Модель факторов, определяющих надежность ПС.

При любом виде деятельности людям свойственно непредумышленно ошибаться, результаты чего проявляются в процессе создания или применения изделий или систем.

В общем случае под ошибкой подразумевается дефект, погрешность или умышленное искажение объекта или процесса.

При этом предполагается, что известно правильное, эталонное состояние объекта, по отношению к которому может быть определено наличие отклонения — дефекта или ошибки.

Для координированной борьбы с возможными дефектами необходимы знания о фактах, влияющих на надежность ПС со стороны случайных, существующих и потенциально возможных дефектов в конкретных программах. Сюда относятся знания: об объектах уязвимости в ПС, дестабилизирующих факторах, методах предотвращения появления дефектов, методах повышения надежности и последствиях нарушения надежности.

Объектами уязвимости ПС являются:

• вычислительный процесс обработки данных;

• информация, накопленная в базах данных, отражающая объекты внешней среды, и процессы ее обработки;

• объектный код программ, исполняемых вычислительными средствами в процессе функционирования ПС;

• информация, выдаваемая потребителям, являющаяся результатом обработки исходных данных и информации, накопленной в базе данных.

На эти объекты воздействуют различныедестабилизирующие факторы, которые можно разделить на внутренние, присущие самим объектам уязвимости, и внешние, обусловленные средой, в которой эти объекты функционируют.

Внутренними источниками угроз надежности функционирования сложныхПС можно считать следующие дефекты программ:

- системные ошибки при постановке целей и задач создания ПС, при формулировке требований к функциям и характеристикам решения задач, определении условий и параметров внешней среды, в которой предстоит применятьПС;

- алгоритмические ошибки разработки при определении структуры и взаимодействия компонентов комплексов программ, а также при использовании информации баз данных;

- ошибки программирования в текстах программ и описаниях данных;

- недостаточную эффективность используемых методов и средств оперативной защиты программ и данных от сбоев и отказов.

Внешними дестабилизирующими факторами, отражающими на надежности функционирования перечисленных объектов уязвимости в ПС, являются:

- ошибки оперативного и обслуживающего персонала в процессе эксплуатации ПС;

-искажения в каналах телекоммуникации информации, поступающей от внешних источников и передаваемой потребителям;

- сбои и отказы в аппаратуре вычислительных средств;

- изменения состава взаимодействующей аппаратуры информационной системы установленного при испытаниях или сертификации и отраженного в эксплуатационной документации и т.д.

Полное устранение перечисленных негативных воздействий и дефектов, отражающихся на надежности функционирования сложных ПС, принципиально невозможно.

Современные достижения микроэлектроники значительно снизили влияние сбоев и отказов вычислительных средств на надежность функционирования ПС. Однако ошибки персонала, искажения данных в каналах телекоммуникации остаются существенными внешними угрозами надежности ПС.

Негативное влияние этих факторов может быть значительно снижено соответствующими методами и средствами защиты и восстановления программ и данных.

4.3.2 Методы обеспечения надежности программных средств.

В современных автоматизированных технологиях создания и развития, сложных ПС с позиции обеспечения их необходимой и заданной надежности можно выделить методы и средства, позволяющие:

- создавать программные модули и функциональные компоненты высокого, гарантированного качества;

- предотвращать дефекты проектирования за счет эффективных технологий и средств автоматизации обеспечения всего жизненного цикла комплексов программ и баз данных;

- обнаруживать и устранять различные дефекты и ошибки проектирования, разработки и сопровождения программ путем систематического тестирования на всех этапах жизненного цикла;

- удовлетворять достигнутое качество и надежность функционирования ПС в процессе их испытаний и сертификации перед сдачей в регулярную эксплуатацию;

- оперативно выявлять последствия дефектов программ и данных и восстанавливать нормальное, надежное функционирование комплексов программ.

Комплексное, скоординированное применение этих методов и средств в процессе создания и применения ПС позволяет исключать некоторые виды угроз или значительно ослаблять их влияние. Тем самым уровень достигаемой надежности ПС становится предсказуемым и управляемым.

Все принципы и методы обеспечения надежности в соответствии с их целью можно разбить на четыре группы:

- предупреждение ошибок,

- обнаружение ошибок,

- исправление ошибок

- обеспечение устойчивости к ошибкам.

К первой группе относятся принципы и методы, позволяющие минимизировать или вообще исключить ошибки.

Методы второй группы сосредоточивают внимание на функциях самого программного обеспечения, помогающих выявлять ошибки.

К третьей группе относятся функции программного обеспечения, предназначенные для исправления ошибок или их последствий.

Четвертая группа — это мера способности системы программного обеспечения продолжать функционирование при наличии ошибок.