探析計算機軟件可靠性設計

　　網(wǎng)絡(luò )管理師計算機網(wǎng)絡(luò )可靠性設計的主要方向，下面是小編搜集整理的一篇探究計算機軟件可靠性設計的論文范文，供大家閱讀查看。

　　摘 要：本文論述了軟件可靠性設計的基本概念、可靠性的影響因素、軟件質(zhì)量的可靠性參數和軟件可靠性設計方法。

　　關(guān)鍵詞：計算機軟件;可靠性設計

　　一、計算機網(wǎng)絡(luò )可靠性的概念

　　網(wǎng)絡(luò )的可靠性是指網(wǎng)絡(luò )系統在規定條件下和規定時(shí)間內，完成規定功能的能力。網(wǎng)絡(luò )系統的功能通常是用網(wǎng)絡(luò )系統的各項指標(如吞吐量、阻塞率)給出，網(wǎng)絡(luò )系統要求實(shí)現的功能越多，則其高可靠性的設計也越困難。網(wǎng)絡(luò )系統在保證其連通的前提下，應最大限度的滿(mǎn)足用戶(hù)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，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(kāi)始，到它完成用戶(hù)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/規格說(shuō)明，二階段是設計，三階段是實(shí)現，四階段是檢驗，五階段是維護，其中前四個(gè)階段屬于軟件開(kāi)發(fā)期，維護階段為軟件使用期。在軟件壽命周期內，軟件可靠與否直接影響到用戶(hù)工作效率。

　　二、計算機網(wǎng)絡(luò )可靠性的影響因素

　　(一)用戶(hù)設備對網(wǎng)絡(luò )可靠性的影響

　　1.用戶(hù)設備對計算機網(wǎng)絡(luò )可靠性的影響

　　用戶(hù)終端是直接面向用戶(hù)的設備，其可靠性至關(guān)重要，也是計算機網(wǎng)絡(luò )可靠與否的關(guān)鍵所在。用戶(hù)終端交互能力越高，其網(wǎng)絡(luò )可靠性也越高。

　　2.傳輸交換設備對計算機網(wǎng)絡(luò )可靠性的影響

　　在計算機網(wǎng)絡(luò )建設、運行的過(guò)程中，布線(xiàn)系統對計算機可靠性的影響最大、最難查找。如果線(xiàn)路在網(wǎng)絡(luò )使用過(guò)程中出現問(wèn)題，那么與其相連的用戶(hù)就不能正常工作，且對故障的排查工作非常耗時(shí)。

　　(二)網(wǎng)絡(luò )管理對網(wǎng)絡(luò )可靠性的影響

　　管理帶來(lái)安全風(fēng)險包括混亂的管理、權限分配不明顯、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)，如果不能有效對其進(jìn)行管理和制止，將帶來(lái)巨大損失和災害。

　　三、軟件質(zhì)量的可靠性參數

　　(一)系統平均不工作間隔時(shí)間(MTBSD或MTBD)

　　設軟件正常工作的總時(shí)間是a，系統由于軟件故障的原因而停止工作的次數為a，那么定義TBSD=Tv/(a+1)。在這個(gè)等式中，TBSD稱(chēng)為系統平均不工作間隔時(shí)間;Tv稱(chēng)為軟件正常工作的時(shí)間總和(h);a則稱(chēng)為系統由于軟件故障的原因而停止工作的次數。系統的平局不工作間隔時(shí)間直接反映了系統的穩定性。

　　(二)MTTR

　　當軟件出現缺陷后，MTTR反應了其采取對策效率。MTTR也反映出設計軟件企業(yè)或公司對其用戶(hù)的責任心。在線(xiàn)系統MTTR要求在2天內，變差系數應小于1。MTTR也應小于7天，變差系數小于1。

　　(三)可用度(設為A)

　　設軟件正常工作總時(shí)間為T(mén)v，由于軟件出現問(wèn)題，導致系統不工作時(shí)間為T(mén)D，則可用度A定義：A=TV/(TV+TD)，亦可將等式表達成A=TBD/(TBD+TDT)。它直接反映了系統穩定性。在等式當中，TBD是前面所說(shuō)的系統平均不工作間隔時(shí)間，TDT稱(chēng)為平均不工作時(shí)間，也稱(chēng)MDT(h)。生產(chǎn)用計算機系統對A要求達到99.8%;銀行計算機系統對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)間指由于軟件出現了故障，導致系統不工作的平均時(shí)間。在線(xiàn)系統要求MDT不能超過(guò)10分鐘，其他的系統的MDT在30分鐘內。

　　(五)在一定的時(shí)期內系統不工作的次數

　　由于軟件出現的種種問(wèn)題導致軟件停止工作，且必須由用戶(hù)再次將軟件啟動(dòng)，才能繼續正常運行的次數。

　　(六)偶然故障率

　　在軟件設計公司將設計好的軟件交付給用戶(hù)使用了四個(gè)月后，稱(chēng)偶然故障期，偶然故障期的單位以沒(méi)1000h故障數為基準，它對軟件處于正常工作狀態(tài)下的質(zhì)量有直接反應。對偶然故障率的要求不能超過(guò)1，即每1000個(gè)小時(shí)內的故障不能多于1個(gè)。

　　(七)處理能力

　　軟件處理能力有多種，可以用每小時(shí)平均處理文件數量、每項工作需要多少秒的反應時(shí)間等來(lái)表示，根據具體需要而定。這項指標可以在評價(jià)軟件及系統的經(jīng)濟效益時(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(hù)不按照軟件的相關(guān)使用守則造成的使用錯誤。在總使用次數中，使用方誤用率指使用者在使用的總次數中誤用的次數所占的百分率。導致用戶(hù)誤用的原因之一是用戶(hù)對軟件的使用說(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(hù)使用后三個(gè)月內出現故障。軟件設計的好與壞、軟件規模的檢查、軟件調試是否徹底等因素影響初期故障率大小。

　　(十)用戶(hù)提出的補充要求數量

　　用戶(hù)所提出的補充要求越多，說(shuō)明軟件設計越?jīng)]有滿(mǎn)足用戶(hù)需要，即使有些要求是特定用戶(hù)一些特定要求，但生產(chǎn)方為能更好地為大眾服務(wù)，應盡力滿(mǎn)足他們要求。

　　四、計算機網(wǎng)絡(luò )可靠性的設計策略

　　網(wǎng)絡(luò )管理師計算機網(wǎng)絡(luò )可靠性設計的主要方向。一個(gè)大型的計算機網(wǎng)絡(luò )結構較復雜、規模較大，要保證信息完整性和完全性，要減少錯誤的發(fā)生，要提高網(wǎng)絡(luò )管理技術(shù)，加強管理的設計理念。軟件的缺陷可導致錯誤并造成系統的故障，因此，缺陷是一切錯誤的根源。為提高軟件可靠性，減少軟件中缺陷可采取兩種方法：

　　一是容錯設計。計算機網(wǎng)絡(luò )可靠性中的容錯設計分為網(wǎng)絡(luò )中心和并行主干。容錯設計途徑：采取并行計算機網(wǎng)絡(luò )和網(wǎng)絡(luò )中心的方法，將每個(gè)用戶(hù)終端和服務(wù)器同時(shí)連接到兩個(gè)計算機網(wǎng)絡(luò )中心上;加強軟件的健壯性;使程序設計得能緩解錯誤影響，不造成死鎖或崩潰后果，并能指出錯誤源�；謴蛪K法，給需要作容錯處理的基本塊提供備份塊，并附加錯誤檢測和恢復措施。計算機網(wǎng)絡(luò )設計時(shí)，應采用具有模塊化結構和熱播功能的網(wǎng)絡(luò )設備�？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，提高計算機網(wǎng)絡(luò )系統長(cháng)時(shí)間連續工作能力和網(wǎng)絡(luò )系統的容錯能力。二是計算機網(wǎng)絡(luò )多層次體系結構設計。為保證計算機網(wǎng)絡(luò )的安全可靠，可采取多層次的體系結構設計，又稱(chēng)模塊化設計，網(wǎng)絡(luò )的容量可隨網(wǎng)絡(luò )特點(diǎn)而不斷增加和擴大。它是通過(guò)把程序要求分成若干獨立、更小的程序要求或模塊化的功能要求，對每一個(gè)更小的程序和模塊，可分別編程和測試，使得模塊間高度分離。

　　五、結語(yǔ)

　　網(wǎng)絡(luò )的可靠性處于發(fā)展階段，對于軟件的可靠性設計還需要不斷研究，給網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)安全可靠的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境，拓展用戶(hù)的知識層面，將促進(jìn)社會(huì )發(fā)展。

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