Формирование надежной программно-информационной среды распределенных систем обработки и хранения данных

• Автор: Золотарев, Вячеслав Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 122 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 ЗАДАЧА ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ПРОГРАММНОГО

ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

1.1 Структурная надежность программного обеспечения распреде

ленной системы

1.1.1 Анализ надежности программного обеспечения

1.1.2 Кластерная структура и методы повышения надежности про

1.1.3 Надежность программного обеспечения с резервированием

1.2 Моделирование надежности программного обеспечения распре

деленной системы

1.2.1 Методы моделирования надежности
1.2.2 Моделирование отказов элементов программного обеспечения
1.2.3 Модели отказов программного обеспечения
1.3 Проектирование надежности программного обеспечения
1.3.1 Этапы и особенности проектирования надежной программно
информационной среды
1.3.2 Безотказность программноинформационных сред распределен
ных систем
Выводы по разделу 1
2 ФОРМИРОВАНИЕ НАДЕЖНОЙ ПРОГРАММНО
ИНФОРМАЦИОННОЙ СРЕДЫ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
2.1. Декомпозиция распределенной информационной системы
2.1.1 Логический уровень декомпозиции
2.1.2 Функциональный уровень декомпозиции
2.1.3 Структурный уровень декомпозиции
, 2.2 Формирование модели внутрисистемных взаимодействий
2.2.1 Алгоритм расчета ущерба от отказа
2.2.2 Модель анализа надежности компонентов программного обес
печения
2.2.3 Модель функционального распределения нагрузки узла про
граммноинформационной среды
2.3 Выбор оптимальной конфигурации программно
информационной среды
2.3.1 Стоимостное ограничение выбора оптимальной конфигурации
2.3.2 Алгоритм оптимального формирования структурного резерва
Выводы по разделу 2
3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ НАДЕЖНОГО ПРОГРАММНО
ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ
3.1 Методика проектирования надежного программно
информационного обеспечения
3.1.1 Алгоритм методики формирования программно
информационной среды
3.1.2 Алгоритм разработки тестовой программноинформационной
3.1.3 Р1спользуемые методы испытания тестовой среды на надеж
ность
3.2 Расчет прогнозируемых системных показателей
3.2.1 Оценка показателей при моделировании высокоинтенсивной
нагрузки
3.2.2 Расчет прогнозируемого среднего числа отказов за установлен
ную наработку
3.2.3 Обработка результатов контрольных испытаний программно
информационной среды
3.3 Прогноз эксплуатационных характеристик реализованной про
граммноинформационной среды распределенной системы обработки информации
3.3.1 Выбор оптимальной конфигурации программного обеспечения
3.3.2 Оценка по методу последовательного контроля средней нара
3.3.3 Техникоэкономические показатели реализованной программно
информационной среды
Выводы по разделу 3 1 Ы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Модифицированные способы расчета надежности в период пиковых нагрузок при формировании программно-информационной среды распределенной системы обработки и хранения данных учитывают корректирующее влияние внешнего фактора на процесс расчета надежности. Алгоритмы расчета критериев надежности в период пиковых нагрузок, на основе которых формируется структурный резерв, позволяют сформулировать практические рекомендации по проектированию программноинформационной среды распределенной системы обработки и хранения информации. Методика определения структуры программно-информационной среды па основе предложенного автором модельно-алгоритмического и программного обеспечения реализует выбор оптимальной конфигурации программно-информационной среды распределенной системы обработки и хранения информации, функционирующей в режиме пиковых нагрузок. Публикации. По теме диссертации опубликовано работ общим объемом 2,7 печатных листа. Апробация работы. Основные положения и отдельные результаты диссертации докладывались и обсуждались на Всероссийских конференциях «Решетневские чтения» (, , гг. Наука. Технологии. Инновации», г. Новосибирск ( г. SAASTA YSWC’, Pretoria, South Africa ( г. Компьютерное моделирование-», г. Санкт-Петербург ( г. Перспективные материалы, технологии, конструкции, экономика», г. Красноярск ( г. Сибирского государственного технологического университета ( г. Структура и объем работы. Диссертация содержит 2 страницы основного текста, состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из наименований, рисунка и таблиц. Использование программного обеспечения как основы функционирования большинства современных систем хранения и обработки данных делает одной из критичных по значимости проблему обеспечения его надежности. Несмотря на большой опыт изучения надежности информационных систем, накопленный за последние полвека, и достаточно обширные исследования как современных российских, так и зарубежных авторов, существует ряд сложностей, затрудняющих се решение. Основное влияние на возникновение этих сложностей имеет развитие глобального информационного сообщества, предполагающее передачу информации на географически, логически или физически разделенные носители. При этом значительную часть своего жизненного цикла современные информационные системы проводят в режиме пиковых нагрузок. Кроме того, существует ряд причин, непосредственно затрудняющих поиск путей повышения надежности программного обеспечения информационных систем. Также при выборе некоторых предметов исследования их анализ часто осложнен неполной или отсутствующей информацией о внутренних и внешних связях между элементами, неоднозначностью или условностью декомпозиции. Безусловно, одним из таких предметов исследования является программно-информационная среда распределенных систем обработки и хранения данных. Согласно ряду источников [, и др. Кроме того, не все существующие модели адекватно описывают поведение системы на различных тестовых задачах. Из-за этого, а также по причине резкого усложнения современных информационных систем и высоких темпов их развития, возникает необходимость использования моделей надежности, пригодных для частных случаев. В разделе 1. Существует несколько типов систем высокой готовности, отличающиеся своими функциональными возможностями и стоимостью. Следует отметить, что высокая готовность не дается бесплатно. Стоимость систем высокой готовности намного превышает стоимость обычных систем. Вероятно, поэтому наибольшее распространение в мире получили кластерные системы, благодаря тому, что они обеспечивают достаточно высокий уровень готовности систем при относительно низких затратах []. Использование кластерных систем, хоть и приводящее к повышению надежности функционирования аппаратной платформы, часто приводит к зависимости от сбоев программного обеспечения. Ненадежная программно-информационная среда с большим временем планового и внепланового простоя может существенно снизить общую надежность. Кроме вышеуказанных причин, к снижению надежности приводит и сложность эксплуатации.