Повышение надежности программного обеспечения для распределенных систем управления
- Авторы: Стрелавина О.Д.1, Ефимов С.Н.1, Терсков В.А.1, Лихарев М.А.1
-
Учреждения:
- Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева
- Выпуск: Том 22, № 3 (2021)
- Страницы: 459-467
- Раздел: Раздел 1. Информатика, вычислительная техника и управление
- URL: https://journals.eco-vector.com/2712-8970/article/view/562857
- DOI: https://doi.org/10.31772/2712-8970-2021-22-3-459-467
- ID: 562857
Цитировать
Аннотация
Рассматривается подход для оценки и улучшения основных параметров эффективности вычислительной сети. Для распределенных систем управления надежность, при обеспечении требуемой производительности, является главным критерием. Для повышения надежности функционирования вычислительной сети вводится как аппаратная, так и программная избыточность. Для обеспечения программной избыточности разрабатываются новые версии для тех модулей программного обеспечения (ПО), в которых возможны программные сбои. Рассматривается применение методов N-версионного программирования и блока восстановления для введения программной избыточности, а также оцениваются затраты на разработку сетевого ПО с учетом мультиверсионности. Для реализации предлагаемого подхода приводится математическая модель оценки надежности ПО, которая учитывает архитектуру программного обеспечения вычислительной сети и затраты на его разработку. На основе данной модели создана программная система для проведения исследования программной надежности вычислительной сети, с помощью которой можно находить зависимость надежности сетевого программного обеспечения (СПО) от количества версий одного из выделенных программных модулей. Сравнение динамики изменения показателей надежности СПО и трудовых затрат специалистов на его разработку указывает на достаточное количество новых версий для тех модулей СПО, программную надежность которых необходимо повысить на этапе проектирования. Делается вывод о значимости как определения параметра трудозатрат на разработку СПО, так и его использования при проектировании вычислительной сети, в которой надежность повышается методом программной избыточности.
Об авторах
Олеся Денисовна Стрелавина
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева
Email: strelavi@mail.ru
магистрант информатики и вычислительной техники
Россия, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31Сергей Николаевич Ефимов
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева
Автор, ответственный за переписку.
Email: efimov@bk.ru
кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры информационно-управляющих систем
Россия, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31Виталий Анатольевич Терсков
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева
Email: terskovva@mail.ru
доктор технических наук, профессор, профессор кафедры информационно-управляющих систем
Россия, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31Михаил Андреевич Лихарев
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева
Email: misha.likharev@inbox.ru
магистрант информатики и вычислительной техники
Россия, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31Список литературы
- Кузин А. В. Компьютерные сети. М. : Форум: Инфра-М, 2011. 192 с.
- Макарук Р. В., Гиляров В. Н. Нечёткие модели и программный комплекс для анализа характеристик вычислительной сети // Научные ведомости белгородского государственного университета. Серия: экономика. Информатика. 2013. № 22. C. 161–166.
- Ефимов С. Н., Тынченко В. В., Тынченко В. С. Проектирование вычислительной сети эффективной архитектуры для распределенного решения сложных задач // Вестник Си-бГАУ. 2007. № 3 (16). С. 15–19.
- Ефимов С. Н. Оценка надежности распределенных автоматизированных систем управления технологическим процессом // Промышленные АСУ и контроллеры. 2011. № 9. С. 9–13.
- Расулов М. М. Оценка надежности программного обеспечения // Актуальные научные исследования в современном мире. 2020. № 6 (62). С. 112–116.
- Ложков А. В. Методика оценки надежности вычислительной сети // Научные записки молодых исследователей. 2014. № 4. С. 28–31.
- Гуров С. В., Половко А. М. Основы теории надежности. СПб. : БХВ-Петербург, 2006. 704 с.
- Бржозовский Б. М., Мартынов В. В., Схиртладзе А. Г. Диагностика и надежность автоматизированных систем. М. : ТНТ, 2013. 352 c.
- Воротникова Т. Ю. Исследование развития вопроса повышения надежности программного обеспечения // Globus. 2019. № 11 (44). С. 42–45.
- Шубинский И. Б. Надежные отказоустойчивые информационные системы. Методы синтеза. Ульяновск : Печатный двор, 2016. 547 с.
- Грузенкин Д. В., Камысов С. С. Применение программной избыточности для повышения надежности программного обеспечения // Новая наука: От идеи к результату. 2016. № 9. С. 9–11.
- Наумов А. А., Айдинян А. Р. Надежность программного обеспечения и методы ее повышения // Инженерный вестник Дона. 2018. № 2 [Электронный ресурс]. URL: http://ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2018/4946 (дата обращения: 10.05.2021).
- Ковалев П. В. Определение надежности мультиверсионного программного обеспечения с использованием методов анализа сетей // Вестник СибГАУ. 2009. № 1-2. С. 56–59.
- Поздняков Д. А. Компонентная программная архитектура мультиверсионных систем обработки информации и управления : дис. канд. техн. наук. Красноярск, 2006. 126 с.
- Тынченко В. В., Царев Р. Ю. К вопросу оценки надежности программного обеспечения с многоуровневой архитектурой [Электронный ресурс] // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 2-1. URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=20878 (дата обращения: 18.04.2021).
- Караванов А. В., Иванов Н. Д. Архитектура программного обеспечения для высоконадежных систем // Космические аппараты и технологии. 2018. № 2. С. 100–104.
- Русаков М. А. Многоэтапный анализ архитектурной надежности в сложных информационно-управляющих системах : дис. канд. техн. наук. Красноярск, 2005. 168 с.
- Новой А. В. Система анализа архитектурной надежности программного обеспечения : дис. канд. техн. наук. Красноярск, 2011. 131 с.
- Ковалев И. В., Новой А. В. Расчет надежности отказоустойчивых архитектур программного обеспечения // Вестник СибГАУ. 2007. № 4. C. 14–17.
- Шеенок Д. А. Многокритериальная оптимизация отказоустойчивой программной архитектуры специализированными эволюционными алгоритмами: дис. канд. техн. наук. Красноярск, 2013. 84 с.