Классификация отказов информационных систем

Историческая справка по развитию теории надежности и ее прикладному значению

1. Появление теории надежности связано с созданием сложных технических систем. В 30-е годы 20-го века строятся многомоторные самолеты. В связи с этим возникает задача: сколько необходимо двигателей для оптимальной работы => появляются задачи теории вероятности исправности работы двигателей. Применяется так же теория мат. статистики (об отказах отдельных частей самолета). Используются такие показатели мат. статистики как частота отказов, мат. ожидание, дисперсия и т.д. Конец 30-х годов – первые статьи о надежности.

2. Великая отечественная война. Появляются ракеты ФАУ (управление ракетными снарядами) – Фон Брау (нем). Надежность ФАУ была < 50% и чтобы увеличить ее определяли слабое звено и его либо заменяли, либо усиливали.

3. Пополески (???) (польский ученый) предложил модель последовательного соединения элементов.

4. В начале 60-х годов появились книги по теории надежности (Гнеденко, Беляев, Соловьев и т.д.)

Надежность получила широкое распространение в радиоэлектронике, судостроении, самолетостроении и т.д.

Требуемый уровень надежности – порядка 3-5 тыс. суток наработки одного элемента.

Основные понятия и определения теории надежности

В настоящее время в теории надежности существует единая установившаяся терминология, которая охватывает важнейшие понятия и определения. Основные понятия теории надежности изложены в ряде стандартов. Надежность системы является одной из основных составляющих его качества. Дадим определения понятиям согласно ГОСТа по надежности. Качество - совокупность свойств продукции, которая позволяет оценить пригодность продукции удовлетворять определенным потребностям в соответствии с её назначением.

Одним из качеств изделия является надежность - особое свойство, которое позволяет определить стабильность всех других свойств качества изделия во времени. Свойство - объективная особенность изделия, которое проявляется при его создании, эксплуатации и потреблении.

Надежность системы (согласно ГОСТа 27.002-89) - свойство системы выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени или требуемой наработки.

Исправное состояние - состояние, при котором система обладает полным набором свойств и выполняет все заданные функции с параметрами, установленными в технической документации. Работоспособность - состояние, при котором система выполняет все заданные функции с параметрами, установленными требованиями технической документации, но с отсутствием некоторых несущественных для нормального функционирования свойств.

Отказ - событие, которое заключается в нарушении работоспособности. Следует отметить, что под отказом надо понимать не только полное нарушение работоспособности, но и выход параметров изделия за границы, установленные требованиями технической документации. Значит, после отказа система либо полностью прекращает свою работу, либо продолжает функционировать с пониженным качеством.

Классификация отказов информационных систем

Во многих случаях понятие отказа удобно подразделять на его виды в соответствии с классификационными признаками:

1)По характеру возникновения:

- Внезапные (катастрофические). Возникают в результате резкого (скачкообразного) изменения выходных показателей системы;

-Постепенные (параметрические). Образуются при постепенном снижении выходных параметров системы во времени и когда эти параметры пересекают критическое значение, считается, что отказ произошел.

2)По степени очевидности:

- Явные (очевидные). Явные отказы системы обнаруживаются при внешнем осмотре или включении системы;

- Скрытые (неочевидные). Выявляются инструментальными средствами.

3)По связи с отказами других элементов:

- Зависимые (вторичные отказы). Возникают под влиянием отказов других элементов;

- Независимые (первичные отказы).

4) По времени существования:

- Устойчивые (окончательные). Устраняются только в результате ремонта;

- Перемежающие отказы (самопроизвольно возникают и устраняются). Исчезают без вмешательства обслуживающего персонала (например, сбои ЭВМ).

5)По влиянию на ремонтопригодность:

- Неисправности. Устраняются путем мелкого ремонта;

- Аварии. Требуют длительного восстановления и больших ремонтных работ.

6)По природе возникновения:

- Физические. Проявляются в физическом нарушении работоспособности;

- Функциональные. Теряют способность системы выполнять некоторые или все функции (например, при отсутствии физического отказа ЭВМ может неправильно выполнять логические операции).