|
программных системах, 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 КП 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 части производительности ЭВМ для контроля исполнения программ и восстановления вычислительного процесса. Для этого при проектировании программ должен предусматриваться запас производительности, который затем используется для контроля и повышения надежности функционирования. Диагностика искажений и операций восстановления требует в общем случае небольшой интервал времени, который выделяется либо за счет резерва, либо за счет сокращения времени решения функциональных задач. Информационная избыточность состоит в дублировании накопленных исходных и промежуточных данных, обрабатываемых КП. Избыточность используется для сохранения достоверности данных, которые в наибольшей степени влияют на нормальное функционирование программ или требуют 21 |
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 части производительности ЭВМ для контроля исполнения программ и восстановления вычислительного процесса. Для этого при проектировании программ должен предусматриваться запас производительности, который затем используется для контроля и повышения надежности функционирования. Диагностика искажений и операций восстановления требует в общем случае небольшой интервал времени, который выделяется либо за счет резерва, либо за счет сокращения времени решения функциональных задач. Информационная избыточность состоит в дублировании накопленных исходных и промежуточных данных, обрабатываемых КП. Избыточность используется для сохранения достоверности данных, которые в наибольшей степени влияют на нормальное функционирование программ или требуют значительного времени для восстановления. Информационная избыточность может способствовать не только обнаружению искажений данных, но и устранению ошибок. Для этого данные защищают двух-трехкратным дублированием с соответствующей дисциплиной контроля сохранности и периодического обновления. Программная избыточность используется для контроля и обеспечения достоверности наиболее важных результатов обработки информации. Она заключается в применении в КП нескольких вариантов программ, различающихся методами решения некоторой задачи или программной реализации одного и того же метода. Программная избыточность необходима также для реализации программ контроля и оперативного восстановления данных с использованием информационной избыточности и для функционирования всех средств защиты, использующих временную избыточность. Последовательный характер исполнения программ процессором ЭВМ приводит к тому, что средства программного контроля включаются после исполнения рабочих программ. Поэтому средства программного контроля не могут обнаруживать непосредственное возникновение искажения 40 |