Широкое разнообразие CPU и их семейства при возросшем темпе обновления номенклатуры выпускаемых изделий предполагает рассмотрение процесса разработки ПО как сложной, но все таки технологической операции. В статических моделях (Миллса, Нельсона Коркорэна) в отличии от динамических не берётся во внимание время возникновения ошибок [17]. Они могут быть менее строгими в начальный период эксплуатации, когда идёт испытание и совершенствование ПО, а также после создания новой версии.

В случае возникновения отказа производят поиск ошибок которые стали причиной отказа, после чего ошибки исправляются. Одним из наиболее общих методов для оценивания надёжности техники при эксплуатации являются системы отчётов, анализа и коррекции действий (FRACAS). Систематический подход к оцениванию надёжности в определённом интервале времени, безопасности и логистики основан на отчётах об отказах и авариях, менеджменте, анализе корректирующих/предупреждающих действий. Надёжность объекта техники обеспечивается при его проектировании и впоследствии поддерживается на стадии эксплуатации. При проектировании назначаются требования к надёжности верхнего уровня, затем они разделяются на определённые подсистемы разработчиками, конструкторами и инженерами по надёжности, работающими вместе. Обеспечение надёжности осуществляется на основе модели надёжности объекта.

В более крупных организациях обычно образуется отдельное структурное подразделение, которое занимается анализом надёжности, ремонтопригодности, качества, безопасности, человеческого фактора, логистикой. Так как работа по обеспечению надёжности особенно важна на этапе проектирования, часто инженеры по надёжности или соответствующие структуры интегрированы с проектными подразделениями. В отдельных случаях компания создаёт независимую структуру, которая занимается организацией работ по надёжности. Указанные работы носят системный характер и их обычно организуют в рамках программы обеспечения надёжности.

Безотказность программного средства можно также характеризовать средним временем между возникновениями отказов в функционировании программы. При этом предполагается, что аппаратура компьютера находится полностью в работоспособном состоянии. Безотказность ПО можно оценивать вероятностью его работы без отказов при определенных условиях внешней среды в течении заданного времени наблюдения. Качество ПО задается на этапе логического проектирования алгоритма функционирования ИС управления [13,15]. Типичный пример восстановления — с помощью резервной (backup) копии данных. Если выполнить восстановление в латентном периоде отказа, то он никогда не проявится вовне — в этом состоит идеальная отказоустойчивость.

Недостатком оценки надежности ПО с точки зрения функционального подхода является, например, то, что количество и степень тяжести последствий от возникновения отказов и сбоев функциональных блоков могут различаться. Такое разночтение можно исключить, если функциональные блоки в рассматриваемой формуле при расчете интегрального показателя надежности будут иметь различные весовые характеристики. В сложившейся ситуации важно определить перечень показателей, выделить и построить математические модели, которые являются основой для проведения оценки надежности ПО. Для количественной оценки применяется модель надежности и математическая модель, базирующиеся на оценки зависимости надежности от вперед известных или заданных в ходе исполнения параметров. Некоторые системы принципиально не могут подвергаться испытаниям, например, из-за чрезмерно большого числа различных тестов или жёстких ограничений по времени и затратам.

По сравнению с уменьшающейся интенсивностью отказов это довольно пессимистическая модель и требует проведения анализа чувствительности. В основном, в качестве параметра надёжности используется среднее время до отказа (MTTF), которое может быть определено через интенсивность отказов или через число отказов на заданном отрезке времени. Интенсивность отказов математически определяется как условная плотность вероятности возникновения отказа изделия при условии, что до рассматриваемого момента времени отказ не произошёл. При увеличении интенсивности отказов среднее время до отказа уменьшается, надёжность изделия падает. Обычно среднее время до отказа измеряется в часах, но также может выражаться в таких единицах, как циклы и мили. Дискретные модели предполагают проведение изначального тестирование ПО системы в несколько шагов.

При таких условиях система может серьёзно пострадать даже из-за незначительной ошибки в коде. Под надежностью программного обеспечения (ПО) будем понимать свойство программы выполнять заданные функции, сохранять свои характеристики в установленных переделах при определенных условиях эксплуатации. Эмпирические модели строятся на анализе полученных данных о процессе функционировании ранее созданного ПО. Наиболее часто используемая, особенно в середине 90-х, эмпирическая модель устанавливает количество ошибок в ПО в объеме машинописных листов или в количестве операторов.

Области[править Править Код]

Данные о надёжности и оценки параметров являются ключевыми входами для модели системной логистики. Общей практикой моделирования «ранней» интенсивности отказов является использование экспоненциального распределения. Это менее сложная модель для распределения времени отказа, содержащая только один параметр — постоянную интенсивность отказов. В этом случае в качестве критерия согласия может быть использован критерий хи-квадрат для оценки постоянства интенсивности отказов.

• Том Демарко в 1999 году предлагал при оценке качества программного обеспечения учитывать, что «качество программного продукта является показателем того, насколько он меняет мир к лучшему»[5].
• Такому ПО необходима поддержка специальными программными инструментами на системном уровне.
• Их причины — флюктуации питания, ситуации «гонок» сигналов, альфа-частицы и др.
• С точки зрения надежности принципиальное отличие ПО от аппаратуры состоит в том, что программы не изнашиваются и, следовательно, не выходят из строя из-за поломки.

Организация работ по надёжности (инжиниринг надёжности) должна быть согласована со структурой компаний или учреждений. Для небольших компаний работы по надёжности могут быть неформальными. С ростом сложности задач возникает необходимость формализации функций по обеспечению надёжности. Так как надёжность важна для заказчика, заказчик должен видеть некоторые аспекты организации этих работ. Паранойя — при создании программного обеспечения, программист предполагает, что пользователи хотят нарушить свой код. Программист также предполагает, что его собственный написанный код может не работать или работать некорректно.

В таких видах ускоренных испытаний применяются несколько степеней нагрузки. Часто эмпирическое распределение этих отказов параметризируется распределением Вейбулла или логнормальным распределением. Опасные инструменты — пользователи не должны получать доступ к библиотекам, структурам данных или указателям на структуры данных. Эта информация должна быть скрыта от пользователя, чтобы пользователь не мог случайно изменить её и внести ошибку в код. Когда такие интерфейсы построены правильно, пользователи используют их, не находя лазеек для изменения интерфейса.

Чем Определяется Надёжность Программного Обеспечения

Слепое добавление кода приводит к большему количеству ошибок, усложняет систему и усложняет её понимание[6]. Код, который не обеспечивает подкрепления уже существующему коду, нежелателен. Вместо этого новый код должен обладать эквивалентной функциональностью, чтобы в случае нарушения функции код, предоставляющий ту же функцию, смог заменить её, используя ручное или автоматическое разнесение программного обеспечения. Для этого новый код должен знать, как и когда следует учитывать точку сбоя[4]. Но поскольку система добавляет больше логики, компонентов и увеличивается в размерах, она становится все более сложной. Таким образом, при создании более избыточной системы она также становится более сложной, и разработчики должны учитывать балансирование избыточности со сложностью.

Выбор алгоритмов, не чувствительных к нарушениям вычислительного процесса, основан на исследовании их чувствительности. Мерой чувствительности могут являться погрешности, вызванные этими нарушениями. Неверные действия пользователя, приводящие к отказу в процессе функционирования ПО связаны, прежде всего, с неправильной интерпретацией сообщений, неправильными действами пользователя в процессе диалога с компьютером и т.д. В качестве примеров ошибок сопряжения можно привести – несовместимость аргументов и параметров подпрограммы, нарушение синхронизации при синхронном выполнении программы и т.д. Ошибки сопряжений вызывают неверное взаимодействие программы с другими программами (подпрограммами), с системными программами, устройствами компьютера, входными данными и т.д. Ошибки совместимости связанны с отсутствием совместимости с операционной системой или другими прикладными программами используемыми в данной программе.

Эти сообщения об ошибках позволяют пользователю легче настраивать программу. В настоящее время компьютерные технологии не направлены на создание надежных систем[4]. Скорее они стремятся сосредоточиться на масштабируемости и эффективности. Одна из главных причин того, почему сегодня не уделяется внимания надежности, заключается в том, что это трудно сделать в общем виде[4].

Программа Обеспечения Надёжности[править Править Код]

Используя эти числа для тестирования программного обеспечения таким образом, разработчик обобщает набор всех случаев тремя числами. Это более эффективный и управляемый метод, но более подверженный сбоям. Обобщение тестовых примеров является примером только одного метода для решения проблемы с отказом, а именно с ошибкой из-за неправильного ввода данных пользователем. Системы обычно также могут выходить из строя по другим причинам, таким как отключение от сети.

Некоторые из самых надежных систем являются развивающимися и могут быть легко адаптированы к новым ситуациям[4]. Искажения информации, подлежащей обработке, вызывает нарушение функционирования ПО, когда входные данные не попадают в область допустимых значений переменных программы. В этом случае между исходной информацией и характеристиками программы возникает несоответствие. Безотказность ПО определяется его корректностью (правильностью) и, следовательно, целиком зависит от наличия в нем ошибок, внесенных на этапах его создания. В то время как безотказность аппаратуры определяется в основном случайными отказами, зависящими от изменений параметров аппаратуры во время эксплуатации.

В таких случаях могут быть использованы ускоренные испытания, методы планирования экспериментов и моделирование. Разработка ПО должна учитывать такое качество программы в обязательном порядке, но как оценить эту характеристику, от чего она зависит? Проблема усугубляется тем, что в настоящее время программное обеспечение усложняется, круг его задач расширяется.

Нормирование Надёжности[править Править Код]

Интерфейс уже должен быть правильно реализован, поэтому пользователю не нужно вносить изменения. Глупость — программист предполагает, что пользователи будут пытаться вводить неверные, поддельные и некорректные данные. Как следствие, программист возвращает пользователю однозначное, интуитивно понятное сообщение об ошибке, которое не требует поиска кодов ошибок. Сообщение об ошибке должно быть максимально точным, не вводя пользователя в заблуждение, чтобы проблему можно было легко устранить.

Механизм возникновения отказа аппаратуры и отказа ПО существенно отличаются друг от друга. Отказ аппаратуры обусловлен разрушением каких-либо элементов аппаратуры. Внедрение указанных мер на предприятиях возможно за счет создания и использования методик спецификации, проектирования, разработки, внедрения и верификации ПО. Такому https://deveducation.com/ ПО необходима поддержка специальными программными инструментами на системном уровне. Из этого следует, что базовым принципом к повышению надежности ИС управления необходимо считать использование программно-аппаратных решений, то есть применение реализованных на дискретных элементах или на CPU внешних тестирующих цепей.

Надёжный Дизайн Сети[править Править Код]

Например, отказала ячейка памяти, но из нее еще не читали или в нее еще не писали. Время нахождения в неисправном, но работоспособном состоянии называется латентным (скрытым) периодом отказа. По возможности восстановления и обслуживания системы подразделяются на восстанавливаемые и невосстанавливаемые, обслуживаемые и необслуживаемые. По режиму применения (функционирования) — на системы непрерывного, многократного (циклического) и однократного применения. Эффективность усилий разработчиков по повышению надёжности зависит от исправления ошибок. Особое значение придается информации, поступающей от пользователей.

Входные параметры модели надёжности системы могут быть получены из разных источников (справочников, отчётов об испытаниях и эксплуатации и т. п.). В любом случае, данные должны быть использованы с осторожностью, так как прогнозы верны только при получении данных при тех же условиях, при которых составные части будут применяться в составе системе. В целом, создание надежных систем, охватывающих каждую точку возможного отказа, затруднено из-за огромного количества возможных входов и их комбинаций[4]. Поскольку для тестирования всех входов и их комбинаций потребуется слишком много времени, разработчики не могут исчерпывающе исследовать все случаи. Некоторые выбранные входные данные могут состоять из отрицательного числа, нуля и положительного числа.

Определение Надёжности Программного Обеспечения В Структуре Современной Информационной Системы

Другой формой подготовки специалистов в области надёжности могут быть аккредитованные при высших учебных заведениях или колледжах учебные программы или курсы. Инженер по надёжности может иметь профессиональный диплом именно по надёжности, но для большинства работодателей это не требуется. Проводятся многочисленные профессиональные конференции, реализуются отраслевые программы подготовки кадров по вопросам надёжности. К международным организациям инженеров и учёных в области надёжности относятся IEEE Reliability Society, American Society for Quality (ASQ) и Society of Reliability Engineers (SRE). Системы любой сложности разрабатываются организациями, такими, как коммерческие компании или государственные учреждения.

Во-первых, надежность транслятора связана со свойствами языка, во-вторых, способность транслятора обнаруживать ошибки тоже в значительной мере зависит от конструкции языка. Например, указание типа данных, принятое в большинстве распространенных языков, повышает надежность языка, поскольку компилятор осуществляет проверку соответствия типов переменных, участвующих в операции. Однако наличие правила объявления по умолчанию, призванного облегчить труд программиста, может существенно усложнить дело. Устойчивость должна быть относительно любых видов отказов, для ее поддержания создаются специальные программно-аппаратные средства. Программы и программное обеспечение являются инструментами, ориентированными на очень специфическую задачу, и поэтому не являются обобщенными и гибкими[4]. Однако наблюдения за такими системами, как Интернет или биологические системы, демонстрируют такую важную характеристику, как адаптация к окружающей среде.

При этом используют структурные схемы надёжности или деревья отказов, при помощи которых представляется взаимоотношение между различными составными частями объекта (системы). Интуитивно надёжность объектов связывают с недопустимостью отказов в работе. Это есть понимание надёжности в «узком» смысле — свойство объекта сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или некоторой наработки.

За последние полвека информационные технологии сделали огромный скачок, уровень автоматизации информационных процессов постоянно повышается. Разработано и функционирует большое количество компьютерных информационных систем в различных областях человеческой деятельности [2]. Надежность нужно оценивать, измерять, предсказывать — обеспечивать заданные требования Устойчивость (Robustness) к надежности в проекте и проверять их выполнение в продукте [3]. •  устойчивость   (robustness)   или   отказоустойчивость   (fault-tolerance) — способность продолжать правильно работать после отказов. Показатели оцениваются как количественные, качественные и порядковые. Их получают путем непосредственных наблюдений и обработки результатов испытаний систем.