2025年系統架構師系統可靠性分析與設計備考題庫一、單選題（共45題）以下哪種技術不屬于提高系統可靠性的容錯技術？（）A.冗余技術B.檢錯技術C.糾錯技術D.加密技術答案：D解析：冗余、檢錯、糾錯技術都是為了應對系統故障以提高可靠性，而加密技術主要用于信息安全保密，并非提高系統可靠性。某系統由三個部件串聯組成，每個部件的可靠度分別為0.9、0.8、0.7，則系統的可靠度為（）A.0.504B.0.9C.0.8D.0.7答案：A解析：串聯系統可靠度為各部件可靠度乘積，即0.9??0.8??0.7=0.504。（）是指系統在規定條件下和規定時間內完成規定功能的概率。A.失效率B.可靠度C.平均無故障時間D.平均故障修復時間答案：B解析：可靠度的定義就是系統在規定條件和時間內完成規定功能的概率。采用雙機熱備份方式提高系統可靠性，這種方式屬于（）A.硬件冗余B.軟件冗余C.信息冗余D.時間冗余答案：A解析：雙機熱備份是通過額外硬件設備（兩臺機器）來保證系統可靠性，屬于硬件冗余。平均故障間隔時間（MTBF）是指（）A.兩次故障之間的平均時間B.從故障發生到修復的平均時間C.系統在規定時間內無故障運行的概率D.系統故障的平均次數答案：A解析：MTBF即兩次故障之間的平均時間。以下關于軟件可靠性的說法，錯誤的是（）A.軟件可靠性與軟件缺陷有關B.軟件可靠性可以通過測試完全保證C.軟件可靠性受運行環境影響D.提高軟件可靠性可采用容錯設計答案：B解析：軟件測試只能發現部分缺陷，不能完全保證軟件可靠性。某系統的失效率為λ，則該系統的平均無故障時間（MTTF）為（）A.1/λB.λC.1+λD.1-λ答案：A解析：MTTF與失效率λ互為倒數，即MTTF=1/λ。（）是一種通過增加資源來提高系統可靠性的方法。A.容錯技術B.避錯技術C.降額設計D.熱設計答案：A解析：容錯技術通常是通過增加冗余資源等方式來提高系統可靠性。系統可靠性設計中，（）是在設計階段采取措施，避免故障發生。A.容錯設計B.避錯設計C.可靠性預計D.可靠性分配答案：B解析：避錯設計旨在設計階段預防故障，容錯設計是在故障發生時維持系統運行。若一個系統由n個相同部件組成，且部件的可靠度為R，采用并聯方式連接，則系統的可靠度為（）A.R^nB.1-(1-R)^nC.nRD.R/n答案：B解析：并聯系統可靠度計算公式為1-(1-R)^n。以下哪種可靠性模型常用于硬件系統可靠性分析？（）A.馬爾可夫模型B.故障樹模型C.面向對象模型D.排隊論模型答案：B解析：故障樹模型常用于硬件系統可靠性分析，馬爾可夫模型也常用但更側重于狀態轉移分析。（）是指系統從故障中恢復到正常狀態所需的時間。A.平均無故障時間B.平均故障間隔時間C.平均故障修復時間D.系統可用性答案：C解析：平均故障修復時間（MTTR）指從故障發生到修復的平均時間。提高系統可靠性的措施中，（）可以降低系統的復雜度，從而減少故障發生的概率。A.模塊化設計B.冗余設計C.容錯設計D.熱設計答案：A解析：模塊化設計將系統分解為多個模塊，降低復雜度，減少故障發生概率。某軟件系統經過測試后發現有n個缺陷，經過一段時間運行后又發現了m個新缺陷，該軟件的缺陷密度是（）A.(n+m)/代碼行數B.n/代碼行數C.m/代碼行數D.(n-m)/代碼行數答案：A解析：缺陷密度=（總的缺陷數）/代碼行數，這里總的缺陷數為n+m。在系統可靠性設計中，（）是根據系統的可靠性指標，對系統的各個組成部分進行可靠性指標分配。A.可靠性預計B.可靠性分配C.可靠性設計D.可靠性分析答案：B解析：可靠性分配就是將系統可靠性指標分配到各組成部分。以下關于可靠性預計的說法，正確的是（）A.可靠性預計只能在設計階段進行B.可靠性預計不需要考慮環境因素C.可靠性預計是對系統可靠性進行定量評估D.可靠性預計結果與實際可靠性完全一致答案：C解析：可靠性預計是對系統可靠性定量評估，可在不同階段進行，需考慮環境等因素，結果與實際有差異。一個系統的可用性為0.999，若一年按365天計算，該系統每年的停機時間約為（）A.8.76小時B.4.38小時C.1.44小時D.0.876小時答案：A解析：可用性=（正常運行時間）/（正常運行時間+停機時間），設停機時間為x小時，0.999=(365??24-x)/(365??24)，解得xa??8.76小時。采用（）技術可以在不影響系統正常運行的情況下對系統進行維護和升級。A.熱插拔B.冗余C.容錯D.負載均衡答案：A解析：熱插拔允許在系統運行時更換或添加硬件，不影響系統正常運行。以下哪種不是提高軟件可靠性的方法？（）A.進行充分的測試B.采用成熟的開發技術C.增加軟件功能D.進行代碼審查答案：C解析：增加軟件功能可能引入新缺陷，不一定能提高可靠性，而測試、成熟技術、代碼審查都有助于提高軟件可靠性。系統可靠性分析中，故障模式及影響分析（FMEA）主要是（）A.分析故障發生的原因B.確定故障的影響程度C.預測系統的可靠性指標D.評估系統的可用性答案：B解析：FMEA主要是確定故障模式及其對系統的影響程度。（）是一種在系統運行過程中實時監測系統狀態，當發現故障時及時采取措施的技術。A.在線監測B.冗余技術C.容錯技術D.可靠性預計答案：A解析：在線監測實時監測系統狀態，發現故障及時響應。某系統由兩個子系統組成，若兩個子系統都正常工作，系統才能正常工作，這種系統結構屬于（）A.串聯系統B.并聯系統C.混聯系統D.表決系統答案：A解析：串聯系統特點是所有子系統都正常工作，系統才正常工作。提高系統可靠性的時間冗余技術中，（）是指重復執行相同的操作，通過比較結果來檢測錯誤。A.指令復執B.程序卷回C.多版本程序設計D.雙工系統答案：A解析：指令復執是重復執行指令對比結果檢測錯誤。在軟件可靠性模型中，（）模型考慮了軟件缺陷的發現和修復過程。A.馬爾可夫B.指數分布C.對數泊松D.正態分布答案：C解析：對數泊松模型考慮了軟件缺陷的發現與修復。系統可靠性設計中，降額設計是指（）A.降低系統的性能要求B.降低部件的工作應力C.減少系統的資源配置D.降低系統的可靠性指標答案：B解析：降額設計是降低部件工作應力，提高其可靠性。（）是指系統在規定的條件下和規定的時間內，完成規定功能的能力。A.可靠性B.可用性C.可維護性D.安全性答案：A解析：這是可靠性的定義。某系統的平均故障間隔時間為1000小時，平均故障修復時間為10小時，該系統的可用性為（）A.0.99B.0.9C.0.1D.0.01答案：A解析：可用性=MTBF/（MTBF+MTTR）=1000/（1000+10）≈0.99。采用（）可以提高系統的可靠性，同時也能提高系統的性能。A.負載均衡B.冗余技術C.容錯技術D.熱設計答案：A解析：負載均衡既提高可靠性（避免單點故障）又提升性能（合理分配負載）。軟件可靠性與硬件可靠性的主要區別在于（）A.硬件有老化磨損現象，軟件沒有B.硬件可靠性高，軟件可靠性低C.硬件可靠性可測試，軟件可靠性不可測試D.硬件可靠性與環境無關，軟件可靠性與環境有關答案：A解析：硬件存在老化磨損，軟件不存在，這是二者主要區別之一。系統可靠性分析中，故障樹的頂事件是（）A.最嚴重的故障事件B.系統不希望發生的事件C.導致其他故障的事件D.發生概率最高的事件答案：B解析：故障樹頂事件是系統不希望發生的事件。以下關于系統可靠性的說法，正確的是（）A.系統的可靠性只與硬件有關B.系統的可靠性只與軟件有關C.系統的可靠性與硬件、軟件都有關D.系統的可靠性與硬件、軟件都無關答案：C解析：系統可靠性受硬件和軟件共同影響。（）是通過增加信息的多余度來提高可靠性的技術。A.硬件冗余B.軟件冗余C.信息冗余D.時間冗余答案：C解析：信息冗余通過增加信息多余度提高可靠性。某系統由三個相同部件組成，采用2取3表決系統，部件可靠度為R，則系統可靠度為（）A.R^3+3R^2(1-R)B.3R^2(1-R)C.R^3D.1-(1-R)^3答案：A解析：2取3表決系統可靠度=三個部件都正常的概率（R^3）+兩個部件正常一個部件故障的概率（C_3^2??R^2??(1-R)，C_3^2=3），即R^3+3R^2(1-R)。提高系統可靠性的措施中，（）可以在故障發生時自動切換到備用設備。A.冗余技術B.容錯技術C.熱備份技術D.冷備份技術答案：C解析：熱備份技術在故障發生時能自動切換到備用設備。在系統可靠性預計中，（）方法是根據經驗數據來估計系統的可靠性。A.相似產品法B.元器件計數法C.應力分析法D.故障樹分析法答案：A解析：相似產品法依據相似產品的經驗數據估計可靠性。（）是指系統在規定的條件下和規定的時間內，保持正常運行的概率。A.可靠度B.可用性C.可維護性D.安全性答案：B解析：可用性強調在規定條件和時間內保持正常運行的概率。軟件可靠性增長模型用于（）A.預測軟件的可靠性B.評估軟件的可靠性C.描述軟件可靠性隨時間的變化D.提高軟件的可靠性答案：C解析：軟件可靠性增長模型描述軟件可靠性隨時間變化情況。系統可靠性設計中，（）是為了防止因環境因素導致系統故障。A.熱設計B.電磁兼容性設計C.防護設計D.以上都是答案：D解析：熱設計應對溫度等環境因素，電磁兼容性設計應對電磁環境，防護設計應對多種環境因素，都可防止因環境因素導致系統故障。某系統的失效率曲線中，早期失效期的特點是（）A.失效率高且逐漸下降B.失效率低且基本穩定C.失效率高且基本穩定D.失效率低且逐漸上升答案：A解析：早期失效期失效率高且逐漸下降。采用（）技術可以在系統出現故障時，通過重新配置系統資源來維持系統的部分功能。A.容錯B.動態重構C.冗余D.熱備份答案：B解析：動態重構在故障時重新配置資源維持部分功能。以下關于可靠性分配的原則，錯誤的是（）A.復雜度高的部件分配較低的可靠性指標B.重要度高的部件分配較高的可靠性指標C.工作環境惡劣的部件分配較高的可靠性指標D.維修困難的部件分配較低的可靠性指標答案：D解析：維修困難的部件應分配較高可靠性指標，以減少故障維修難度。（）是一種對系統的可靠性進行定性分析的方法。A.故障模式及影響分析（FMEA）B.故障樹分析（FTA）C.馬爾可夫分析D.可靠性預計答案：A解析：FMEA主要是定性分析故障模式及其影響。系統可靠性與（）成反比。A.失效率B.平均無故障時間C.平均故障修復時間D.可靠度答案：A解析：可靠度與失效率成反比關系。某系統采用容錯技術，若容錯系統的成本為C_1，非容錯系統的成本為C_2，且C_1>C_2，則（）A.容錯系統的可靠性一定高于非容錯系統B.容錯系統的可靠性不一定高于非容錯系統C.非容錯系統的可靠性一定高于容錯系統D.無法比較兩者的可靠性答案：B解析：容錯系統成本高，但可靠性受多種因素影響，不一定因成本高就可靠性高。以下關于系統可靠性測試的說法，正確的是（）A.可靠性測試只在系統開發完成后進行B.可靠性測試不需要考慮系統的使用場景C.可靠性測試的目的是發現系統的所有缺陷D.可靠性測試可以驗證系統是否滿足可靠性要求答案：D解析：可靠性測試可在開發各階段進行，需考慮使用場景，不能發現所有缺陷，目的是驗證是否滿足可靠性要求。二、多選題（共30題）提高系統可靠性的設計技術包括（）A.冗余設計B.容錯設計C.降額設計D.熱設計E.電磁兼容性設計答案：ABCDE解析：冗余設計通過增加資源提高可靠性；容錯設計應對故障維持運行；降額設計降低部件應力；熱設計和電磁兼容性設計應對環境因素，均有助于提高系統可靠性。以下屬于軟件可靠性評估方法的有（）A.基于缺陷密度的評估B.基于故障樹的評估C.基于馬爾可夫模型的評估D.基于可靠性增長模型的評估E.基于代碼審查的評估答案：ACD解析：基于缺陷密度可評估軟件質量與可靠性；馬爾可夫模型從狀態轉移角度評估；可靠性增長模型描述軟件可靠性隨時間變化用于評估。故障樹主要用于硬件系統可靠性分析，代碼審查是提高軟件可靠性的措施而非評估方法。系統可靠性分析中，常用的可靠性模型有（）A.串聯模型B.并聯模型C.混聯模型D.表決模型E.馬爾可夫模型答案：ABCDE解析：串聯、并聯、混聯、表決模型用于描述系統結構與可靠性關系；馬爾可夫模型用于分析系統狀態轉移及可靠性。影響系統可靠性的因素包括（）A.硬件質量B.軟件質量C.運行環境D.人員操作E.維護管理答案：ABCDE解析：硬件質量影響硬件故障概率；軟件質量影響軟件缺陷數量；運行環境如溫度、電磁干擾等影響系統穩定性；人員操作失誤可能引發故障；維護管理不到位也會降低系統可靠性。以下關于平均無故障時間（MTBF）和平均故障修復時間（MTTR）的說法，正確的有（）A.MTBF越長，系統可靠性越高B.MTTR越短，系統可用性越高C.MTBF和MTTR都與系統可靠性有關D.MTBF是從故障發生到修復的平均時間E.MTTR是兩次故障之間的平均時間答案：ABC解析：MTBF越長說明系統無故障運行時間長，可靠性高；MTTR越短，系統故障修復快，可用性高；MTBF和MTTR都是衡量系統可靠性相關指標。MTBF是兩次故障之間平均時間，MTTR是從故障發生到修復的平均時間。軟件可靠性與硬件可靠性的區別有（）A.軟件不存在磨損老化B.軟件可靠性增長比硬件容易C.軟件故障具有可重復性D.硬件故障定位比軟件容易E.硬件可靠性主要受設計影響，軟件可靠性主要受測試影響答案：AD解析：軟件無磨損老化現象；硬件故障多因物理損壞，定位相對軟件故障（多因邏輯錯誤）容易。軟件可靠性增長需不斷改進設計和修復缺陷，并不比硬件容易；軟件故障因環境等因素不一定可重復；軟件可靠性受設計、開發過程、測試等多因素影響，硬件可靠性也受制造、使用環境等多因素影響。系統可靠性設計中，容錯技術包括（）A.硬件容錯B.軟件容錯C.信息容錯D.時間容錯E.環境容錯答案：ABCD解析：硬件容錯如冗余硬件設備；軟件容錯如采用容錯算法等；信息容錯通過增加信息冗余度；時間容錯如指令復執等，環境容錯不是常見容錯技術分類。以下哪些措施可以提高系統的可用性（）A.采用冗余技術B.縮短平均故障修復時間C.提高平均無故障時間D.進行定期維護E.采用熱備份技術答案：ABCDE解析：冗余技術可在部分部件故障時維持系統運行；縮短MTTR使系統更快從故障恢復；提高MTBF減少故障發生頻率；定期維護可預防故障；熱備份技術在故障時自動切換，都能提高系統可用性。系統可靠性預計的方法有（）A.元器件計數法B.應力分析法C.相似產品法D.故障樹分析法E.故障模式及影響分析法答案：ABC解析：元器件計數法、應力分析法、相似產品法是可靠性預計方法。故障樹分析法和故障模式及影響分析法主要用于可靠性分析，不是預計方法。軟件可靠性增長模型的特點包括（）A.能夠描述軟件可靠性隨時間的變化B.考慮了軟件缺陷的發現和修復過程C.可以預測軟件的最終可靠性D.與軟件的開發過程無關E.不同模型適用于不同類型的軟件答案：ABE解析：軟件可靠性增長模型描述可靠性隨時間變化，考慮缺陷發現與修復；不同類型軟件適用不同模型。不能準確預測軟件最終可靠性，且與軟件的開發過程密切相關。以下關于系統可靠性與安全性的關系，說法正確的有（）A.可靠性高的系統安全性一定高B.安全性高的系統可靠性不一定高C.可靠性關注系統能否正常運行，安全性關注系統免受威脅D.系統故障可能引發安全問題E.提高系統可靠性有助于提高系統安全性答案：BCDE解析：可靠性和安全性是不同概念，可靠性高不代表安全性一定高；安全性高的系統可靠性受其他因素影響不一定高；可靠性側重于正常運行，安全性側重于免受威脅；系統故障可能導致安全漏洞等問題；提高可靠性可減少因故障引發的安全風險，有助于提高安全性。系統可靠性設計中，避錯設計的措施有（）A.采用成熟的技術和工藝B.進行嚴格的設計評審C.提高軟件的可維護性D.進行全面的測試E.優化系統架構設計答案：ABE解析：采用成熟技術工藝可減少因技術不成熟帶來的故障；嚴格設計評審可發現設計缺陷；優化系統架構設計可降低系統復雜度，預防故障。提高軟件可維護性和全面測試主要是提高軟件可靠性和質量的措施，不屬于避錯設計的直接措施。以下屬于硬件冗余技術的有（）A.雙機熱備份B.多模冗余C.磁盤陣列D.備用電源E.指令復執答案：ABCD解析：雙機熱備份、多模冗余、磁盤陣列、備用電源都是通過增加硬件設備來提高可靠性，屬于硬件冗余技術。指令復執屬于時間冗余技術。系統可靠性分析中，故障樹分析（FTA）的作用有（）A.確定系統故障的原因B.計算系統的可靠性指標C.評估系統的薄弱環節D.指導系統的改進設計E.預測系統的故障發生概率答案：ACDE解析：故障樹分析通過分析故障原因，確定薄弱環節，指導改進設計，并可計算故障發生概率，但不能直接計算系統的可靠性指標（如可靠度等）。提高軟件可靠性的方法包括（）A.采用結構化編程B.進行代碼審查C.增加軟件注釋D.進行充分的測試E.采用面向對象編程答案：ABD解析：結構化編程、代碼審查、充分測試都有助于發現和減少軟件缺陷，提高軟件可靠性。增加軟件注釋主要是提高代碼可讀性，對軟件可靠性提高無直接作用；面向對象編程本身不一定直接提高軟件可靠性，關鍵在于編程過程遵循良好規范和方法。系統可靠性設計中，可靠性分配的原則有（）A.復雜度高的部件分配較高的可靠性指標B.重要度高的部件分配較高的可靠性指標C.工作環境惡劣的部件分配較高的可靠性指標D.維修困難的部件分配較高的可靠性指標E.成本高的部件分配較高的可靠性指標答案：BCD解析：重要度高、工作環境惡劣、維修困難的部件應分配較高可靠性指標，以保證系統整體可靠性。復雜度高的部件因實現難度大，應分配較低可靠性指標；成本高與可靠性指標分配無必然聯系。以下關于信息冗余技術的說法，正確的有（）A.奇偶校驗是一種信息冗余技術B.循環冗余校驗（CRC）是一種信息冗余技術C.信息冗余通過增加數據量來提高可靠性D.信息冗余主要用于硬件系統E.信息冗余可檢測和糾正數據傳輸中的錯誤答案：ABCE解析：奇偶校驗、循環冗余校驗都是信息冗余技術，通過增加數據量（校驗位等）檢測和糾正錯誤，提高可靠性，不僅用于硬件系統，在數據通信等軟件相關場景也廣泛應用。系統可靠性與可維護性的關系是（）A.可靠性高的系統可維護性一定高B.可維護性好有助于提高系統可靠性C.系統可靠性影響可維護性，反之亦然D.可維護性關注系統修復故障的能力，可靠性關注系統正常運行能力E.提高系統可靠性和可維護性都可提高系統可用性答案：BCDE解析：可靠性和可維護性相互影響，可維護性好能及時修復故障，有助于提高可靠性；可靠性高可減少故障發生，降低維護難度。可維護性側重于故障修復，可靠性側重于正常運行；提高二者都能提高系統可用性。可靠性高的系統可維護性不一定高，還受系統設計等其他因素影響。以下屬于系統可靠性測試內容的有（）A.模擬系統故障，測試系統恢復能力B.測試系統在不同負載下的可靠性C.測試系統的平均無故障時間D.測試系統的平均故障修復時間E.測試系統在規定時間內的故障次數答案：ABCDE解析：模擬故障測試恢復能力；測試不同負載下可靠性；測試MTBF、MTTR以及規定時間內故障次數，都屬于系統可靠性測試內容。軟件可靠性與軟件質量的關系是（）A.軟件可靠性是軟件質量的重要指標B.軟件質量好則軟件可靠性一定高C.提高軟件可靠性有助于提高軟件質量D.軟件可靠性關注軟件在規定條件和時間內的運行情況，軟件質量涵蓋更廣泛E.軟件質量和軟件可靠性相互獨立，沒有關聯答案：ACD解析：軟件可靠性是軟件質量重要方面；提高可靠性對提高軟件質量有幫助；軟件可靠性側重特定條件和時間運行情況，軟件質量涵蓋功能、性能、可靠性等多方面。軟件質量好不一定可靠性就高，二者相互關聯并非獨立。系統可靠性設計中，熱設計的措施有（）A.選擇合適的散熱材料B.設計合理的散熱結構C.控制環境溫度D.采用風扇等散熱設備E.進行熱仿真分析答案：ABCDE解析：選擇散熱材料、設計散熱結構、控制環境溫度、采用散熱設備以及進行熱仿真分析都是熱設計的常見措施，以保證系統在合適溫度下可靠運行。以下關于故障模式及影響分析（FMEA）的說法，正確的有（）A.FMEA可用于識別系統的潛在故障模式B.FMEA可評估故障模式對系統的影響程度C.FMEA可確定故障模式的發生概率D.FMEA結果可用于指導系統的改進E.FMEA主要用于軟件系統可靠性分析答案：ABCD解析：FMEA可識別潛在故障模式、評估影響程度、確定發生概率，其結果用于指導系統改進。FMEA不僅用于軟件系統，在硬件等各類系統可靠性分析中都廣泛應用。提高系統可靠性的時間冗余技術包括（）A.指令復執B.程序卷回C.多版本程序設計D.雙工系統E.重試機制答案：ABE解析：指令復執、程序卷回、重試機制都是通過重復操作（時間冗余）來提高可靠性。多版本程序設計屬于軟件容錯技術，雙工系統屬于硬件冗余技術。系統可靠性分析中，馬爾可夫模型的應用場景有（）A.分析可修復系統的可靠性B.分析系統狀態轉移過程C.計算系統的穩態可用性D.預測系統的故障發生時間E.評估系統的可靠性增長情況答案：ABC解析：馬爾可夫模型用于分析可修復系統，描述狀態轉移，計算穩態可用性等。不能準確預測系統故障發生時間，評估可靠性增長情況也不是其主要應用場景。以下關于系統可靠性與性能的關系，說法正確的有（）A.提高系統可靠性可能會犧牲一定性能B.提高系統性能可能會影響系統可靠性C.系統可靠性和性能之間沒有必然聯系D.合理設計可在提高可靠性的同時優化性能E