Свойства надежности программного обеспечения

Надежность технических изделий характеризуется четырьмя составляющими свойствами: безотказностью, ремонтопригодностью, долговечностью, сохраняемостью, отражающие изменения состояния объекта во времени. Содержание этих свойств по существу не имеет смысла в случае программных средств, так как программы не изнашиваются и не могут ремонтироваться. Их основными свойствами надежности являются:

§ Зрелость, завершенность (обратна к частоте отказов) (maturity)

§ Устойчивость к отказам (fault tolerance)

§ Способность к восстановлению работоспособности при отказах (recoverability)

§ Соответствие стандартам надежности (reliability compliance, добавлен в 2001)

Понятие качества ПО в виде совокупности атрибутов качества определяется стандартом ISO 9126. В этом стандарте выделено 6 основных факторов качества ПО, называемых также целями, и каждый из факторов качества описывается при помощи нескольких входящих в него атрибутов. Свойства надежности ПО соответствуют списку атрибутов цели – надежность по стандарту ISO 9126:2001.

Завершенность программного средства - совокупность свойств программного средства, характеризующая частоту отказов, обусловленных дефектами программного средства. Может определяться как отношение числа обнаруженных дефектов к прогнозируемому или отношение числа проведенных тестов к общему их числу

Устойчивость - способность программы давать правильные результаты работы при наличии "внешних" воздействий (сбоя технических средств, ошибок в операционной среде, ввода данных). Воздействия на программу приводят к следующим отказам программный, аппаратный, информационный и эргатический, определяющим тип воздействия.

Программный отказ характеризуется проявлением в программе ошибки, которая не была обнаружена ранее и возникла при каком-то конкретном сочетании исходных данных и команд, соответствующем спецификации. Другое название - скрытая ошибка проявляется только при отдельных редких комбинациях из огромного количества возможных комбинаций исходных данных и поэтому обнаруживается не сразу, а только в ходе длительной эксплуатации.

Аппаратный отказ возникает в результате перемежающегося отказа (сбоя) технических средств и/или появления ошибок в операционной среде (ОС, СУБД), которые привели к искажению результата работы программы.

Информационный отказ возникает вследствие ошибки в информации и искажает результат работы программы.

Эргатический отказ возникает из-за ошибки персонала (например, оператора) и искажает результат работы программы.

Выделяют два типа устойчивости:

Толерантность - способность программы продолжать свою работу и обеспечивать правильное решение задачи при аппаратных, информационных и эргатических воздействиях.

Консервативность - способность программы при наличии возмущений, не позволяющих правильно решать задачу, перевести систему в состояние "защитного отказ", из которого с минимальными потерями можно выполнить перезапуск.

Восстанавливаемость (способность к восстановлению) - cовокупность свойств программного средства, характеризующая возможность осуществления, трудоемкость и продолжительность действий по восстановлению им своего уровня пригодности, а также непосредственно подвергшихся воздействию данных, в случае отказа. Характеризуется средним временем восстановления.