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探析計(jì)算機(jī)軟件可靠性設(shè)計(jì)
網(wǎng)絡(luò)管理師計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計(jì)的主要方向，下面是小編搜集整理的一篇探究計(jì)算機(jī)軟件可靠性設(shè)計(jì)的論文范文，供大家閱讀查看。
摘 要：本文論述了軟件可靠性設(shè)計(jì)的基本概念、可靠性的影響因素、軟件質(zhì)量的可靠性參數(shù)和軟件可靠性設(shè)計(jì)方法。
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)軟件;可靠性設(shè)計(jì)
一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的概念
網(wǎng)絡(luò)的可靠性是指網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的功能通常是用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)(如吞吐量、阻塞率)給出，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要求實(shí)現(xiàn)的功能越多，則其高可靠性的設(shè)計(jì)也越困難。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在保證其連通的前提下，應(yīng)最大限度的滿足用戶正常通信要求。
軟件產(chǎn)品和硬件產(chǎn)品基本一樣。在軟件的整個(gè)壽命周期內(nèi)，軟件的可靠性工作也是至關(guān)重要的。軟件的壽命周期是指從提出軟件任務(wù)開始，到它完成用戶所要求的任務(wù)或使命，因陳舊而被停止或者廢棄為止的整個(gè)時(shí)間歷程，軟件的這個(gè)壽命周期包括了以下五個(gè)階段：一階段提出要求/規(guī)格說(shuō)明，二階段是設(shè)計(jì)，三階段是實(shí)現(xiàn)，四階段是檢驗(yàn)，五階段是維護(hù)，其中前四個(gè)階段屬于軟件開發(fā)期，維護(hù)階段為軟件使用期。在軟件壽命周期內(nèi)，軟件可靠與否直接影響到用戶工作效率。
二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響因素
(一)用戶設(shè)備對(duì)網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響
1.用戶設(shè)備對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響
用戶終端是直接面向用戶的設(shè)備，其可靠性至關(guān)重要，也是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠與否的關(guān)鍵所在。用戶終端交互能力越高，其網(wǎng)絡(luò)可靠性也越高。
2.傳輸交換設(shè)備對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響
在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、運(yùn)行的過(guò)程中，布線系統(tǒng)對(duì)計(jì)算機(jī)可靠性的影響最大、最難查找。如果線路在網(wǎng)絡(luò)使用過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，那么與其相連的用戶就不能正常工作，且對(duì)故障的排查工作非常耗時(shí)。
(二)網(wǎng)絡(luò)管理對(duì)網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響
管理帶來(lái)安全風(fēng)險(xiǎn)包括混亂的管理、權(quán)限分配不明顯、安全管理制度不健全和可操作性的缺乏等。一旦網(wǎng)絡(luò)受到不明攻擊或破壞時(shí)，如果不能有效對(duì)其進(jìn)行管理和制止，將帶來(lái)巨大損失和災(zāi)害。
三、軟件質(zhì)量的可靠性參數(shù)
(一)系統(tǒng)平均不工作間隔時(shí)間(MTBSD或MTBD)
設(shè)軟件正常工作的總時(shí)間是a，系統(tǒng)由于軟件故障的原因而停止工作的次數(shù)為a，那么定義TBSD=Tv/(a+1)。在這個(gè)等式中，TBSD稱為系統(tǒng)平均不工作間隔時(shí)間;Tv稱為軟件正常工作的時(shí)間總和(h);a則稱為系統(tǒng)由于軟件故障的原因而停止工作的次數(shù)。系統(tǒng)的平局不工作間隔時(shí)間直接反映了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
(二)MTTR
當(dāng)軟件出現(xiàn)缺陷后，MTTR反應(yīng)了其采取對(duì)策效率。MTTR也反映出設(shè)計(jì)軟件企業(yè)或公司對(duì)其用戶的責(zé)任心。在線系統(tǒng)MTTR要求在2天內(nèi)，變差系數(shù)應(yīng)小于1。MTTR也應(yīng)小于7天，變差系數(shù)小于1。
(三)可用度(設(shè)為A)
設(shè)軟件正常工作總時(shí)間為Tv，由于軟件出現(xiàn)問(wèn)題，導(dǎo)致系統(tǒng)不工作時(shí)間為TD，則可用度A定義：A=TV/(TV+TD)，亦可將等式表達(dá)成A=TBD/(TBD+TDT)。它直接反映了系統(tǒng)穩(wěn)定性。在等式當(dāng)中，TBD是前面所說(shuō)的系統(tǒng)平均不工作間隔時(shí)間，TDT稱為平均不工作時(shí)間，也稱MDT(h)。生產(chǎn)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)A要求達(dá)到99.8%;銀行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)A要求在99.9%以上。
(四)平均不工作時(shí)間(MDT)
平均不工作時(shí)間指由于軟件出現(xiàn)了故障，導(dǎo)致系統(tǒng)不工作的平均時(shí)間。在線系統(tǒng)要求MDT不能超過(guò)10分鐘，其他的系統(tǒng)的MDT在30分鐘內(nèi)。
(五)在一定的時(shí)期內(nèi)系統(tǒng)不工作的次數(shù)
由于軟件出現(xiàn)的種種問(wèn)題導(dǎo)致軟件停止工作，且必須由用戶再次將軟件啟動(dòng)，才能繼續(xù)正常運(yùn)行的次數(shù)。
(六)偶然故障率
在軟件設(shè)計(jì)公司將設(shè)計(jì)好的軟件交付給用戶使用了四個(gè)月后，稱偶然故障期，偶然故障期的單位以沒(méi)1000h故障數(shù)為基準(zhǔn)，它對(duì)軟件處于正常工作狀態(tài)下的質(zhì)量有直接反應(yīng)。對(duì)偶然故障率的要求不能超過(guò)1，即每1000個(gè)小時(shí)內(nèi)的故障不能多于1個(gè)。
(七)處理能力
軟件處理能力有多種，可以用每小時(shí)平均處理文件數(shù)量、每項(xiàng)工作需要多少秒的反應(yīng)時(shí)間等來(lái)表示，根據(jù)具體需要而定。這項(xiàng)指標(biāo)可以在評(píng)價(jià)軟件及系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益時(shí)來(lái)進(jìn)行衡量。
(八)使用方誤用率
使用方誤用指使用軟件用戶不按照軟件的相關(guān)使用守則造成的使用錯(cuò)誤。在總使用次數(shù)中，使用方誤用率指使用者在使用的總次數(shù)中誤用的次數(shù)所占的百分率。導(dǎo)致用戶誤用的原因之一是用戶對(duì)軟件的使用說(shuō)明理解不深，操作不熟練，或沒(méi)講清使用說(shuō)明引起的使用誤解。
(九)初期故障
初期故障定義為在軟件交付給用戶使用后三個(gè)月內(nèi)出現(xiàn)故障。軟件設(shè)計(jì)的好與壞、軟件規(guī)模的檢查、軟件調(diào)試是否徹底等因素影響初期故障率大小。
(十)用戶提出的補(bǔ)充要求數(shù)量
用戶所提出的補(bǔ)充要求越多，說(shuō)明軟件設(shè)計(jì)越?jīng)]有滿足用戶需要，即使有些要求是特定用戶一些特定要求，但生產(chǎn)方為能更好地為大眾服務(wù)，應(yīng)盡力滿足他們要求。
四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的設(shè)計(jì)策略
網(wǎng)絡(luò)管理師計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計(jì)的主要方向。一個(gè)大型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、規(guī)模較大，要保證信息完整性和完全性，要減少錯(cuò)誤的發(fā)生，要提高網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)，加強(qiáng)管理的設(shè)計(jì)理念。軟件的缺陷可導(dǎo)致錯(cuò)誤并造成系統(tǒng)的故障，因此，缺陷是一切錯(cuò)誤的根源。為提高軟件可靠性，減少軟件中缺陷可采取兩種方法：
一是容錯(cuò)設(shè)計(jì)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性中的容錯(cuò)設(shè)計(jì)分為網(wǎng)絡(luò)中心和并行主干。容錯(cuò)設(shè)計(jì)途徑：采取并行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)中心的方法，將每個(gè)用戶終端和服務(wù)器同時(shí)連接到兩個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中心上;加強(qiáng)軟件的健壯性;使程序設(shè)計(jì)得能緩解錯(cuò)誤影響，不造成死鎖或崩潰后果，并能指出錯(cuò)誤源。恢復(fù)塊法，給需要作容錯(cuò)處理的基本塊提供備份塊，并附加錯(cuò)誤檢測(cè)和恢復(fù)措施。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采用具有模塊化結(jié)構(gòu)和熱播功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備�？蓳碛徐`活的組網(wǎng)方式，在不切斷電源情況下，及時(shí)更換故障模塊，提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作能力和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的容錯(cuò)能力。二是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)多層次體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。為保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全可靠，可采取多層次的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，又稱模塊化設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)的容量可隨網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)而不斷增加和擴(kuò)大。它是通過(guò)把程序要求分成若干獨(dú)立、更小的程序要求或模塊化的功能要求，對(duì)每一個(gè)更小的程序和模塊，可分別編程和測(cè)試，使得模塊間高度分離。
五、結(jié)語(yǔ)
網(wǎng)絡(luò)的可靠性處于發(fā)展階段，對(duì)于軟件的可靠性設(shè)計(jì)還需要不斷研究，給網(wǎng)絡(luò)用戶安全可靠的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，拓展用戶的知識(shí)層面，將促進(jìn)社會(huì)發(fā)展。
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