Calidad Redes de Telecomunicaciones cap 3

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Cap3 una introducción a los conceptos de Confiabilidad y Disponibilidad de redes

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Calidad Redes de Telecomunicaciones cap 3

  1. 1. Curso Optativo CALIDAD de REDES DE TELECOMUNICACIONES EIE 419 famapablaza@hotmail.com Francisco Apablaza M. 2013
  2. 2. Programa 3.- Confiabilidad y Disponibilidad  De dispositivos y componentes  En elementos de red  De una Red  De un Servicio 2
  3. 3. CONFIABILIDAD v/s DISPONIBILIDAD ¡ no son lo mismo ! Confiabilidad ó Reliability Confiabilidad es la Calidad en el tiempo 3
  4. 4. Ciclo de CONFIABILIDAD 4
  5. 5. CONFIABILIDAD La confiabilidad es la capacidad de un elemento de desempeñar una función requerida, en condiciones establecidas durante un intervalo de tiempo determinado. 5
  6. 6. ¿para qué? 1. Determinar el tiempo hasta el cual se espera que falle una proporción (p) dada de un elemento en operación. Esto es útil para determinar tiempos de garantía apropiados así como sus costos. 2. Encontrar el tiempo al cual se espera que sobreviva una proporción (1-p) dada de los elementos en operación. Es una estimación de la calidad de los productos o elementos. 6
  7. 7. ¿para qué? 3. Determinar la propensión a fallar que tiene un producto en un tiempo dado. Para comparar dos o más diseños o procesos, o lo que se ofrece por un proveedor. 4. Dado que un artículo ha sobrevivido un tiempo T, encontrar la probabilidad de que sobreviva un tiempo t adicional. Para planear el reemplazo de los equipos (mantenibilidad). 7
  8. 8. CONFIABILIDAD La confiabilidad se puede definir como, la probabilidad de que un elemento seguirá llevando a cabo su función prevista, sin fallas durante un período determinado de tiempo bajo condiciones establecidas. Es el modelo probabilístico que permite estimar el comportamiento futuro de un dispositivo, equipo, producto. 8
  9. 9. Datos La Información para el estudio de confiabilidad requiere datos de: tiempos de vida, tiempos de falla, tiempo a evento, degradación, etc. Ello implica BUENOS registros históricos. A veces hay observaciones “censuradas” por los largos intervalos requeridos, que lo hacen inviable para lo practico. 9
  10. 10. Los datos de la vida están relacionados con la "edad" de los elementos hasta el tiempo de falla. Los Datos de falla suelen ser datos del "envejecimiento" debido al tiempo de funcionamiento: tensión, fuerza, ciclos (estrés/temperatura), el kilometraje, los incidentes (partidas/paradas), temperatura o cualquier valor de medición apropiado. Se incluyen datos de los materiales como el estrés, humedad, vibraciones, etc. Todos se pueden modelar con los parámetros de la distribución de probabilidades. Tener en cuenta el tamaño muestreal para un buen nivel de confianza. 10
  11. 11. Datos censurados Cuando se pierde información de algunos individuos de la muestra (izquierda-derecha). 11
  12. 12. Función de confiabilidad La confiabilidad se define como la probabilidad Pr de que un componente funcione durante un periodo de tiempo T. Variable aleatoria continua t, como el tiempo a falla del componente cuando T0. Se define por: Es una función decreciente denominada también función de supervivencia es la probabilidad de sobrevivir hasta el tiempo T. 12
  13. 13. Interpretación de la confiabilidad Nota: ej. Función arbitraria muere sobrevive F(t) T Función “fallabilidad” Función Confiabilidad 13
  14. 14. Función de distribución de fallas acumuladas probabilidad que un elemento no falle en el instante T o antes de T. Se define por: Entonces la función Confiabilidad es: R(t)= 1 – F(t) 14
  15. 15. Función de densidad de probabilidad de fallas La probabilidad de falla de un elemento por unidad de tiempo, en cada instante t; es decir, es el cociente entre la probabilidad de que un elemento falle en el intervalo (t,t+t) y t. Se define por: … permite estimar probabilidades de fallas. 15
  16. 16. Función de tasa de falla Es la probabilidad de que un elemento que está funcionando en el instante t deje de funcionar en el intervalo t+t. Proporciona la descripción de la distribución de fallas por unidad de tiempo. 16
  17. 17. Tasa de Fallas Cada producto tiene una tasa de fracaso,  que es el número de unidades que fallan por unidad de tiempo. Esta tasa de fallas cambia a través de la vida del producto, que muestra la clásica “curva de bañera”, la tasa de falla v/s tiempo de operación para una población: un intervalo inicial de “mortalidad infantil” que se origina por los elementos que se escapan al muestreo, el bodegaje, los traslados e instalación, con tasa decreciente. 17
  18. 18. Luego pasa al tiempo de vida útil durante el cual las fallas ocurren aleatoriamente con tasa  constante, y finalmente el tiempo de envejecimiento o desgaste donde hay una tasa creciente de alto costo de mantenimiento. 18
  19. 19. Típica curva de la “Bañera” R(t) Vida temprana o etapa de alta tasa de falla Envejecimiento o etapa de tasa de falla creciente Estado estable o tasa constante edad Fallas Inducidas constante 19
  20. 20. Tasas de riesgo en tiempo VIDA ÚTIL 20
  21. 21. Intervalo de vida útil, o de servicio, o de misión. Notar que no hay una relación directa entre el tiempo de servicio y la tasa de falla: es posible diseñar un dispositivo de alta confiabilidad y corta vida de servicio: misil 21
  22. 22. Ciclo operacional 22
  23. 23. Tiempo medio para fallas (MTTF) Es la media o valor esperado, de la distribución de probabilidad definida por f(t). Medida de tendencia central de la distribución. El MTTF es el estimador más clásico en el área de confiabilidad, ya que es el parámetro de interés en la selección de equipos y diseño de sistemas. 23
  24. 24. MTTF El tiempo medio de falla de elementos NOreparables, tales como componentes electrónicos, satélites, ampolletas, etc. La base de tiempo se puede ajustar al comportamiento: MTTFhr = 1/hr MTTFaño = 1/año = 1/(hrx24x365) 24
  25. 25. Tiempo medio entre fallas (MTBF) Es la vida media del elemento y es la esperanza matemática del tiempo de funcionamiento hasta la falla de un elemento cuya densidad de fallas es f(t): 25
  26. 26. 26
  27. 27. MTBF MTBF (Mean Time between Failures) es usado para describir elementos reparables. El tiempo total del ciclo: MTBF= MTTF + MTTR No confundir que indica un valor mínimo garantizado. 27
  28. 28. La Tasa de fallas es: % Fallas =( Num de fallas/Num de dispositivos probados) X 100% El MTBF es el tiempo medio que toma hasta que ocurre una falla: MTBF = Tiempo Total del dispositivo/ Número Total de fallas 28
  29. 29. La Tasa de Falla es el recíproco del MTBF para sistemas de tasa constante: FR =  =1/MTBF Ej.: un componente con una tasa de falla de 2 fallas por millón horas, el MTBF es: MTBF= 1/, o sea, 1/(2 fallas/106 Hr) = 500.000 Hr/falla 29
  30. 30. Tasa de fallas en FIT FIT (Failures in Time) es un estandard para la tasa de falla  por 109 horas. FIT= fit = Hr×109 Para convertir la tasa de fallas a fit: FIT = FR/ 10-9 =  /10-9 30
  31. 31. Disponibilidad - Availability Sistemas reparables que requieren operar continuamente, y que en cualquier punto aleatorio del tiempo o están operando o fuera de operación debido a una falla, sobre la cual se debe trabajar para restaurar la operación en un tiempo mínimo. 31
  32. 32. Aumentando la disponibilidad 32
  33. 33. Tiempos de Falla 33
  34. 34. n i TBFi MTBF   n 0 34
  35. 35. Mantenibilidad Las acciones de reparación y mantención preventiva, sacan al sistema de operación (TTR). Una acción preventiva pretende reducir los eventos de contingencia de reaccionar ante una falla imprevista. Un modelo apropiado de confiabilidad ayudará a programar la prevención. 35
  36. 36. Tiempo Medio para Reparar MTTR (Mean Time To Repair) Tiempo medio necesario para reparar el sistema. Es difícil modelarlo matemáticamente; generalmente se recurre a datos estadísticos medidos en la practica. Dependiente de muchas condiciones operativas: repuestos, NMS, expertiz, distancia, logística, capacitación, etc. 36
  37. 37. Si el sistema tiene un tiempo de vida que sigue una distribución exponencial con tasa de falla , y la tasa de reparación es , la disponibilidad es: 37
  38. 38. Modelos probabilísticos 38
  39. 39. Distribuciones Las distribuciones para modelar los tiempos de falla son: Weibull, lognormal, exponencial y gamma, la distribución normal casi no se utiliza. Se considera sistemas sin memoria. 39
  40. 40. Función de densidad de probabilidad: fdp  La función de densidad f(t) es continua si cumple para f(t)  0.  El área bajo la curva es igual a 1, en confiabilidad el intervalo es de cero a infinito.   f (t )dt  1  40
  41. 41. Función de distribución acumulada: fda Esta función se define como la integral de la función de densidad desde cero hasta el tiempo t y representa la probabilidad de fallar antes del tiempo t. (P(t)  t), es decir: t P(T  t )  F (t )   f ( x)dx  1 0 A continuación el caso de la distribución exponencial. 41
  42. 42. Histograma de muestras Indica tendencia Exponencial 42
  43. 43. Tasa de falla constante Para instalación de 100 dispositivos con tasa de falla 1/10años, ¿cuántos habrán fallado al fin de 10 años? año 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10  0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 sin falla fallados Funcionando 100,00 10,00 90,00 90,00 9,00 81,00 81,00 8,10 72,90 72,90 7,29 65,61 65,61 6,56 59,05 59,05 5,90 53,14 53,14 5,31 47,83 47,83 4,78 43,05 43,05 4,30 38,74 38,74 3,87 34,87 funcionando 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 Indica que al poner en servicio 100 dispositivos idénticos, al llegar al intervalo T=MTBF, estarán funcionando aproximadamente 38 y 62 han fallado. 43
  44. 44. Distribución exponencial de fallas 44
  45. 45. Distribución Exponencial fdp f (t )e  t ; t0 Fda (de fallas) t P(T  t )  F (t )   e x dx  e x t 0  1  e t , t  0 0 Función Confiabilidad: R(t ) e  t 45
  46. 46. gráficos 1,60E-02 1,40E-02 Probabilidad 1,20E-02 1,00E-02  0,01 8,00E-03 6,00E-03 0,005 4,00E-03 2,00E-03 1,20E+00 0,00E+00 1,00E+00 8,00E-01 6,00E-01  0,01 4,00E-01 2,00E-01 9,00E-01 0,00E+00 8,00E-01 Probabilidad Probabilidad Tiempo CONFIABILIDAD 1,00E+00 300 270 240 210 180 150 120 90 60 30 0  0 7,00E-01 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 Tiempo 6,00E-01 5,00E-01  4,00E-01 0,01 3,00E-01 2,00E-01 1,00E-01 0,00E+00 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 Tiempo 46
  47. 47. Interpretaciones Después de cierto tiempo t, que es igual al MTBF, la confiabilidad R(t) es: (a) Si un gran número de unidades es considerado, sólo el 37% de su tiempo de operación será mayor que el MTBF. (b) Para una simple unidad, la probabilidad que trabajará durante un tiempo MTBF, es sólo alrededor del 37%. (c) Podemos decir que la unidad funcionará durante el tiempo MTBF con un nivel de confianza del 37%. 47
  48. 48. (d) Para poner estas cifras en contexto, considerar una fuente de alimentación con un MTBF de 500.000 Hrs (una tasa de falla de 0,2%/1000 Hrs), la publicidad diría “un MTBF de 57 años”. (e) A partir de la ecuación para R (t) se calcula que a los 3 años (26.280 horas) la fiabilidad es de aproximadamente 0,95, es decir, si dicha unidad se utiliza las 24 horas del día durante 3 años, la probabilidad de sobrevivir es alrededor del 95 %. El mismo cálculo para un periodo de diez años dará una R (t) de alrededor de 84%. 48
  49. 49. f) Para obtener, al final del tiempo de misión, una confiabilidad del 99.9%, se debe garantizar un MTTF 1000 veces superior al Tiempo de Misión. 49
  50. 50. Considerando un cliente que ha adquirido 700 de tales equipos, con ese MTBF de 57 años, podrá experimentar en promedio, que el 0,2% de las unidades fallen cada 1000 hrs, por lo tanto, el Nº de fallas por año es: 50
  51. 51. Distribución de Weilbull La distribución de Weibull de dos parámetros es la distribución más ampliamente utilizada para el análisis de los datos de vida. El 3er parámetro es el de tiempo libre de falla o de localización, por el desplazamiento del to. Es un caso particular de exponencial. 51
  52. 52. Efecto de localización 52
  53. 53. Función distribución de probabilidad WEIBULL t f (t )         1 e t         : la pendiente o parámetro de forma,  : la característica de vida o parámetro de escala. En general para valores de beta 0<<1 la función de riesgo es decreciente y para valores de >1 la función de riesgo es creciente. Indica cómo se desarrolla la tasa de fallas en el tiempo. 53
  54. 54. Distribución de Weilbull para =10 54
  55. 55. Distribución de Weilbull para =2 55
  56. 56. Distribución Acumulativa de Weilbull F(t) = Probabilidad de falla en un tiempo t; t = tiempo, ciclos, distancia, u otro parametro apropiado;  = parámetro de característica de vida o de escala;  = parámetro de pendiente o forma. 56
  57. 57. fda Weilbull  es el tiempo en el que el 63,2% se espera que fallen. 57
  58. 58. Función confiabilidad Weilbull 58
  59. 59. Weilbull y transcurso de vida 59
  60. 60. Aplicación 60
  61. 61. Aplicación Para dispositivos y equipos electrónicos, el fabricante entrega el MTBF, o sea, la media del modelo probabilístico de pruebas. En fábrica se aplican modelos de vida acelerada. Comunmente indican cientos de miles de horas. Si hay historia, es preferible usar datos propios del MTBF. 61
  62. 62. Telecomunicaciones  De dispositivos y componentes  En elementos de red: equipos  De una Red  De un Servicio 62
  63. 63. La confiabilidad de una red o servicio, no sólo depende del comportamiento intrínseco de sus elementos, también hay efectos exógenos, como interferencias, radiaciones, catástrofes, accidentes de tránsito, robos, congestiones,…. condiciones que no siempre pueden ser controladas. 63
  64. 64. La confiabilidad estandard para la Red es “5-9s” Proceso de Análisis “Bottom-up” Red Nivel Sistema Nivel Circuitos Nivel Componentes Terminología común Disponibilidad (%) “Downtime” (minutos/año) MTBF (horas) Tasa Fallas (FITs)
  65. 65. Componentes electrónicos http://www.sqconline.com/military-handbook-mil-hdbk-217-beta 65
  66. 66. En este nivel un análisis de confiabilidad está relacionado con cada componente en particular (resistores, capacitores, IC,…), el diseño circuital electrónico (amplificador, mezclador, oscilador,…) o la tarjeta o módulo funcional. Hoy gran parte de la tecnología está basada en soluciones de software, que también tiene su propio tratamiento de confiabilidad. 66
  67. 67. En este curso no se verá en detalle este nivel de análisis. Para la fabricación de componentes hay metodologías de estimación de su confiabilidad, tales como: MIL-HDBK-217 CNET 93 RDF 2000 67
  68. 68. Los componentes puestos a prueba han durado unos tiempos t1,t2,..., t5. Los datos en este caso serán las duraciones de vida de cada uno de los n componentes puestos a prueba, es decir, una muestra t1, t2,tn, de la variable aleatoria T que representa la duración del proceso. 68
  69. 69. Función confiabilidad R (t) = Pr (T > t) si designamos: Ns (t) = Nº de elementos en funcionamiento en el instante t N (o) = Nº de elementos en funcionamiento al principio Nf (t) = Nº de elementos averiados hasta el momento t 69
  70. 70. se cumplirá: N (o) = Nf (t) + Ns (t) Dado que la densidad de fallas es f (t), el tiempo T que se espera que transcurra hasta una falla viene dado por: 70
  71. 71. Estimación   = número de fallas / (horas bajo test * número de unidades bajo test) Unidades de la tasa de fallas:  %/K: Porcentaje de unidades que fallan cada 1000 horas.  PPM/K: Partes por millón que fallan cada 1000 horas  1 PPM/K = 1x10-6 fallas / 1x103 horas = = 1 falla / 109 horas = = 1 FIT (“fails in time”) 71
  72. 72. En cualquier caso en la línea de producción de un componente, el análisis de confiabilidad, pasa por un muestreo y pruebas bajo condiciones aceleradas de envejecimiento. 72
  73. 73. Modelos de aceleración Los modelos de aceleración se derivan a menudo de modelos físicos o cinéticos relacionados al modelo de falla, por ejemplo:  Regla de Potencia Inversa para Voltaje  Modelo exponencial de Voltaje  Modelos de Dos: Temperatura / Voltaje  Modelo de Electromigración  Modelos de tres esfuerzos (Temperatura, Voltaje y Humedad)  Arrhenius 73
  74. 74. Confiabilidad circuitos En forma simplificada para un circuito de puede proceder a un calculo de la confiabilidad estimada, sumando las tasas de falla de todos sus componentes. Si un PABX tiene 10.000 componentes, cada uno con x=10-7=0,1 ppm/Hr, entonces:  x= 10-3 para el sistema. Rs = e-t / 1000 MTBFeq= 1.000 Hr 74
  75. 75. Un circuito Suponiendo tiene: 4 diodos: d= 0.000002 1 „ 0 transistores: t= 0.00001 2 „ 0 resistencias: r= 0.000001 10 condesadores: c= 0.000002 Además que: El cableado(circuito impreso) y las soldaduras sean 100% confiables. Que los componentes trabajan bajo sus niveles nominales de voltaje, corriente y temperatura. 75
  76. 76. la confiabilidad del circuito será: s= 10 d+ 4 t+ 20 r+ 10 c s= 0.0001 MTTF = 1 / s= 10.000 horas 76
  77. 77. Es en el diseño que se deben aplicar criterios de análisis de confiabilidad para asegurar la calidad del componente, circuito o tarjeta. Incluye condiciones ambientales típicas de operación, soldaduras, contactos, embalajes, etc. 77
  78. 78. Sistemas y Equipos 78
  79. 79. Diagrama funcional Los equipos están constituidos por módulos o tarjetas. En general cada uno de ellos cumple una función dentro del proceso de señales. Funcionalmente p.ej.: FP AMPrf Mix AMPif AMP Osc 79
  80. 80. Diagrama Confiabilidad Existen varios métodos de análisis: • Simulación Montecarlo • Arbol de fallas • Cadena Markov • RBD: Diagrama de bloques • FMECA: Failure mode and effects and criticality analysis • Red de Petri Se debe establecer la función de estructura que describe el lazo entre el estado del sistema y el estado de los N componentes que forman el sistema. 80
  81. 81. Revisar la importancia estructural: ¿Qué importancia tienen los componentes en la estructura? ¿Si el componente “i” falla, dejará de operar el sistema? ¿Cuántos estados posibles hay del sistema? ¿En cuántos estados, el componente “i”, es funcional? ¿En que estados, al fallar el componente “i”, el sistema fallará? Ver: Curso de confiabilidad; P.Reyes A. 81
  82. 82. RBD: Diagrama de bloques Reliability block diagrams Para el caso planteado, si cada elemento falla, afectará a todo el sistema, luego cada elemento es crítico…, por lo tanto, el flujo de confiabilidad pasa por todos ellos. FP AMPrf Mix Osc AMPif AMP Este diagrama en serie, representa que cada una de las etapas interrumpe la funcionalidad de la totalidad del sistema. 82
  83. 83.  La confiabilidad del sistema es la probabilidad de que todos los componentes funcionen.  Un sistema en serie que tiene “k” componentes, suponiendo que trabajan en modo independiente, la confiabilidad del sistema es la probabilidad de que todos los componentes funcionen correctamente. 83
  84. 84. Sistema Serie Aplica entonces la regla del producto de las probabilidades de sobrevivencia individuales para la sobrevivencia del todo: Rs(t) = R1(t)R2(t)R3(t) = e-(1+ 2+ 3)t En un sistema Serie la confiabilidad está dada por el producto de la confiabilidad de cada bloque y la Tasa de Falla es la suma de las Tasas de Falla: R s=  k R i  s = Σ k  i 84
  85. 85. La confiabilidad del sistema serie es menor que aquella del componente de menor confiabilidad. La función distribución de fallas de un sistema con N componentes es: La disponibilidad: 85
  86. 86. Sistema tolerante a falla Elementos en paralelo, asegurando que cada uno es suficiente para asegurar el funcionamiento del sistema. Un sistema paralelo falla cuando ambos elementos fallan: REDUNDANCIA, respaldo, reserva. 86
  87. 87. REDUNDANCIA Se define como la existencia de dos o mas elementos, no necesariamente idénticos, para cumplir una función única. Hay distintos tipos de Redundancia: Activa – Paralelo Puro – Paralelo compartido Standby - Hot Standby - Cold Standby (Pasiva) Warm Standby - Sistemas R de N [Standby: en espera] 87
  88. 88. Redundancia Activa Tiene todos los elementos simultáneamente en paralelo. operando Todos los itemes están trabajando y en uso al mismo tiempo, a pesar de que sólo un elemento se requiere para la función. No hay ningún cambio en la tasa de falla del sistema sobreviviente tras la falla de un elemento. 88
  89. 89. Paralelo Puro – no hay cambio en la tasa de falla del sistema sobreviviente después de la falla de un elemento. Paralelo compartido – la tasa de falla del sistema sobreviviente cambia después de la falla de un elemento. 89
  90. 90. Redundancia Standby Tiene un elemento alternativo que se activa en caso de falla del otro elemento. Solamente un item está operando a la vez para ejecutar la función. La tasa de falla del elemento alternativo afecta la característica de falla de los demás, ya que ahora son más susceptibles al fracaso, alestar bajo carga. 90
  91. 91. Hot Standby: - lo mismo que redundancia activa o standby activo. Cold Standby (Pasiva): - no está normalmente operando. La falla de un elemento fuerza al item standby para comenzar a operar. Warm Standby: - elemento normalmente activo, pero no bajo carga. Tasa de falla será menor debido a la tensión más baja. Sistemas R de N: - consta de N elementos, en la que R de los N elementos deben funcionar para que el sistema opere correctamente. 91
  92. 92. Confiabilidad de sistema tolerante a fallas La probabilidad de falla de un sistema paralelo se debe a la probabilidad de falla contemporánea (simultánea) de los elementos. Para una configuración de N componentes en paralelo, Función distribución de fallas y Confiabilidad: 92
  93. 93. Sistema Paralelo La indisponibilidad: La confiabilidad: La disponibilidad: En sistemas reparables: 93
  94. 94. Confiabilidad sistema v/s individual 94
  95. 95. Comparación La confiabilidad del sistema paralelo es mayor que aquella de los componentes. 95
  96. 96. Configuraciones mixtas: RBD Hay dos equipos A1 y A2 que son redundantes. Un interruptor S (accionado usando un circuito de comando de cambio CS) que permite seleccionar uno de los dos aparatos. ¿cuál es la confiabilidad del sistema total? 96
  97. 97. Para el esquema de confiabilidad se determinan los elementos que generan los eventos críticos que conducen al daño del sistema. Tales eventos son: 1. Se dañan simultáneamente, A1 y A2 2. Se daña S 3. Se dañan ambos, A1 y CS. Cada uno de los eventos considerados es suficiente para bloquear el sistema, entonces se conectan como RBD en serie. Los sub-eventos que componen los eventos 1 y 3 se deben conectar en paralelo porque deben suceder ambos para que el sistema falle. 97
  98. 98. RBD ejemplo 98
  99. 99. Configuraciones mixtas: confiabilidad 99
  100. 100. 100
  101. 101. Configuraciones mixtas: otras reducciones 101
  102. 102. 102
  103. 103. 103
  104. 104. Confiabilidad de configuración mixta: ej. M1 104
  105. 105. Equipo BP= CPU= P/S= SWC= Rc/u 99% 99% 99% 99% Rdoble 99,99% 99,99% 99,99% Caso 1 Caso 3 Caso 1 C eq= C eq= Caso 3 C eq= 96,06% sin redundancia 97,990% CPU,P/S doble 98,970% CPU,P/S,SW doble 105
  106. 106. Red y Servicios 106
  107. 107. Una red es un conjunto de nodos interconectados en alguna topología: bus, malla, anillo. Se segmenta las redes por tecnología y aplicación: acceso, transporte, servicio, WDM, IP, etc. 107
  108. 108. Un servicio es la aplicación que hace uso de extremo a extremo de una o varias redes: telefonía, internet, TV, datos, etc. En este caso el servicio ve las redes como una nube, y varias de ellas. poder ADSL Router WDM 108
  109. 109. 109
  110. 110. Requerimientos Muchas son las instalaciones de los operadores de TIC, que requieren los mas altos estándares de confiabilidad. En general se estima operaciones de “5 nueves”, es decir, 99,999%. Un ej. es Visa Internacional por la importancia de sus transacciones (104/seg) procesando decenas de millones de US$/min, una interrupción de su operación por un minuto es muy significativa. Se dice que en 12 años ha demostrado una confiabilidad de 12 años (92 min indisponible). 110
  111. 111. Disponibilidad v/s costos 111
  112. 112. Disponibilidad v/s Tiempo de interrupción A[%] 99,0000% 99,5000% 99,9000% 99,9500% 99,9900% 99,9990% 99,9999% DownTime: por año Tiempo Indisponible Dias Horas Mins Segs 3 15 36 0,0 1 19 48 0,0 0 8 45 36,0 0 4 22 48,0 0 0 52 33,6 0 0 5 15,4 0 0 0 31,5 Downtime / año = (1- A) 24*365 112
  113. 113. Objetivos de MTTR y SLA SLA=Service Level Agreement 113
  114. 114. NOTAR QUE A MEDIDA QUE SE AUMENTA LA COMPLEJIDAD, EN REDES Y SERVICIOS, SON MUCHOS LOS ELEMENTOS QUE INTERVIENEN. POR LO TANTO LA EXPECTATIVA DE LOS 5’9 REQUIERE QUE SUS COMPONENTES TENGAN UNA CONFIABILIDAD AÚN MUCHO MAYOR. 114
  115. 115. Disponibilidad de red Debe agregarse al análisis la disponibilidad de las interconexiones. Los nodos son muchos mas en real. 115
  116. 116. 116
  117. 117. 117
  118. 118. http://www.cisco.com/en/US/docs/voice_ip_comm/cust_contact/contact_center/customer_voi ce_portal/srnd/9_0/CCVP_BK_C7053373_00_cvp-srnd_chapter_0100.html 118
  119. 119. Disponibilidad de red: ejm. 119
  120. 120. Disponibilidad de Servicio CPE Cu IP CPE= CU= ADSL= MPLS= TX= IP= ISP= APP= R(c/u) 99% 99,00% 99,99% 99,99% 99,99% 99,99% 99,99% 99,99% MPLS ADSL ISP Tx App R serv= 97,95% 120
  121. 121. 121
  122. 122. 122
  123. 123. Otras La confiabilidad también aplica a: condiciones de interrupción por degradación. Cortes por desvanecimiento en radiopropagación. Interrupción del servicio por congestión. Una interrupción tiene efecto en churn y pérdida de tráfico cursado. La confiabilidad de los software. 123
  124. 124. 124
  125. 125. Preguntas 125
  126. 126. Referencias http://confiabilidad.net/ http://www.reliasoft.es/ http://www.weibull.nl/weibullstatistics.htm http://www.weibull.com/hotwire/issue14/r elbasics14.htm http://www.engineeredsoftware.com/nasa/ weibull.htm 126
  127. 127. Dr.Ing. Nikola Milanovic; Models, Methods and Tools for Availability Assessment of IT-Services and Business Processes. Dr. Primitivo Reyes Aguilar; Curso de Confiabilidad Dr. David Buchmann; Verified Network Configuration Dr. Joel A. Nachlas; Fiabilidad 127
  128. 128. Conclusión Sin duda la CALIDAD en los servicios de telecomunicaciones está muy estrechamente ligada a la confiabilidad de las redes. Según los criterios de riesgo se vinculan los SLA, y se pueden evaluar los costos de multas. También se puede estimar la migración de clientes (churn), sin dejar de lado los efectos de calidad de atención y ventas. 128
  129. 129. Relación entre medidas 129
  130. 130. Representación gráfica general de los parámetros de fiabilidad 130

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