Общая характеристика моделей надежности программных средств

Методология принятия решений о  допустимости выдачи сертификата на ПС определяется оценкой степени  его соответствия действующим и/или  специально разработанным документам. В исходных нормативных документах должны быть сосредоточены все функциональные и эксплуатационные характеристики ПС, обеспечивающие заказчику и пользователям возможность корректного применения сертифицированного объекта во всем многообразии его функций и показателей качества. Выбор и ранжирование показателей должны проводиться с учетом классов ПС, их функционального назначения, режимов эксплуатации, степени критичности и жесткости требований к результатам функционирования и проявлениям возможных дефектов и ошибок. При этом могут привлекаться документы предшествующих этапов испытаний и документы, подтверждающие соблюдение аттестованных технологий при разработке программ на всех этапах. Испытания ПС в конкретных проблемно-ориентированных системах проводятся по правилам и методикам, принятым для соответствующих классов критических информационных систем, например, авиационных или космических комплексов.

Работы по сертификации объединяются в технологический процесс, на  каждом этапе которого регистрируются документы, отражающие состояние и качество результатов разработки ПС. В зависимости от характеристик объекта сертификации на ее выполнение выделяются ресурсы различных видов. В результате сложность программ, а также доступные для сертификации ресурсы становятся косвенными критериями или факторами, влияющими на выбор методов испытаний, а также на достигаемые качество и надежность ПС.

Сертификационные испытания удостоверяют качество и надежность ПС только в  условиях, ограниченных конкретными  стандартами и нормативными документами, с некоторой конечной вероятностью. В реальных условиях эксплуатации принципиально возможны отклонения от характеристик внешней среды функционирования ПС за пределы, ограниченные сертификатом, и ситуации, не проверенные при сертификационных испытаниях. Эти обстоятельства способны вызывать катастрофические последствия, угрожающие надежности функционирования и безопасности применения ПС. Наличие сертификата у ПС для критических систем является необходимым условием их допуска к эксплуатации. Однако любой сертификат на сложные системы не может гарантировать абсолютную их надежность применения, и всегда остается некоторый риск возникновения отказовых ситуаций.

Отсутствие гарантии достижения в  процессе создания ПС абсолютной надежности их функционирования за счет использования высоких технологий, тестирования и сертификации заставляет искать дополнительные методы и средства повышения надежности ПС. Для этого разрабатываются и применяются методы оперативного обнаружения дефектов и искажений при исполнении программ путем введения в них временной информационной и программной избыточности. Эти же виды избыточности используются для оперативного восстановления искаженных программ и данных и предотвращения возможности развития результатов реализации угроз до уровня, нарушающего надежность функционирования ПС. Основная задача ввода избыточности состоит в ограничении или исключении возможности аварийных последствий от возмущений, соответствующих отказу системы. Любые аномалии при исполнении программ необходимо блокировать и по возможным последствиям сводить до уровня сбоя путем быстрого восстановления.

Римская модель

Учитываемые параметры:

• Тип приложения
• Характеристики среды разработки
• Метрики представления и дизайна (управление аномалиями, отслеживаемость, учет качества анализа ПО)
• Метрики реализации (ЯП, размер программы, модульность программы, степень повторного использования и др.)

 (82)

Фазовая модель

Оценка надежности с учетом фазы разработки ПО

• Уровень надежности ПО определяется уровнем программистов
• Плотность ошибок – количество ошибок на тысячу строк кода

Прогнозная числа обнаруженных ошибок до момента t :

V _t = E (1 – e ^{–Bt^2} )     (83)

Коэффициент B рассчитывается с учетом обнаруженных ошибок и фазы каждой ошибки

Заключение

Следует признать, что абсолютно надежных программ не существует, так как абсолютная степень надежности не может быть теоретически доказана и, следовательно, недостижима. Однако важно знать, насколько надежно конкретное ПО. Описанные модели представляют теоретический подход и, как правило, имеют ограниченное применение. До сих пор не предложено ни одного надежного количественного метода оценки надежности ПО, не содержащего чрезмерного количества ограничений.

Практика разработки ПО предполагает приоритет задачи обеспечения надежности над задачей ее оценки. Ситуация выглядит парадоксально: совершенно очевидно, что прежде чем обеспечивать надежность, следует научиться ее измерять. Но для этого нужно иметь практически приемлемую единицу измерения надежности ПО и модель ее расчета.

Список использованных источников

1. ISO 9126:1991. Информационная технология. Оценка программного продукта. Характеристики качества и руководство по их применению. 186 с.
2. IEEЕ Std 610.12-1990, IEEE Standard Glossary of Software Engineering Technology (ANSI). 1283 с.
3. Бахтизин В.В. Учебное пособие по дисциплине «Надежность программного обеспечения», ч.1. Минск, 2007 - 101 с.
4. Благодатских В.А., Волнин В.А., Поскакалов К.Ф. Стандартизация разработки программных средств: Учеб. пособие под ред. О.С.Разумова. М.: Финансы и статистика, 2003. 284 с.
5. Романюк С.Г. // Открытые системы. 1994. №4 — www.osp.ru/os/1994/04/68.htm
6. Липаев В.В. Надёжность программных средств. – М.: СИНТЕГ, 1998.
7. Липаев В.В. Обеспечение качества программных средств. Методы и стандарты. – М.:СИНТЕГ, 2001.
8. Майерс Г. Надежность программного обеспечения. М.: Мир, 1980. 360 с.