтобы рассчитывать показатели надежности и производительность системы.

• Совершенствовать процессы сообщения об инцидентах, чтобы сократить время отклика и восстановления.

Что такое доступность?

Доступность — это процент времени, в течение которого система или компонент находятся в исправном состоянии и выполняют свою функцию. Иными словами, это время бесперебойной работы.

Так, например, крупные интернет-магазины должны поддерживать круглосуточную доступность веб-сайтов, чтобы удовлетворить спрос клиентов, иначе они рискуют уступить долю рынка конкурентам. Доступность зависит от множества условий, таких как скорость интернет-соединения у пользователей и время пикового трафика.

Определение доступности

Доступность — это вероятность того, что система или компонент работоспособны и доступны в данный момент времени. Это мера способности системы или компонента выполнять заданную функцию, когда требуется.

Доступность часто рассчитывают по формуле: «доступность = (MTBF / (MTBF + MTTR))», где MTTR — среднее время ремонта (mean time to repair). Результат расчета ясно показывает, как часто система работоспособна и готова к использованию. Высокая доступность необходима для систем, требующих непрерывной эксплуатации, таких как онлайн-сервисы и критически важная инфраструктура. Сосредоточившись на показателях MTBF и MTTR, компании могут повысить доступность своих систем и оправдать ожидания пользователей.

Как измерить доступность

Доступность измеряется с помощью одного процентного показателя. Это общее истекшее время за вычетом общего времени простоя, поделенное на общее истекшее время:

процент доступности = (общее истекшее время − время простоя) / общее истекшее время

Так, например, если интернет-магазин не работает по три часа в день из-за перегрузки трафиком, его показатель доступности составляет 87,5 %. Для крупных международных розничных продавцов стандартное значение может приближаться к 99,5 %, а значит, нашему онлайн-магазину нужно хорошо поработать над доступностью.

ПО для ITSM, такое как Jira Service Management, помогает командам отслеживать инциденты и собирать данные для оценки доступности.

Как повысить доступность

У компаний есть несколько способов повысить доступность.

• Внедрять графики стандартного профилактического технического обслуживания для обеспечения высокой доступности.
• Создавать избыточность систем с механизмами аварийного переключения.

• Разрабатывать процессы быстрого восстановления работоспособности в рамках управления инцидентами.

Профилактическое техническое обслуживание является особенно эффективной мерой для повышения доступности и надежности служб компании. Оценка надежности, доступности и легкости сопровождения (RAM) может дать важную информацию о том, на чем следует сосредоточить усилия по техническому обслуживанию.

Надежность и доступность

Надежность и доступность часто ошибочно принимают за одно и то же. Однако это разные показатели, и, более того, между ними не всегда есть прямая зависимость.

Даже стандарты, согласно которым компании измеряют их, могут различаться в зависимости от системы и ее функций. Чтобы получить точное представление о любой бизнес-системе, необходимо проанализировать ее надежность и доступность отдельно друг от друга.

• Показатель надежности позволяет определить, произвела ли система надлежащие результаты в установленное время, например перевела ли средства из фонда заработной платы на соответствующие счета в нужный день.
• Показатель доступности позволяет измерить время бесперебойной работы системы, например время непрерывного мониторинга уровня кислорода у недоношенных детей в течение необходимого периода ухода.

В Jira Service Management доступны шаблоны автоматизации, которые помогают собирать данные, совершенствовать процессы сообщения об инцидентах и в целом повышать качество обслуживания клиентов.

Различия

Суть и различия надежности и доступности становятся очевидными, если рассмотреть использование эти показателей для повышения производительности. Надежность направлена на сведение к минимуму количества сбоев и времени простоя системы, а доступность — на обеспечение максимального времени работы.

Оценка надежности системы для кассы самообслуживания в продуктовом магазине может включать анализ того, как часто покупателям требуется помощь сотрудника для совершения покупки. Оценка доступности может включать выяснение того, пытаются ли вообще клиенты воспользоваться этой кассой.

Сходства

Надежность и доступность дополняют друг друга. Конкурентоспособные компании стремятся улучшить оба показателя для достижения наилучших результатов. Например, системы с высоким уровнем доступности, но частыми сбоями вряд ли смогут удовлетворить потребностям клиентов, и неважно, насколько быстро устраняются такие проблемы надежности.

Для улучшения обеих областей часто требуются схожие подходы, такие как регулярное техническое обслуживание, создание избыточности, планирование действий в чрезвычайных ситуациях и тестирование.

Факторы, влияющие на надежность и доступность

На надежность и доступность системы могут повлиять следующие факторы.

• Среда. Это могут быть компоненты Интернета вещей, такие как манометры, подверженные воздействию неблагоприятных погодных условий, или циклические модели использования, например высокая посещаемость интернет-магазина в определенные дни. Чтобы оценить вероятность отказа и улучшить методологии расчета коэффициента надежности, для различных параметров рассчитывается среднее и стандартное отклонение.
• Качество компонентов. Примерами могут служить интеграции со сторонними решениями или аппаратное обеспечение сторонних производителей. Невозможно переоценить важность показателя стандартного отклонения при структурном анализе для понимания того, насколько изменчивы результаты расчетов и какова вероятность сбоев.

• Эксплуатация. Сюда могут входить частота проверок и технического обслуживания или инвестиции в модернизацию ПО.

Компании могут повысить общую надежность и доступность служб, стандартизировав пороговые значения среды и добавив избыточность, введя требования о соответствии качества компонентов стандартам ISO или внедрив всесторонние процедуры проверки, тестирования и обслуживания системы.

Сбалансируйте надежность и доступность с помощью Jira Service Management

Используя правильные инструменты и подход, компании могут найти баланс между надежностью и доступностью систем, что особенно важно в нашем мире непрерывного обслуживания. Jira Service Management позволяет командам быстро восстанавливать обслуживание.

Jira и Jira Service Management помогают клиентам сообщать о проблемах, а сервисным командам — централизованно собирать оповещения для их быстрой классификации и приоритизации. А благодаря каналам связи и правилам никто никогда не упустит из виду критическую проблему.

Подробнее об управлении инцидентами в Jira Service Management

Какие есть примеры надежности и доступности?

Возьмем в качестве примера новую технологию беспилотных автомобилей. Стандарты надежности службы равны или близки к 100 %, поскольку один сбой может привести к травме или гибели человека.

Доступность беспилотных автомобилей, в свою очередь, влияет на впечатления пользователей. Чем выше доступность или время работы, тем лучше пользовательский опыт. Низкая доступность может привести к тому, что компания потеряет долю рынка, но вряд ли станет причиной травм или гибели людей.

Почему надежность и доступность важны?

Как надежность, так и доступность влияют на прибыль компании, поскольку от этих показателей зависит удовлетворенность клиентов. Кроме того, низкая доступность или надежность систем приводит к потере дохода, порче имущества, незапланированным расходам на техническое обслуживание и снижению производительности.

Сосредоточив усилия на повышении надежности и доступности служб, можно усилить конкурентное преимущество, увеличить долю рынка и доходы, а также оптимизировать бюджет на техническое обслуживание.

Как расставить приоритеты между надежностью и доступностью?

Иногда компаниям приходится отдавать предпочтение надежности в ущерб доступности или наоборот. В условиях сжатых сроков или ограниченных инвестиционных средств может возникнуть необходимость в компромиссах.

В случае с беспилотными автомобилями компании, скорее всего, будут вкладывать больше времени и усилий в повышение надежности, даже если это отрицательно скажется на доступности. Однако в менее критичных ситуациях, например в случае с интернет-магазинами, компании могут сделать упор на доступности, поскольку круглосуточная работа является одной из особенностей электронной торговли, отличающих эту разновидность магазинов от их физических конкурентов.

Почему расчеты надежности важны при проектировании систем

Расчеты надежности оказывают решающее влияние на проектирование и обслуживание системы. Понимая концепции надежности, доступности и частоты сбоев, руководители могут принимать обоснованные решения в отношении проектирования, обслуживания и ремонта систем.

Расчеты надежности могут помочь минимизировать время простоя, снизить затраты на техническое обслуживание и повысить общую производительность системы. Внедряя устойчивые стратегии обеспечения надежности и доступности, компании могут повысить операционную эффективность, сохранить удовлетворенность клиентов и добиться конкурентного преимущества в своей отрасли.

Повторим ключевые моменты

• Надежность — это вероятность того, что система или компонент будут выполнять заданную функцию без сбоев при определенных условиях в течение определенного периода времени.
• Для расчета показателей надежности системы или компонента используются математические модели и статистические методы.
• Важные показатели для расчета надежности — средняя наработка до отказа (MTTF) и средняя наработка на отказ (MTBF).
• Доступность — это вероятность того, что система или компонент работоспособны и готовы к использованию в данный момент времени.

• Расчеты надежности помогают минимизировать время простоя, снизить затраты на техническое обслуживание и повысить общую производительность системы.

Сосредоточившись на этих ключевых моментах, компании могут обеспечить надежность, доступность и способность своих систем отвечать эксплуатационным требованиям и нуждам клиентов.