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什麼是 MTTF?

什麼是 MTTF?

平均故障時間,或稱 MTTF,是衡量特定技術資產,如裝置、系統或應用程式,在不可維修故障之間的平均時間的指標。

MTTF 可協助您了解產品、系統或裝置的平均使用壽命,包括 CPU、硬碟、IoT 裝置或網路交換器。該指標也用於比較舊系統與新系統之間的效能、確定預期的系統壽命,以及排程維護。

MTTF 每個資產僅記錄一次故障,並衡量許多資產長期的平均數。增加觀察到的資產數量將提高 MTTF 的準確度。

MTBF 相較於 MTTF:使用哪個指標?

平均故障時間與平均故障時間(MTBF)皆能測量時間,協助您評估資產的效能,但它們適用於不同類型的資產。

MTBF 相較於 MTTF:關鍵差異

MTTF 是資產第一次也只有一次失敗的平均時間,且僅適用於故障時必須更換的資產。在這種情況下,更換資產是解決問題的唯一方法;一旦達到 MTTF,資產就會達到最長的營運時間。

另一方面,MTBF 是資產首次故障所需的平均時間,這意味著它專門針對可以修復的資產。由於系統是可修復的,因此會再次故障,MTBF 代表每次故障之間的平均時間。

因此,MTTF 與 MTBF 之間的關鍵差異在於,使用 MTTF 時,只能透過更換資產來解決問題。使用 MTBF,可以透過修復資產來解決問題。

何時使用 MTBF

營運和可靠性團隊可以使用 MTBF 來評估設備和系統的效能。透過比較類似設備在類似條件下運行的效能,它們可以評估故障並設計預防性維護計畫。 

此外,MTBF 通常用於監控可靠性方案的進展。不斷增加的 MTBF 代表系統與設備變得越來越可靠。

如何計算 MTTF:逐步公式

MTTF 的計算方式是將您正在評估的所有裝置的總使用壽命相加,並除以裝置數量。以下是一般公式:

MTTF = 跨裝置的總使用壽命/裝置總數

首先,確定裝置總數,然後確定每個裝置的使用壽命。例如,假設您在 RAID 組態中有三個類似的硬碟,每個硬碟的使用壽命分別為三年、四年和五年。

在這種情況下:

  • 裝置總數 = 3
  • 總營運時數 =(3 + 4 + 5)= 12 年
  • MTTF = 12 / 3 = 4 年

您需要哪些工具來監控 MTTF?

軟體工具通常用於測量 MTTF 和其他可靠性指標。

這些監控應用程式,以及指標、日誌和追蹤—可觀察性的支柱—幫助團隊找出系統與元件中可能導致更快故障的問題。有數種開源和商業工具可供使用,包括 Prometheus、DatadogSplunk 和 OpenTelemetry。

自動化工作流程也能協助團隊更快偵測、處理和解決問題。自動化可用來警示正確的團隊問題、記錄問題與緩解流程,以及訂購更換零件。

什麼是良好的 MTTF?

如果系統或元件是企業營運不可或缺的一部分,MTTF 就顯得特別重要。MTTF 越長越好。MTTF 的短時間意味著您的系統更容易發生故障和停機,這可能會影響應用程式和服務交付、客戶滿意度和營收。

如何提高 MTTF 的可靠性

良好的 MTTF 估計有助於大幅提升系統可靠性。如果您知道資源何時可能故障,可以在故障發生前更換。增加 MTTF 以維持可靠性的幾種其他方法包括:

  • 主動維護:備妥備件和設備,以便團隊能夠及時更換。依照預定的更換時程,保持資產與設備狀況良好,並持續審查與改善預防性維護流程。
  • 文件:當問題發生時,請記錄其根本原因、識別措施,以及為防止問題再次發生所採取的任何補救步驟。
  • 實施備援:透過使用 RAID 備援交換器和其他技術來優化硬體備援,以減少故障的影響。

MTTF 計算範例

我們來看看不同裝置組,其預期壽命為 20,000 小時或更少的低、平均和高 MTTF 範例。

高 MTTF

裝置 1 的使用壽命為 15,000 小時,裝置 2 的使用壽命為 19,000 小時,裝置 3 的使用壽命為 18,000 小時,裝置 4 的使用壽命為 20,000 小時。

裝置總數 = 4
總營運時數 =(15,000 + 19,000 + 18,000 + 20,000)= 72,000 小時
MTTF = 72,000 / 4 = 18,000 小時

平均 MTTF

裝置 1 的使用壽命為 9,000 小時,裝置 2 的使用壽命為 11,000 小時,裝置 3 的使用壽命為 15,000 小時,裝置 4 的使用壽命為 19,000 小時。

裝置總數 = 4
總營運時數 = (9,000 + 11,000 + 15,000 + 19,000) = 54,000 小時
MTTF = 54,000 / 4 = 13,500 小時

低 MTTF

裝置 1 的使用壽命為 10,000 小時,裝置 2 的使用壽命為 11,000 小時,裝置 3 的使用壽命為 8,000 小時,而裝置 4 的使用壽命為 9,000 小時。

裝置總數 = 4
總營運時數 = (10,000 + 11,000 + 8,000 + 9,000) = 38,000 小時
MTTF = 38,000 / 4 = 9,500 小時

誰應該使用 MTTF?何時使用?

MTTF 是數個技術領域的實用可靠性指標,包括網路安全、事件回應和 DevOps

如何在網路安全中使用 MTTF

網路安全事件是指任何與正常系統行為不同的事件,例如可疑的電子郵件或軟體下載。事件可能無害,但也可能危害系統。在網路安全方面,MTTF 顯示安全機制無法預防攻擊。

如何在事件回應中使用 MTTF

IT 專業人員使用事件回應來回應安全事件,例如成功的網路攻擊。

事件回應中的 MTTF 顯示受感染系統在關機前能運作多久。讓團隊知道需要花多少時間進行故障轉移或採取額外的安全措施,以防止進一步的遺失或損壞。

如何在 DevOps 中使用 MTTF

在 DevOps 中追蹤 MTTF 可以幫助團隊了解系統或應用程式部署的可靠性。舉例來說,MTTF 可以指出系統或應用程式中偵測到瑕疵與完全故障之間的平均時間,這有助於 DevOps 團隊為系統故障做準備。

為網路安全、事件回應和 DevOps 計算 MTTF 和其他可靠性指標,需要大量的即時和歷史資料。可觀察性和監控工具需要超高速、高效能的儲存系統,以支援複雜的查詢和即時處理資料。

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