325
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
И.Г. Куклина
НАДЕЖНОСТЬ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Учебно-методическое пособие
по подготовке к лекциям (включая рекомендации по организации самостоятельной работы) для обучающихся по дисциплине «Надежность информационных систем»
по направлению подготовки 09.03.02 Информационные системы и технологии, без профиля
Нижний Новгород
2016
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
И.Г. Куклина
НАДЕЖНОСТЬ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Учебно-методическое пособие
по подготовке к лекциям (включая рекомендации по организации самостоятельной работы) для обучающихся по дисциплине «Надежность информационных систем»
по направлению подготовки 09.03.02 Информационные системы и технологии, без профиля
Нижний Новгород ННГАСУ
2016
1
УДК 681.3 (075)
Куклина И.Г./ Надежность информационных систем [Электронный ресурс]: учеб. – метод. пос./ И.Г. Куклина; Нижегор. гос. архитектур. – строит. ун-т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. - 11 с. 1 электрон. опт. диск (CD-R)
Даются тематика лекций, их краткое содержание, а также методические рекомендации по самостоятельной работе обучающихся по дисциплине «Надежность информационных систем». Указывается необходимая литература и источники, разъясняется последовательность их изучения, выделяются наиболее сложные вопросы и даются рекомендации по их изучению.
Предназначено для обучающихся в ННГАСУ по дисциплине «Надежность информационных систем» по направлению подготовки 09.03.02 Информационные системы и технологии, без профиля.
© И.Г. Куклина © ННГАСУ. 2016.
2
Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям (включая рекомендации по организации самостоятельной работы) по дисциплине «Надежность информационных систем» предназначены для студентов четвертого курса, обучающихся по направлению 09.03.02 Информационные системы и технологии, и содержат программу для проведения лекционных занятий, а также методические рекомендации по самостоятельной работе.
Цель учебно-методического пособия: помочь студентам при изучении учебной программы с использованием лекционных материалов и рекомендуемой учебно-методической литературы при формировании необходимых компетенций дисциплины «Автоматизированная обработка научной информации».
Целями освоения дисциплины «Надежность информационных систем» являются изучение принципов администрирование и управления групповыми политиками большой информационной системы.
В лекциях излагается общая характеристика вопросов тем, даются практические примеры применения стандартов, осуществляется групповая работа студентов и преподавателя по разработке соответствующих разделов пояснительной записки по разработке программного обеспечения или информационных систем. Главной целью лекции является привитие студентам интереса к изучаемому материалу, формирование мотивации к последующему самостоятельному анализу рассматриваемой проблематики. На лекциях студентам раскрываются наиболее сложные вопросы и теоретические положения, показывается их практическая значимость, даются рекомендации по углубленному самостоятельному изучению теории и практики.
На лекциях по дисциплине «Надежность информационных систем» широко используются активные формы проведения занятий. Такие формы организации образовательного процесса, способствуют разнообразному (индивидуальному, групповому, коллективному) изучению учебных вопросов (проблем), активному взаимодействию студентов и преподавателя, живому обмену мнениями между ними, нацеленному на выработку правильного понимания содержания изучаемой темы и способов ее практического использования.
Материал пропущенных лекций студент восстанавливает самостоятельно и по всем непонятным положениям и вопросам обращается за разъяснением к преподавателю.
Самостоятельная работа направлена на развитие компетенции дисциплины:
—ПК-6 - Обладать способностью оценивать надежность и качество функционирования объекта проектирования.
—ПК-18 – Обладать способностью использовать технологии разработки объектов профессиональной деятельности, в областях: машиностроение, приборостроение, наука, техника, образование, медицина, административное управление, юриспруденция, бизнес,
предпринимательство, коммерция, менеджмент, банковские системы, безопасность информационных систем, управление технологическими процессами, механика, техническая физика, энергетика, ядерная энергетика, силовая электроника, металлургия, строительство, транспорт,
3
железнодорожный транспорт, связь, телекоммуникации, управление инфокоммуникациями, почтовая связь, химическая промышленность, сельское хозяйство, текстильная и легкая промышленность, пищевая промышленность, медицинские и биотехнологии, горное дело, обеспечение безопасности подземных предприятий и производств, геология, нефтегазовая отрасль, геодезия и картография, геоинформационные системы, лесной комплекс, химико-лесной комплекс, экология, сфера сервиса, системы массовой информации, дизайн, медиаиндустрия, а также предприятия различного профиля и все виды деятельности в условиях экономики информационного общества
—ПК-32 - Обладать способностью поддерживать работоспособность информационных систем и технологий в заданных функциональных характеристиках и соответствии критериям качества Виды и формы самостоятельной работы студентов по дисциплине:
-систематическая проработка лекций, основной и дополнительной литературы;
-подготовка к экзамену.
Содержание разделов дисциплины «Готовность использовать математические методы обработки, анализа и синтеза результатов профессиональных исследований» представлено в таблице 1.
Таблица 1 Содержание разделов дисциплины
№ |
Наименование раздела |
Всего |
п/п |
дисциплины |
часов |
|
|
|
Основные |
|
определения теории |
|
надежности. |
|
1 Характеристики |
37 |
надежности |
|
информационных |
|
систем. |
|
Аудиторные занятия (в часах)
Лекции |
Лабораторные |
Практика, семинар |
9 |
6 |
Перечень Самост компетенций, оятельн формируемых в
ая процессе работа освоения раздела
12
ПК-6, ПК-18, ПК-32
4
|
Факторы, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
определяющие |
|
|
|
|
|
|
|
|
ПК-6, ПК-18, |
|
2 |
надежность |
|
37 |
9 |
|
6 |
|
12 |
|
||
|
|
|
|
ПК-32 |
|||||||
|
информационных |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
систем. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Аппаратно- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
программные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
средства |
повышения |
37 |
9 |
|
6 |
|
12 |
|
ПК-6, ПК-18, |
|
надежности |
|
|
|
|
ПК-32 |
||||||
|
информационных |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
систем. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Элементы |
теории |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
восстановления |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
информационных |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4 |
систем. |
|
|
37 |
9 |
|
6 |
|
12 |
|
ПК-6, ПК-18, |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
ПК-32 |
|||||
|
Методы |
повышения |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
надежности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
информационных |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
систем. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
На консультациях в течение семестра студенты могут обсуждать с |
||||||||||
преподавателем различные вопросы по выполнению отчетов. |
|
|
|
||||||||
|
Рекомендуется |
проработать |
конспект |
лекций, |
затем |
повторить |
|||||
теоретический материал, пользуясь рекомендованной основной и дополнительной литературой. Если после этого остаются вопросы, рекомендуется выписать их и обратиться к преподавателю на консультациях или по электронной почте istkuklina@rambler.ru
Вконце семестра студенты проходят тестирование по всем разделам курса,
иполучает балл в диапазоне от 0,0 до 5,0. Перед экзаменом студентам выдаётся список примерных вопросов, по которым можно понять, на что нужно сделать упор при подготовке к экзамену.
Студент допускается к экзамену, если он сдал все практические работы. При подготовке к экзамену после получения перечня вопросов рекомендуется:
1) внимательно прочитать материал лекций; 2) постараться разобраться с непонятными, в частности, новыми терминами,
используя рекомендованную литературу; 3) просмотреть все лабораторные работы;
4) выписать вопросы для подробного обсуждения с преподавателем на консультации.
5
Перечень примерных вопросов, выносимых на экзамен:
1)Определения теории надежности.
2)Характеристики надежности информационных систем.
3)Классификация отказов информационных систем.
4)Характеристики надежности при внезапных и постепенных отказах.
5)Показатели надежности при хранении информации.
6)Комплексные показатели надежности информационных систем.
7)Факторы, влияющие на надежность информационных систем.
8)Аппаратно-программные средства повышения надежности информационных систем.
9)Программы обслуживания и проверки дисков на наличие ошибок.
10)Оптимизация реестра и глобальная очистка при помощи программ Norton Clean Sweep и On track Fix-It Utilities..
11)RAID системы. Программные и аппаратные реализации.
12)Источники бесперебойного питания.
13)Различные типы систем защиты электропитания.
14)Архивация, резервное копирование и восстановление данных.
15)Методы повышения надежности информационных систем.
16)Испытания на надежность.
1)Классификация и характеристики отказов.
2)Составляющие надежности.
3)Основные показатели надежности.
4)Основные сведения о математических моделях расчета в теории вероятностей.
5)Аксиомы теории вероятностей.
6)Основные правила теории вероятностей.
7)Вероятность безотказной работы.
8)Плотность распределения отказов.
6
9)Уравнение связи показателей надежности.
10)Числовые характеристики безотказности невосстанавливаемых объектов.
11)Алгоритм обработки результатов и расчета показателей надежности.
12)Статистическая обработка результатов испытаний и определение показателей надежности.
13)Классическое нормальное распределение.
14)Гамма– распределение.
15)Общие понятия о моделях надежности.
Показатели оценки по зачёту представлены в таблице 2.
Таблица 2 Показатели оценки по зачёту
Показатели |
Бал- |
|
|
|
|
|
|
оценивания |
|
Оценка |
Критерий оценки |
||||
лы |
|
||||||
компетенций |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Результаты |
4,5 |
- |
«зачтено» |
ставится |
|
обучающемуся, |
|
освоения |
5,0 |
|
|
показавшему |
глубокие |
||
дисциплины |
|
|
|
систематизированные |
знания |
||
соответствует |
|
|
|
учебного материала, в полной |
|||
требованиям |
|
|
|
мере |
соответствующие |
||
ФГОС |
|
|
|
требованиям |
к |
уровню |
|
|
|
|
|
подготовки |
|
обучающегося, |
|
|
|
|
|
проявившему |
творческие |
||
|
|
|
|
способности |
в понимании, |
||
|
|
|
|
изложении |
и |
использовании |
|
|
|
|
|
учебного |
материала при |
||
|
|
|
|
решении поставленных задач, |
|||
|
|
|
|
умеющему |
|
обобщать |
|
|
|
|
|
информацию, |
|
|
|
|
|
|
|
аргументировано |
и |
||
|
|
|
|
практически |
без |
ошибок |
|
|
|
|
|
ответившему на все вопросы. |
|||
Результаты |
3,5 |
- |
«зачтено» |
ставится |
|
обучающемуся, |
|
освоения |
4,4 |
|
|
продемонстрировавшему |
|||
дисциплины |
|
|
|
достаточно |
полные |
знания |
|
соответствует |
|
|
|
учебного материала, в целом |
|||
требованиям |
|
|
|
соответствующие |
|
||
ФГОС |
|
|
|
требованиям |
к |
уровню |
|
|
|
|
|
подготовки |
|
обучающегося, |
|
|
|
|
|
способность |
|
к |
их |
|
|
|
|
самостоятельному |
|
||
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
Показатели |
|
Бал- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
оценивания |
|
|
Оценка |
|
Критерий оценки |
|
|||||
|
|
лы |
|
|
|
|||||||
|
компетенций |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
восполнению и обновлению в |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
ходе |
решения поставленных |
|
||||
|
|
|
|
|
|
задач, |
|
|
умение |
|
||
|
|
|
|
|
|
систематизировать |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
информацию, |
допустившему |
|
||||
|
|
|
|
|
|
негрубые |
|
ошибки |
и |
|
||
|
|
|
|
|
|
недочеты. |
|
|
|
|
|
|
|
Результаты |
|
2,5 |
- |
«зачтено» |
ставится |
|
обучающемуся, |
|
|||
|
освоения |
|
3,4 |
|
|
показавшему уровень знаний |
|
|||||
|
дисциплины |
|
|
|
|
учебного материала в объёме, |
|
|||||
|
соответствует |
|
|
|
|
минимально |
необходимом |
|
||||
|
требованиям |
|
|
|
|
для |
решения |
поставленных |
|
|||
|
ФГОС |
|
|
|
|
задач, |
знание |
|
основ |
|
||
|
|
|
|
|
|
дисциплины, |
владеющего |
|
||||
|
|
|
|
|
|
навыками |
|
логического |
|
|||
|
|
|
|
|
|
мышления |
и |
допустившему |
|
|||
|
|
|
|
|
|
непринципиальные |
ошибки |
|
||||
|
|
|
|
|
|
при ответе на вопросы. |
|
|
||||
|
Результаты |
|
0,0 |
- |
«не зачтено» |
ставится |
|
обучающемуся, |
|
|||
|
освоения |
|
2,4 |
|
|
показавшему |
существенные |
|
||||
|
дисциплины |
НЕ |
|
|
|
пробелы в знании основного |
|
|||||
|
соответствует |
|
|
|
|
учебного |
|
материала, |
|
|||
|
требованиям |
|
|
|
|
допустившему |
|
|
|
|||
|
ФГОС |
|
|
|
|
принципиальные ошибки при |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
применении знаний, |
которые |
|
||||
|
|
|
|
|
|
не позволяют ему приступить |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
к решению |
поставленных |
|
||||
|
|
|
|
|
|
задач |
без |
дополнительной |
|
|||
|
|
|
|
|
|
подготовки. |
|
|
|
|
||
|
Перечень основной и дополнительной учебной литературы, необходимой |
|||||||||||
для освоения дисциплины. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Основная литература: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1.Болдин В. П., Филатов Л. В. Теория вероятностей и математическая статистика : учеб. пособие., Н. Новгород: ННГАСУ 2006
2.Гмурман В. Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике: Учеб. пособие для студентов вузов, Москва Высш. шк 2013.
3.Кроуфорд Д., Джеренд М. Microsoft Windows Server 2003 : справ.
администратора , СПб: ЭКОМ 2004
8
Дополнительная литература:
1.Сокольский М.В. Понятный самоучитель работы Microsoft в Excel: СПб. :
Питер. - 223 с.: ил, 2013.
2.Куклина И.Г. Универсальные системы Math CAD для проведения математических расчетов. Для студентов всех специальностей, Н. Новгород: ННГАСУ 2007
Перечень ресурсов информационно – телекоммуникационной сети «интернет» (далее - сеть «интернет»), необходимых для освоения дисциплины:
1.http://www.parallel.ru - Информационно-аналитический центр по параллельным вычислениям.
2.https://msdn.microsoft.com/enus/library/windows/desktop/bb524831(v=vs.85).aspx - Microsoft MPI
3.https://msdn.microsoft.com/ru-ru/library/ee441265.aspx - Пошаговое руководство. Запуск отладчика MPI-кластера в Visual Studio 2010
4.http://www.intuit.ru/studies/courses/4448/984/info - Введение в программирование на кластерах
9