Geum.ru

Программа дисциплины Оценка надежности информационных систем для направления 080500. 68 подготовки магистра Правительство Российской Федерации

Вид материалаПрограмма дисциплины
Тема 3. Оценка надежности центров обработки данных
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6

Тема 3. Оценка надежности центров обработки данных


Особенности надежности центров обработки данных (ЦОД). Составляющие надежности ЦОД. Зависимость надежности ЦОД от надежности элементов. Общая формула надежности. Плотность распределения отказов и ее интеграл. Период нормальной эксплуатации элементов. Износ и надежность. Интегральная и условная вероятности изностных отказов. Совместное действие внезапных и изностных отказов. Приработочные отказы и долговечность элементов. Надежность систем последовательного соединения элементов. Расчет надежности систем, содержащих параллельно соединенные элементы.

Способы описания условий работоспособности ЦОД. Структурные схемы надежности. Монотонные структуры. Показатели надежности структурно-сложных систем. Методы расчета показателей надежности с помощью алгоритма разрезания. Методы расчета показателей надежности с помощью алгоритма ортогонализации. Рекурентный метод. Алгоритм наращивания путей. Схемно-логический метод. Определение функции надежности по дереву отказов. Последовательность операций при построении деревьев отказов. Алгоритм нахождения минимальных сечений в дереве отказов.


Основная литература

1. Воронин А.А., Морозов Б.И. Надежность информационных систем: Учебное пособие.- СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2001
  1. Липаев В.В. Надёжность программных средств. - М.:СИНТЕГ, 1998.
  2. Масюков В.А. Надежность информационных систем.- Тверь, ТГУ, 2002.

Дополнительная литература
  1. Ушаков И.А. Вероятностные модели надежности информационно-вычислительных систем. - М.: Радио и связь, 1991.
  2. Рябинин И.А., Черкесов Г.Н. Логико-вероятностные методы исследования надежности структурно-сложных систем. - М.: Радио и связь, 1981.
  3. Лонгботтом Р. Надёжность вычислительных систем. Пер. с англ.- М.: Энергоатомиздат 1985.
  4. Дружинин Г.В. Надежность автоматизированных производственных систем. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 480 с.
  5. Ястребенецкий М.А., Иванова Г.М. Надежность автоматизированных систем управления технологическими процессами. – Энергоатомиздат, 1989. – 264 с.
  6. Гнеденко Б. В., Беляев Ю. К., Соловьев А. Д. Математические методы в теории надежности. – М.: Наука, 1965. – 524 с.
  7. Колобов А.Б. Надежность технических систем.- Иваново, ИГЭУ, 2005.
  8. Левин В.И. Логическая теория надежности сложных систем. - М.: Энергоатомиздат, 1985.
  9. Рябинин И.А. Надежность и безопасность структурно-сложных систем. - Санкт-Петербург, Политехника, 2001.
  10. Райншке К., Ушаков И.А. Оценка надежности систем с использованием графов. - М.: Радио и связь, 1998.


Контрольные вопросы:
  1. Назовите составляющие понятия «надежность ЦОД».
  2. Перечислите факторы, определяющие надежность функционирования ЦОД.
  3. Дайте классификацию сбоев и отказов ЦОД.
  4. Укажите особенности и отличия понятия надежности программных средств.
  5. Назовите задачи теории и анализа надежности сложных систем.
  6. Дайте определение жизненного цикла информационной системы.
  7. Определите взаимосвязь качества и надежности ЦОД.
  8. Назовите способы расчета надежности систем ЦОД.
  9. Как определяется реальная надежность функционирования сложных систем.
  10. Перечислите основные вероятностные и временные показатели надежности технических систем.
  11. Назовите используемые в теории надежности законы распределения случайных величин.
  12. Выведите общую формулу надежности.
  13. Перечислите показатели надежности структурно-сложных систем.
  14. Сформулируйте понятия внезапных и изностных отказов.
  15. Объясните плотность распределения отказов и ее интеграл.
  16. Чем определяется надежность систем последовательного соединения элементов.
  17. Назовите особенности расчета надежности систем параллельного соединения элементов.
  18. Перечислите основные методы расчета показателей надежности.
  19. Как определяется функция надежности по дереву отказов.



Тема 4. Способы повышения надежности информационных систем


Избыточность ресурсов для повышения надежности информационных систем. Оценка влияния оперативного контроля и восстановления на надежность функционирования информационных систем.

Методы и способы резервирования.

Виды избыточности для повышения надежности ИС,

Выбор периодичности профилактики. Среднее время между запланированными и незапланированными профилактиками. Вероятность износовых отказов. Прогноз долговечности элементов. Средняя наработка на отказ в системах с периодическими проверками и профилактическим обслуживанием. Понятие постоянной средней интенсивности отказов. Формулы для определения периодичности профилактического обслуживания резервированных систем. Профилактика и среднее время между износовыми отказами.


Основная литература
    1. Воронин А.А., Морозов Б.И. Надежность информационных систем: Учебное пособие.- СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2001.
  1. Масюков В.А. Надежность информационных систем.- Тверь, ТГУ, 2002.


Дополнительная литература
    1. Ушаков И.А. Вероятностные модели надежности информационно-вычислительных систем. - М.: Радио и связь, 1991.
    2. Рябинин И.А., Черкесов Г.Н. Логико-вероятностные методы исследования надежности структурно-сложных систем. - М.: Радио и связь, 1981.
    3. Лонгботтом Р. Надёжность вычислительных систем. Пер. с англ.- М.: Энергоатомиздат 1985.
  1. Ястребенецкий М.А., Иванова Г.М. Надежность автоматизированных систем управления технологическими процессами. – Энергоатомиздат, 1989. – 264 с.
  2. Гнеденко Б. В., Беляев Ю. К., Соловьев А. Д. Математические методы в теории надежности. – М.: Наука, 1965. – 524 с.
  3. Байхельт Ф., Франкен П. Надежность и техническое обслуживание: Математический подход. – М.: Ридио и связь, 1988. – 392 с.
  4. Колобов А.Б. Надежность технических систем.- Иваново, ИГЭУ, 2005.
  5. Левин В.И. Логическая теория надежности сложных систем. - М.: Энергоатомиздат, 1985.
  6. Рябинин И.А. Надежность и безопасность структурно-сложных систем. - Санкт-Петербург, Политехника, 2001.
  7. Райншке К., Ушаков И.А. Оценка надежности систем с использованием графов. - М.: Радио и связь, 1998.


Контрольные вопросы:
  1. Объясните значение избыточности ресурсов для повышения надежности информационных систем.
  2. Назовите методы и способы повышения надежности информационных систем.
  3. Укажите виды резервирования.
  4. Как определяются вероятностные характеристики износовых отказов.
  5. Перечислите функции оперативного контроля.


Тема 5. Методы обеспечения надежности информационных систем

Обеспечение надежности функционирования информационных систем на всех этапах жизненного цикла. Проектирование информационных систем и надежность. Предварительный анализ надежности. Выбор наиболее надежного варианта. Необходимость резервирования. Планирование и управление обеспечением надежности информационных систем. Детальная разработка технологической и эксплуатационной документации. Ресурсы необходимые для обеспечения надежности. Средства встроенного контроля процесса функционирования информационных систем.

Особенности обеспечения надежности функционирования информационных систем на этапе разработки. Производство и контроль. Качество и надежность. Роль контроля качества. Программы испытаний на надежность. Сбор данных о надежности элементов системы. Расчет допусков. Планирование профилактического обслуживания системы и предотвращения ее износа. Организация службы эксплуатации. Роль эксплуатации в обеспечении надежности функционирования информационных систем.


Основная литература
    1. Воронин А.А., Морозов Б.И. Надежность информационных систем: Учебное пособие. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2001
    2. Масюков В.А. Надежность информационных систем.- Тверь, ТГУ, 2002.


Дополнительная литература

      1. Ушаков И.А. Вероятностные модели надежности информационно-вычислительных систем. - М.: Радио и связь, 1991.
      2. Рябинин И.А., Черкесов Г.Н. Логико-вероятностные методы исследования надежности структурно-сложных систем. - М.: Радио и связь, 1981.
      3. Лонгботтом Р. Надёжность вычислительных систем. Пер. с англ.- М.: Энергоатомиздат 1985.
      4. Дружинин Г.В. Надежность автоматизированных производственных систем. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 480 с.
      5. Ястребенецкий М.А., Иванова Г.М. Надежность автоматизированных систем управления технологическими процессами. – Энергоатомиздат, 1989. – 264 с.
      6. Гнеденко Б. В., Беляев Ю. К., Соловьев А. Д. Математические методы в теории надежности. – М.: Наука, 1965. – 524 с.
      7. Байхельт Ф., Франкен П. Надежность и техническое обслуживание: Математический подход. – М.: Ридио и связь, 1988. – 392 с.
      8. Колобов А.Б. Надежность технических систем.- Иваново, ИГЭУ, 2005.
      9. Рябинин И.А. Надежность и безопасность структурно-сложных систем. - Санкт-Петербург, Политехника, 2001.


Контрольные вопросы:

1.Перечислите основные направления деятельности по обеспечению надежности на этапе проектирования информационных систем.

2.Назовите особенности обеспечения надежности функционирования информационных систем на этапе разработки.

3.Укажите достоинства и недостатки резервирования.

4.Существует ли зависимость надежности и качества ИС.

5.Назовите методы обеспечения надежности информационных систем.

6.Объясните роль эксплуатации в обеспечении надежности функционирования информационных систем.

7.Перечислите особенности эксплуатации информационных систем.


Тема 6. Надежность программных средств.

Определение надежности программных средств. Основные понятия и показатели надежности программных средств. Стандарты по надежности сложных программных средств. Проектирование надежного программного обеспечения. Методы проектирования. Проектирование структуры программ. Проектирование и программирование модуля. Инструментальные системы проектирования и разработки надежного программного обеспечения. Дестабилизирующие факторы обеспечения надежности функционирования программных средств. Характеристики программных ошибок и возможность априорного прогнозирования надежности программных средств. Обеспечение качества программных компонент. Языки программирования и надежность. Принципы и этапы тестирования для обеспечения качества программных средств. Тестирование структуры программных компонент.

Обеспечение надежности функционирования сложных программных средств. Обеспечение надежности в процессе разработки программных средств. Виды тестирования для обеспечения надежности программных средств. Сертификация программных средств. Применение избыточности.

Методы оценки надежности программного обеспечения. Модели надежности. Вероятностные модели программного обеспечения. Показатели надежности программных средств. Определение реальной надежности функционирования программных средств. Методы повышения надежности информационных систем


Основная литература

1. Липаев В.В. Надёжность программных средств. - М.:СИНТЕГ, 1998.

2. Масюков В.А. Надежность информационных систем.- Тверь, ТГУ, 2002.
    1. Воронин А.А., Морозов Б.И. Надежность информационных систем: Учебное пособие.- СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2001.


Дополнительная литература

  1. Майерс Г. Надёжность программного обеспечения – М.: Мир, 1980.
  2. Левин В.И. Логическая теория надежности сложных систем. - М.: Энергоатомиздат, 1985.
  3. Липаев В.В. Методы обеспечения надежности качества крупномасштабных программных средств. - М.:СИНТЕГ, 2003.
  4. Липаев В.В. Функциональная безопасность программных средств. - М.:СИНТЕГ, 2004.
  5. Олейник А.И. Методы оценки надежности программного обеспечения. В кн.: Техника и технология в XXI веке: современное состояние и перспективы развития: монография/ И.П. Болодурина, А.С. Дулесов и др. Новосибирск: ЦРНС, 2009.
  6. Рябинин И.А. Надежность и безопасность структурно-сложных систем. - Санкт-Петербург, Политехника, 2001.
  7. Райншке К., Ушаков И.А. Оценка надежности систем с использованием графов. - М.: Радио и связь, 1998.


Контрольные вопросы:

1. Перечислите особенности надежности программных средств.
    1. Назовите стандарты в области программного обеспечения.
    2. Какими показателями характеризуются программные ошибки.
    3. На каких этапах жизненного цикла программных средств обеспечивается надежность ПС.
    4. От чего зависит надежность функционирования программных средств.
    5. Перечислите задачи и принципы проектирования надежного программного обеспечения.
    6. Как влияет надежность программных средств на надежность ИС в целом.
    7. Укажите методы и способы обеспечения надежности программного обеспечения.
    8. Каково значение сертификации программных средств.
    9. Назовите методы и особенности оценки надежности программного обеспечения.
    10. Назовите вероятностные модели надежности программного обеспечения.


Тема 7. Математические модели оценки надежности информационных

систем

Математические модели для оценки надежности функционирования информационно-вычислительной системы. Особенности оценки аппаратной части ИС. Алгоритм формирования модели надежности ИС. Вероятностные модели оценки надежности.

Особенности оценки надежности ПО.

Классификация моделей оценки надежности программного обеспечения. Непрерывные модели. Дискретные модели. Статические модели. Модель Джелински – Моранды. Модель переходных вероятностей Маркова. Модель Нельсона. Модель Коркорэна. Эмпирические модели. Модель фирмы IBM. Модель Холстеда. Стохастический метод вычисления надежности.


Основная литература
  1. Липаев В.В. Надёжность программных средств. - М.:СИНТЕГ, 1998.
  2. Масюков В.А. Надежность информационных систем.- Тверь, ТГУ, 2002.
  3. Воронин А.А., Морозов Б.И. Надежность информационных систем: Учебное пособие.- СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2001


Дополнительная литература

    1. Ушаков И.А. Вероятностные модели надежности информационно-вычислительных систем. - М.: Радио и связь, 1991.
    2. Рябинин И.А., Черкесов Г.Н. Логико-вероятностные методы исследования надежности структурно-сложных систем. - М.: Радио и связь, 1981.
    3. Лонгботтом Р. Надёжность вычислительных систем. Пер. с англ.- М.: Энергоатомиздат 1985.
    4. Гнеденко Б. В., Беляев Ю. К., Соловьев А. Д. Математические методы в теории надежности. – М.: Наука, 1965. – 524 с.
    5. Колобов А.Б. Надежность технических систем.- Иваново, ИГЭУ, 2005.
    6. Левин В.И. Логическая теория надежности сложных систем. - М.: Энергоатомиздат, 1985.
    7. Олейник А.И. Методы оценки надежности программного обеспечения. В кн.: Техника и технология в XXI веке: современное состояние и перспективы развития: монография/ И.П. Болодурина, А.С. Дулесов и др. Новосибирск: ЦРНС, 2009.
    8. Ушаков И.А. Вероятностные модели надежности информационно-вычислительных систем. - М.: Радио и связь, 1991.


Контрольные вопросы:
  1. Приведите алгоритм формирования математических моделей для оценки надежности функционирования информационных систем.
  2. Назовите вероятностные модели надежности информационных систем.
  3. Перечислите особенности оценки надежности аппаратной части ИС.
  4. Перечислите особенности оценки надежности ПО.
  5. Приведите классификацию моделей оценки надежности ПО.
  6. Назовите непрерывные модели оценки надежности ПО.
  7. Дайте характеристику дискретным моделям оценки надежности ПО.
  8. В чем особенность статических моделей оценки надежности ПО?
  9. В чем суть и особенность моделей:

- Модель Джелински – Моранды.

- Модель переходных вероятностей Маркова.

- Модель Нельсона.

- Модель Коркорэна.

- Эмпирические модели.

- Модель фирмы IBM.

- Модель Холстеда.