Система анализа архитектурной надежности программного обеспечения

• Автор: Новой, Александр Валерьевич
• Шифр специальности: 05.13.01, 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 131 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. Разработка надежного программного обеспечения.

1.1.Надежность программного обеспечения. Основные понятия и причины ошибок

1.2.одходы к обеспечению надежности программного обеспечения

1.2.1. Предотвращение ошибок.

1.2.2. Обнаружение и исправление ошибок .

1.2.3. Устойчивость к ошибкам

1.3.Модели надежности программного обеспечения

1.3.1. Динамические модели надежности

1.3.2. Статические модели надежности.

2. Различные подходы к моделированию отказоустойчивых программных архитектур
2.1.Мультиверсиош1ые методы проектирования отказоустойчивых
архитектур.
2.1.1. Общая характеристика мультиверсионных методов.
2.1.2. Метод блоков восстановления.
2.1.3. Диверсионное программирование.
2.1.4. Гибридные мультиверсионные методы.
2.2. Моделирование отказоустойчивых программных архитектур
2.2.1. Имитационное моделирование
2.2.2. Метод, основанный на классических теоремах теории вероятностей.
2.2.3. ГЕРТсетевой анализ отказоустойчивых программных
архитектур.
2.2.4. Применение Марковских процессов для анализа надежности мультиверсионного программного обеспечения.
ВЫВОДЫ.
3. Математические модели отказоустойчивых программных
архитектур
3.1.Блоки восстановления
3.1.1. Схема функционирования программной архитектуры с блоками восстановления.
3.1.2. Алгоритм моделирования КВ архитектуры
3.1.3. Модель надежности ЯВ архитекту ры с постоянной вероятностью
безотказной работы версий.
3.2. Диверсионное программирование
3.2.1. Схема функционирования Диверсионной программной
архитектуры.
3.2.2. Алгоритм моделирования УР архитектуры.
3.2.3. Межверсионные ошибки
3.2.4. Модель надежности МУР архитектуры с постоянной
вероятностью безотказной работы версий
4. Программная реализация системы анализа архитектурной
надежности.
4.1. Описание программной системы 8ААпа1уз1з
4.2. Руководство программиста
4.3. Примеры решения задач и анализ результатов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ1
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


При выполнении диссертационной работы были реализованы две программные системы, предназначенные для исследования мультиверсионных программных архитектур при проектировании отказоустойчивого прграммного обеспечения. Разработанная система «RB-Rcliability ver. ПО, реализованного на основе метода блоков восстановления. В рамках системы «SA-Analysis ver. Также на программную систему «SA-Analysis ver. Свидетельство Роспатента о государственной регистрации программ для ЭВМ. Подход к моделированию отказоустойчивых программных архитектур на базе Марковских процессов с непрерывным временем. Частные модели базовых отказоустойчивых программных архитектур. Алгоритмы моделирования базовых отказоустойчивых программных архитектур. Система анализа архитектурной надежности программного обеспечения. Апробация работы. Основные положения и результаты работы* прошли всестороннюю апробацию на всероссийских и международных конференциях, научных семинарах и научно-практических конференциях. В том числе: X Международной научной конференции «Решетневские чтения» (Красноярск, ), ХТ Международной научной конференции «Решетневские чтения» (Красноярск, ), IX Всероссийской научно-технической конференции «Теоретические и прикладные вопросы современных информационных технологий» (Улан-Удэ, ), V Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы авиации и космонавтики» (Красноярск, ), X Всероссийской научно-технической конференции «Теоретические и прикладные вопросы современных информационных технологий» (Улан-Удэ, ), заседании экспертной комиссии по рассмотрению работ, предоставленных на соискание Государственной премии Красноярского края для поощрения аспирантов и докторантов образовательных учреждений высшего и послевузовского профессионального образования (Красноярск, ), на заочной конференции РАЕ «Современные телекоммуникационные и информационные технологии» (), VII Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы авиации и космонавтики» (Красноярск, ). Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано печатных работ, среди которых 5 статей в журналах, входящих в Перечень ВАК. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Надежность программного обеспечения. Надежность один из важнейших факторов определяющих эффективность системы. Теория надежности как наука получила развитие применительно к техническим системам. Разработано множество моделей, которые позволяют оценивать показатели надежности. Программное обеспечение, в соответствии с ГОСТ 1-, -совокупность программ системы обработки информации и программных документов, необходимых для эксплуатации этих программ []. Согласно ГОСТ 6-, надежность (программного средства) совокупность свойств, характеризующая способность программного средства сохранять заданный уровень пригодности в заданных условиях в течение заданного интервала времени []. В литературе по надежности программного обеспечения [, , ] дается следующее определение надежности: это вероятность того, что программное обеспечение будет работать, как ожидалось, в течение определенного интервала времени. Другими словами надежность ПО определяется как степень доверия к нему, уверенность, что система будет работать так, как предполагается и, что отказов не будет. Существует еще один вариант определения надежности, который предложил Майерс: это вероятность его работы без отказов в течение определенного периода времени, рассчитанная с учетом стоимости для пользователя каждого отказа []. В рамках данной работы термин надежность используется в соответствии с первым определением. Программное обеспечение во время эксплуатации может находиться в одном из двух состояний работоспособном или неработоспособном. Работоспособным называется такое состояние системы, при котором она способна выполнять заданные функции с параметрами, установленными технической документацией [7, ]. В процессе выполнения программная система может переходить из работоспособного состояния в неработоспособное и обратно. С этими переходами связаны события отказа и восстановления.