Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Ермаков А. А. Основы надежности информационных систем учебное пособие.pdf
Скачиваний:
460
Добавлен:
02.05.2014
Размер:
1.19 Mб
Скачать

Федеральное агентство железнодорожного транспорта Иркутский государственный Университет путей сообщения

А.А. Ермаков

ОСНОВЫ НАДЕЖНОСИ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Учебное пособие по дисциплине «Надежность информационных систем» для студентов

специальности «Информационные системы и технологии»

Иркутск 2006

УДК 002.6:519.718 ББК 30.14

Е 72

Рекомендовано Сибирским региональным учебно-методическим цен-

тром высшего профессионального образования для межвузовского использования в качестве учебного пособия для студентов по специ- альности 230201 «Информационные системы и технологии».

Ермаков А.А. Основы надежности информационных систем: учеб- ное пособие. – Иркутск: ИрГУПС, 2006.- 151с.

Вучебном пособии изложены основные разделы теории надежности и

ееприложений к техническим устройствам и, в частности, к информаци- онным системам. Наиболее важные моменты иллюстрируются с помощью рисунков, таблиц и примеров. Пособие написано в соответствии с требова- ниями образовательных стандартов, предъявляемых к дисциплине «На- дежность информационных систем» по специальности «Информационные системы и технологии». Рекомендуется для студентов этой специальности,

но может быть полезно при изучении родственных дисциплин на других технических специальностях.

УДК 002.6:519.718 ББК 30.14

Рецензенты: доктор технических наук В.П. Удилов, профессор, замес- титель начальника ВСИ МВД России по учебной работе; кандидат техни- ческих наук Ю.Д. Артеменко, доцент Иркутского ВВАИУ.

ã Ермаков А.А., 2006

ã ИрГУПС, 2006

Оглавление

Введение…………………………………………………………………….…3

Глава 1. Основные понятия и определения теории надежности………6

1.1.Понятие надежности. Термины и определения…………………..6

1.2.Надежность как свойство ТУ. Понятие состояния и

события. Определение понятия отказа………………………………..9

1.3.Классификация отказов ТУ………………………………………10

1.4.Факторы, влияющие на снижения надежности ТУ…………. …11

1.5.Факторы, определяющие надежность информационных

систем………………………………………………………………….16

1.6. Влияние человека-оператора на функционирование информационных систем……………………………………………..18

Глава 2. Основные показатели надежности невосстанавливаемых технических устройств……………………………………………………. 20

2.1.Составляющие надежности……………………………………… 20

2.2.Простейший поток отказов……………………………………….21

2.3.Вероятность безотказной работы и вероятность отказов………23

2.4.Интенсивность отказов……………………………………………27

2.5.Среднее время безотказной работы………………………………29

2.6.Аналитические зависимости между основными

показателями надежности……………………………………………..30 2.7. Долговечность……………………………………………………..34

Глава 3. Надежность программного обеспечения…………………….38

3.1.Основные понятия…………………………………………………38

3.2.Основные причины отказов программного обеспечения…... …39

3.3.Основные показатели надежности программного

обеспечения…………………………………………………………… 42

Глава 4. Надежность невосстанавливаемых технических устройств в процессе их эксплуатации…………………………………. 51

4.1. Характеристики надежности на различных этапах

149

эксплуатации…………………………………………………………. 51

4.2.Надежность в период износа и старения………………………..54

4.3.Надежность технических устройств в период хранения……….58

4.4.Характеристики надежности информационной системы

при хранении информации……………………………………………60

Глава 5. Элементы теории восстановления…………………………. 66

5.1.Основные понятия и определения теории восстановления…….66

5.2.Коэффициенты отказов…………………………………………...70

5.3.Комплексные показатели надежности…………………………...72

5.4.Аналитические зависимости между показателями

надежности восстанавливаемых технических устройств……………76

5.5 Полная вероятность выполнения заданных функций…………....79

Глава 6. Структурные схемы надежности……………………………..82

6.1.Структурные схемы надежности с последовательным соединением элементов………………………………………………..82

6.2.Структурные схемы надежности с параллельным

соединением элементов………………………………………………..85 6.3. Структурные схемы надежности со смешанным соединением элементов………………………………………………..86

6.4.Сложная произвольная структура………………………………..87

6.5.Расчет надежности по внезапным отказам…………………….. 90

6.6.Расчет надежности по постепенным отказам…………….……..92

Глава 7. Методы повышения надежности. Резервирование.………96

7.1.Классификация методов резервирования………………………..96

7.2.Общее резервирование…………………………………………..100

7.3.Раздельное резервирование……………………………………...103

7.4.Определение необходимого количества резервных элементов………………………………………………………………106

7.5.Особенности резервирования электрических схем……………109

7.6.Другие виды резервирования……………………………………112

150

7.7. Резервирование информационных систем………………………113

Глава 8. Испытания на надежность…………………………………...117 8.1 Временные характеристики, применяющиеся при статистических исследованиях надежности………………………....117 8.2. Экспериментальное определение характеристик

надежности……………………………………………………………..120

8.3.Ускоренные испытания на надежность……………………….....126

8.4.Метод статистического моделирования надежности…………...129

8.5.Прогнозирование надежности………………………………….…135

8.6.Методика системы сбора и обработки информации

онадежности……………………………………………………143

Библиографический список………………………………………………. 147

151