Модель надежности программной архитектуры ИУС.

Надежность - одна из ключевых проблем современных программных систем, и ее роль будет постоянно возрастать, поскольку постоянно повышаются требования к качеству компьютерных систем. Новое направление - инженерия программной надежности (Software reliability engineering) - ориентировано на количественное изучение операционного поведения компонентов системы по отношению к пользователю, ожидающему надежную работу системы , и включает:

· измерение надежности, т.е. проведение ее количественной оценки с помощью предсказаний, сбора данных о поведении системы в процессе эксплуатации и современных моделей надежности;

· стратегии и метрики конструирования и выбора готовых компонентов, процесс разработки компонентной системы, а также среда функционирования, влияющая на надежность работы системы;

· применение современных методов инспектирования, верификации, валидации и тестирования при разработке систем, а также при эксплуатации.

Верификация применяется для определения соответствия готового ПО установленным спецификациям, а валидация - для установления соответствия системы требованиям пользователя, которые были предъявлены заказчиком.

В инженерии надежности термин dependability (пригодноспособность) обозначает способность системы иметь свойства, желательные для пользователя, который уверен в качественном выполнении функций ПС, заданных в требованиях. Данный термин определяется дополнительным количеством атрибутов, которыми должна обладать система, а именно:

· готовность к использованию (availability);

· готовностью к непрерывному функционированию (reliability);

· безопасность для окружающей среды, т.е. способность системы не вызывать катастрофических последствий в случае отказа (safety);

· секретность и сохранность информации (сonfidential);

· способность к сохранению системы и устойчивости к самопроизвольному ее изменению (integrity);

· способность к эксплуатации ПО, простота выполнения операций обслуживания, а также устранения ошибок, восстановление системы после их устранения и т.п. (maintainability);

· готовность и сохранность информации (security) и др.

Достижение надежности системы обеспечивается предотвращением отказа (fault prevention), его устранением (removal fault), а также оценкой возможности появления новых отказов и мер борьбы с ними с применением методов теории вероятности.

Каждый программный компонент, его операции и данные обрабатываются в дискретные моменты времени, например, . Пусть за время после первого неудачно обработанного компонента системы появился отказ, - вероятность этой неудачи, тогда и среднее время ожидания .

Положим, что момент времени убывает, а время остается фиксированным, тогда имеем , время до отказа в данном случае - непрерывная величина , распределенная экспоненциально с параметром .

Таким образом, оценка надежности ПО - это трудоемкий процесс, требующий создания устойчивой работы системы по отношению к отказам ПО, т.е. вероятности того, что система восстановится самопроизвольно в некоторой точке после возникновения в ней отказа (fault).