Модели надежности ПО

Надежность программного обеспечения. Показатели надежности ПО

Надежность ПО. Над-ть ПО – св-во программы, заключающееся в выполнении заданных функ., в зад-ых условиях работы и на задан. ВМ.(аналог-но над-ти тех. сист., но мех-мы возникновения отказов аппаратуры и программы отличаются) В ПО нет износа и старения, разрушение и отказ прог-мы обычно вызывается не соответствием ПО оставленным задачам: 1. Не полная (не точная) спецификация;2.Программистом допущено нарушение спецификации.

Показатели надежности ПО(НПО).

1.Качественные показ.:-не выраж-ся каким-либо числом; -не позволяют сравнивать разные программные продукты по степени над-ти.

2.Порядковые показ. Позволяют ранжировать пргр. продукты в порядке возрастания над-ти.

3. Количественные показ. Выражают НПО в виде числа. Определяются путем статистических наблюдений на основе обработки рядов рез-ов, полученных при использ-ии или испытаниях ПО, а также путем моделирования и аналит-их расчетов(это наиболее ценные показатели над-ти)

Влияние ПО на над-ть работы тех. сист. ПО являясь составной частью программно управляемых сист. оказ. существенное влияние на их работоспособность, повышению над-ти таких сист. способствуют: - рациональный выбор алгоритма;- введение в программу тестов(в том числе диагностических, позволяющих быстро обнаружить неисправность);- возмож. перехода работы прогр. на новые режимы; К снижению Н прогр. приводят: - ошибки программиста; - пиковые нагрузки (нехватка производ-ти машины); - отсутствие проверки рез-та обработки инфор-ии(при этом возник. отказ, кот. м. привести к катастрофе)

Модели НПО. 1). Модели в кот-ых прог-мы считаются аналогами невосстанав-ых объектов(находят соответ-ие показ. над-ти:- вероятность безотказной раб. в течение заданного интервала времени; - средняя наработка на отказ и т. д.) 2). Мод. в кот. прогр. считается аналогом восстан-ых объектов(находят хар-ки потока отказов программ) Модели этой группы сложны и недостаточно разработаны. Поэтому используют моделирование с невосстан. объектами.

Оценка над-ти прог. по наработке(мод. Шумана). Она построена на аналогии ПО с невосст. объек. Для оценки и прогнозирования уровня НПО использ. данные о числе ошибок, устраненных в процессе компоновки программы в общие ПО-системы и отладки. Допущения мод. Шумана: 1) В начальн. момент, в программах имеется ошибок, новые при отладке не вносятся.2) Общее число машинных команд I= const. 3) Интенсивность отказов пргр. l пропорц-на числу ошибок, оставшихся в прог-ме, после отладки в течение врем. t:

l= * С; - отношение числа ошибок, устраненных в течение врем. отладки t к общему числу команд на машинном языке. l остается const в течен. врем-и функционирования и изменяется лишь при обнаружении и устранении ошибок. Тогда вероятность отсутствия ошибок программ в теч. врем. наработки (0,t), для фиксированного времени отладки t: Р(t,t)= =exp ;тогда средняя наработка на отказ: ; коэфф-ты С и Е₀ оцениваются по экспериментальным данным.

Оценка над-ти прогр. по числу прогонов(модель Нельсона).Здесь определ-ся показ-ль над-ти R(n) вероят. безотказного выполнения n прогонов программы. Вер-ть того, что j-ый пргон прогр. закончится отказом: ; -вер-ть выбора i-го набора входных данных при j-ом прогоне; y_i – динамич. перем-ая, на i-ом наборе данных: y_i=0 – при успешном прогоне и y_i =1 - выполнение прог. закончилось отказом; N-число возмож. наборов вх. данных. Для n прогонов: .

На практике используют более прост. выраж.:R^*=1-(n_e/n); n- чис. наборов вх. данн.; n_e – кол-во наб. вх-ых данных, при кот. произошли отказы. Связь м/у мод-ми по наработке и прогонами опред.:

R(n) = exp* ;

; -время j-го прогона. При << 1 функ-ия м. рассматр. как функц. интенсивности отказов.

Особен. оценки над-ти программ, как аналогов объектов, восстанавливаемых вне процесса применения. Показ. над-ти в этом сл. оцениваются по наработке. При этом практически не использ. коэф. и функц. готовности(как это было для объек., для кот. допускались отказы во время применения). Важное значение для прогр. продук. имеет хар-ка ПО: приспособленность к обнаруж-ию ошибок и быстрое восстановление работоспособности(аналог ремонтопригодности тех. объекта). При этом аналогично тех. объект. можно находить хар-ки СВ – времени, затрачиваемого на поиск ошибки и восстановл. работоспособ. программы.

Дата добавления: 2015-04-30