Разработка программно-алгоритмических средств для определения надёжности программного обеспечения на основании моделирования работы системы типа клиент-сервер

Оглавление
Сокращения 4
Введение 5
1. Аналитический обзор литературы 7
1.1 Надежность как характеристика качества ПО 7
1.2 Текущее состояние вопроса 9
1.3 Выводы 19
2. Теоретическая часть 21
2.1 Существующие модели надежности ПО 21
2.2 Содержательная постановка задачи 24
2.3 Разработка модели надежности ПО типа клиент–сервер 29
2.3.1 Модель надежности клиентских программ 29
2.3.2 Модель с заменой вероятностей состояний на средние численности состояний 34
2.3.3 Модель для случая N модулей–клиентов 37
2.3.4 Модель для случая const 42
2.4 Разработка обобщенной модели надежности ПО типа клиент–сервер 46
3. Экспериментальная часть 52
3.1 Обоснование выбранного метода реализации 52
3.2 Алгоритм функционирования программы 52
3.3 Практические результаты моделирования 55
3.3.1 Оценка времени, необходимого для уменьшения количества ошибок до расчетного уровня 55
3.3.2 Влияние количества клиентов на надежность ПО 57
3.3.3 Влияние количества программистов на надежность ПО 59
3.3.4 Влияние интенсивности обращений клиентов к серверу 61
3.3.5 Определение начального количества ошибок в ПО 62
3.3.6 Поиск начального количества ошибок в программе по начальной и конечной интенсивностям отказов 65
Выводы 68
Список использованных источников 70
Приложение А. Примеры моделей надежности ПО 73
Архитектура современных корпоративных информационных систем (КИС) является, как правило, функционально распределенной. Она характеризуется многопотоковой организацией вычислений, при которой запросы реализуются параллельно и распределяются по нескольким процессорам (серверам). Основным средством реализации функций обработки информации и управления в таких системах является программное обеспечение (ПО). Существенной особенностью КИС является непрерывность процессов ввода и обработки информации, цикличный характер вычислительных процессов. В связи с этим важнейшей проблемой, возникающей при создании КИС, является обеспечение высокого уровня надежности их функционирования. В распределенных системах, архитектура которых обеспечивает возможность полного или частичного резервирования аппаратных средств, основным фактором, определяющим надежность функционирования, является программное обеспечение.
Многочисленные научные публикации [1-4] и накопленный опыт разработки программных систем в России и за рубежом свидетельствуют о том, что достаточно уверенно прогнозировать уровень надежности функционирования ПО весьма трудно. Проблема заключается в том, что существующие методы и модели прогнозирования надежности ПО не в полной мере пригодны для практического применения.
В настоящее время в области машинной обработки информации существуют две взаимосвязанные проблемы: стоимость обработки информации и ненадежность программного обеспечения, организующего и выполняющего процесс обработки информации. При этом первая проблема находится в зависимости от второй, так как высокая стоимость проектирования, тестирования и сопровождения программ обработки информации определяется прежде всего ненадежностью ПО [5].