обеспечивающих оперативный контроль и восстановление (рестарт) функционирования. Перечисленные виды избыточности используются совместно и требуют некоторых ресурсов ЭВМ по объему оперативной памяти, памяти команд и производительности. Доля этих ресурсов обычно находится в пределах 3-10 % от максимального значения, однако при таких даже относительно небольших затратах надежность функционирования (наработка на отказ) программ возрастает на одии-два порядка. Критерии, используемые в теории надежности, являются статистическими и в том или ином виде учитывают временные показатели. В зависимости от целевого назначения систем для анализа показателей надежности их целесообразно разделить на два класса: невосстанавливаемые и восстанавливаемые. Для оценки надежности восстанавливаемых систем (программ) необходимо знать характеристики многократных отказов и восстановлений в процессе их функционирования. Процесс восстановления достаточно полно описывается показателями: вероятностью восстановления за некоторое время, плотностью распределения времени восстановления и средним временем восстановления. Объединение характеристик отказов и восстановлений производится в следующих критериях: наработка на отказ и коэффициент готовности. Значение коэффициента готовности соответствует доле времени полезной работы программ на достаточно большом интервале, содержащем отказы и восстановления. Для оценки стареющей и разрушающейся аппаратуры в теории надежности вводится ряд показателей, которые неприменимы к сложным КП. При искажении вычислительного процесса или данных задача состоит в максимально быстром обнаружении искажения, возможно точной классификации типа уже имеющихся и возможных последствий искажения, а также в проведении мероприятий, обеспечивающих быстрое восстановление нормального функционирования КП. Неизбежность ошибок в сложных 20 |
введения избыточности в программы, данные и процесс функционирования КП: программной, включающей все программные компоненты, предназначенные для контроля, обнаружения, диагностики и восстановления работоспособности КП; информационной, заключающейся в дублированном хранении данных и средств кодовой помехозащиты информации; временной, состоящей в выделении необходимых резервов процессорного времени ЭВМ на исполнение программ, обеспечивающих оперативный контроль и восстановление (рестарт) функционирования КП. Перечисленные виды избыточности используются совместно и требуют некоторых ресурсов ЭВМ по объему оперативной памяти, памяти команд и производительности. Доля этих ресурсов обычно находится в пределах 5...10 % от максимального значения, однако при таких даже относительно небольших затратах надежность функционирования (наработка на отказ) программ возрастает на один-два порядка. Критерии, используемые в теории надежности, являются статистическими и в том или ином виде учитывают временные показатели. В зависимости от целевого назначения систем для анализа показателей надежности их целесообразно разделить на два класса: невосстанавливаемые и восстанавливаемые. Для оценки надежности восстанавливаемых систем (программ) необходимо знать характеристики многократных отказов и восстановлений в процессе их функционирования. Процесс восстановления достаточно полно описывается показателями: вероятностью восстановления за некоторое время, плотностью распределения времени восстановления и средним временем восстановления. Объединение характеристик отказов и восстановлений производится в следующих критериях: наработка на отказ и коэффициент готовности. 38 Значение коэффициента готовности соответствует доле времени полезной работы программ на достаточно большом интервале, содержащем отказы и восстановления. Для оценки стареющей и разрушающейся аппаратуры в теории надежности вводится ряд показателей, которые неприменимы к сложным КП. 1.3.2. Обеспечение надежности программ с помощью введения избыточности При искажении вычислительного процесса или данных задача состоит в максимально быстром обнаружении искажения, возможно точной классификации типа уже имеющихся и возможных последствий искажения, а также в проведении мероприятий, обеспечивающих быстрое восстановление нормального функционирования КП. Неизбежность ошибок в сложных КП, искажений исходных данных и аппаратных сбоев приводит к необходимости регулярной проверки процесса исполнения программ и сохранности данных. В процессе проектирования недостаточно создать правильные программы, выдающие верные результаты при идеальных исходных данных и абсолютном отсутствии любых возмущений. Требуется разрабатывать надежные программы, устойчивые к различным возмущениям и способные сохранять достаточное качество выходных результатов в реальных условиях функционирования. В любых ситуациях прежде всего должны исключаться катастрофические последствия и длительные отказы или в максимальной степени смягчаться их влияние на результаты, выдаваемые пользователю. Избыточность для обеспечения надежности функционирования КГ1 используется прежде всего для контроля и селекции искажений вычислительного процесса или данных и для выработки мер по снижению последствий этих аномалий. Основная задача состоит в ограничении или исключении возможности аварийных последствий, соответствующих отказу системы в процессе функционирования. Под временной избыточностью понимается использование некоторой 39 |