2.3 Надежность

2.3.1 Критерии надежности

Определяемый ГОСТом показатель качества [8] включает наряду с фактором надёжности факторы сопровождаемости, удобства применения, эффективности, универсальности (гибкости) и корректности. Результатом оценки фактора надёжности является число от нуля до единицы, близость к единице которого показывает степень надёжности данного программного средства. На практике хорошим считается результат оценки от 0,5 до 0,9, поскольку 1 – это идеальная надежность (недостижима), ниже 0,5 –недостаточная.

Надёжность – способность программных средств в конкретных областях применения выполнять заданные функции в соответствии с программными документами в условиях возникновения отклонения в среде функционирования, вызванных сбоями технических средств, ошибками во входных данных, ошибками обслуживания и другими дестабилизирующими воздействиями.

Сам фактор надёжности включает в себя два критерия:

• устойчивость функционирования – способность обеспечивать продолжение работы программы после возникновения отклонений, вызванных сбоями технических средств, ошибками во входных данных и ошибками обслуживания;

• работоспособность – способность программы функционировать в заданных режимах и объёмах обрабатываемой информации в соответствии с программными документами при отсутствии сбоев технических средств.

Оценка каждого из критериев включает в себя оценки так называемых метрик:

Средства восстановления при ошибках при входе Средства восстановления при сбоях оборудования Реализация управления средствами восстановления		для критерия устойчивости функционирования
Функционирование в заданных режимах Обеспечение обработки заданного объёма информации		для критерия работоспособности.

В своей оценке каждая из метрик содержит оценки так называемых оценочных элементов. Каждый оценочный элемент обозначается кодом, составленным из 5 символов (см. рис. **).

Рис.** Код оценочного элемента

В зависимости от фазы проектирования фактор надёжности включает в себя различное количество показателей. На этапе анализа рассчитывается только критерий устойчивости функционирования, включающий в себя только две метрики: средства восстановления при ошибках при входе и средства восстановления при сбоях оборудования. На этапе проектирования добавляется ещё метрика реализации управления средствами восстановления. На фазах реализации, тестирования, изготовления, обслуживания (сопровождения) начинает учитываться критерий работоспособности и все его метрики.

2. Анализ надежности программного обеспечения

К задачам анализа надежности программного обеспечения можно отнести следующее:

• формулирование основных понятий, используемых при исследовании параметров и показателей надежности программ;

• выявление и исследование основных факторов, определяющих характеристики надежности сложных программных комплексов;

• выбор и обоснование критериев надежности комплексов программ различного типа и назначения;

• исследование характеристик искажений исходных данных от различных типов источников и их влияния на надежность функционирования комплексов программ;

• исследование ошибок в программах, динамики их изменения при отладке и модернизации и их влияния на надежность;

• разработка и исследование методов структурного синтеза сложных программ, повышающих их надежность;

• исследование методов и средств контроля и защиты от искажений вычислительного процесса и данных в памяти путем ввода различных видов избыточности и помехозащиты, обеспечивающих автоматизацию и сокращение времени восстановления;

• разработка методов прогнозирования характеристик надежности комплексов программ с учетом их сложности, структурного построения и технологии проектировани;

• разработка методов создания комплексов программ с заданной надежностью функционирования и средств защиты от сбоев и отказов с учетом важности решаемых системой задач.

Результаты решения этих задач являются основой создания современной высокоэффективной технологии проектирования программного обеспечения с заданными показателями надежности. Для их решения используются результаты экспериментального исследования факторов и характеристик, разработанных и разрабатываемых комплексов программ.