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文/叶明建
对于新一代核心路由交换设备S12500来说，由于应用环境的特殊性和现实网络环境的复杂性，其可靠性表现显得尤为重要。为此，H3C可靠性实验室进行了一系列严格的可靠性测试，以检验设备是否符合设计预期和抗异常工作能力。
网络设备大量采用半导体材料，对温度、湿度等环境因素极为敏感。据美军方早期调查显示，环境原因导致的产品故障占电子产品故障的52％。
图1 电子产品故障诱因
针对H3C S12500设备，参照GB2423.1-2001、GB2423.2-2001、GB2423.4-1993、GB/T 13543-1992、IEC 68-2-1、IEC 68-2-2、IEC 68-2-30-1985、ETS300019-1-3/A1-1998定义的测试参数，对温度、时间、湿度、电压4个参数做变换组合，开展9个气候类可靠性测试项，检验设备在静态和动态条件下工作功能。
图2 S12500气候类试验内容
表1 检测点和合格判据
序号 | 检测点 | 合格判据 |
1 | 外观检测 | 无异常变形、表面腐蚀、噪音增加等 |
2 | 业务检测 | 丢包率和错包率小于百万分之一 |
3 | 管理功能 | 试验过程中串口监控内容正常 |
4 | 上下电 | 每个温度停留点进行上下电，被测设备恢复业务 |
图3 S12500整机系统气候类试验
图4 S12500功能模块综合应力（温度、振动）试验
IT设备的机箱普遍采用多金属件铆接方式进行机械装联，单板采用多器件焊接进行电子装联。机械振动对装联后的可靠性有着重要影响，异常振动会导致金属件变形，阻碍结构件有效配合；器件焊接面断裂，阻碍设备正常运行。
针对H3C S12500设备，参照GB/T13543-1992、GB/T2423、IEC 60068、ETSI 300 019-2-3定义的参数，采用随机振动、半正弦波、冲击波、多角度自然跌落等方式进行机械振动试验，同时开展实物在三级公路路面跑车试验，检验设备对机械振动的承受能力。
图5 S12500机械振动类试验内容
表2 检测点和合格判据
序号 | 检测点 | 合格判据 |
1 | 外观检测 | 无异常变形、活动部件配合良好、无异常噪音等 |
2 | 业务检测 | 系统上电能正常运行 |
图6 S12500整机机械振动类试验
在多设备互连的机房中，一台可靠运行的设备，应该具备“不被其余设备影响正常工作，不影响其余设备正常工作”的能力，即不为外界电磁空间所骚扰（抗骚扰度），不辐射/传导过大信号干扰临近设备（辐射/传导骚扰）。同时要对静电释放、电网谐波、电网浪涌、雷击感应等等异常电磁现象有抵抗力。
针对H3C S12500设备，根据EN 55022、EN 55024、ICES-003、VCCI V-4、FCC PART 15、EN 61000-3-2、EN 61000-3-3、EN 61000-3-11、EN 61000-3-12、EN 61000-4-2、EN 61000-4-3、EN 61000-4-4、EN 61000-4-5、EN 61000-4-6、EN 61000-4-8、EN 61000-4-11标准定义，测试设备对外辐射和传导的电噪声是否达标，设备对外接辐射/传导进来的电磁干扰是否敏感，电源口对电网的异常波动是否敏感，信号口是否具备抗雷电感应、抗人体静电释放的能力。
图7 S12500电磁兼容测试内容
表3 检测点和合格判据
序号 | 检测点 | 合格判据 |
1 | 业务检测 | 施加干扰下，业务链路不掉、不重启，误帧率<5%。干扰消除后，设备性能恢复正常，硬件无不可恢复性失效。 |
2 | 电性能检测 | 设备满负荷工作，对外辐射/传导干扰满足标准 |
图8 辐射骚扰测试（RE）和ESD直接放电测试
图9 辐射抗扰度测试（RS）和电源口浪涌测试
大功率设备不仅要满足对人身安全的要求，同时要考虑对环境安全的要求。一台可靠的工业设备必须能够有效防范异常情况下产生明火、搬运过程倾倒压人、激光、漏电流危害人身安全等等因素。
针对H3C S12500设备，根据UL 60950-1、CAN/CSA C22.2 No 60950-1、IEC 60950-1、 EN 60950-1/A11、AS/NZS 60950、EN 60825-1、EN 60825-2、FDA 21 CFR Subchapter J、GB 4943标准定义，测试设备最坏工作情况，以及异常条件表现，包括是否会在异常下生成明火对机房产生威胁、设备是否会倾倒压人、设备承重部件是否会在搬运中脱落、设备的接地阻抗是否正确、设备漏电流是否满足人身安全，等等。
图10 S12500安全测试内容
表4 检测点和合格判据
序号 | 检测点 | 合格判据 |
1 | 外观检测 | 无异常变形、噪音等 |
2 | 业务检测 | 丢包率和错包率小于百万分之一 |
3 | 管理功能 | 试验过程中串口监控内容正常 |
4 | 安全性能 | 对环境无威胁、对人身无伤害；警告明确 |
图11 最大输入电流测试
反复、严苛的可靠性试验是产品达到99.999%可靠性的保证。S12500在可靠性实验室里经过几十项严格的测试，结果均满足测试要求，表现了良好的可靠性，为产品以后在各行各业稳定、可靠的运行奠定了坚实的基础。
H3C可靠性实验室成立于2004年，耗资3500多万元。在杭州和北京各有一个实验室，拥有国内外先进设备200多台。H3C研发的所有产品都必须在可靠性实验室接受关于安全性、电磁兼容性（EMC）、环境适应性和可靠性等项目的测试和检验，是产品获得国内外各项认证的窗口。实验室拥有五十余个实验项目的测试能力，满足多项国内、国际法规、指令、标准的要求，获得了中国、美国、德国、日本等国的近十项认证资质。仅2007年一年，可靠性实验室便受理了近千款产品、近万次的实验，确保产品99.999%的可靠性要求。
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