Тестирование в обеспечении надежности КС

Надежность информационных систем как свойство системы сохранять показатели назначения во времени в заданных пределах существенно зависит от качества и периодичности контроля. Для многих случаев вероятность правильного функционирования технического средства:

,

где - интервал времени после проведения (в момент времени ) цикла идеального контроля; - интенсивность неисправностей системы. Под «идеальным» понимается контроль, при котором условная вероятность обнаружения дефекта равна единице. В связи с тем, что вероятность надежной работы для систем в данном случае не зависит от предыстории эксплуатации системы и ее клонов, особенно важен контроль перед включением аппаратуры в рабочий режим, а для модулей с перестраиваемой архитектурой – при смене конфигурации решающей среды. Так как обнаруженный дефектный узел может быть исключен из рабочей конфигурации МСПА с сохранением работоспособности последней, можно реально говорить о повышении, наряду с надежностью, и живучести системы.

При современных требованиях к надежности работы МСПА выражение (1) может быть с погрешностью не более сотых долей процента аппроксимировано линейной зависимостью

.

Достичь идеального качества контроля в реальных приборах практически не возможно. Поэтому, выделяя подмножества компонентов и связей , , , получим вероятность выполнения заданной функции МСПА

,

где - множество компонентов и связей, участвующих в выполнении задания, - подмножество компонентов и связей, проверенное в момент времени (в состав подмножества не включаются элементы, прошедшие проверку в момент времени или ), - порядковые номера отсчетов времени, - номер последней проверки, - удельный вес элементов подмножества в оценке интенсивности неисправностей системы (). Реально элементы и материалы стареют, т.е. - функция времени (от момента создания модуля). В этом случае

.

Линейная аппроксимация и в данном случае дает достаточно хорошее приближение, например, для (k – коэффициент пропорциональности) погрешность аппроксимации при не превышает 1 %.

При отсутствии периодического тестирования

.

где - заданное время безотказной работы, - заданная вероятность безотказной работы, 0.79 – коэффициент масштабирования, подбирается исходя из минимума погрешности аппроксимации, зависит от величины и критерия оценки потерь от погрешности определения .

Введение тестирования позволяет повысить надежность работы системы, которая с учетом (3) и (5) может быть оценена по формуле

.

Сокращение временных интервалов на делает разницу положительной. В формуле 1.6 не учитывается полное старение элементов, что не совсем правильно. Полагая зависимость интенсивности неисправностей системы от времени степенной функцией, уточним выражение (6).

,

где - время, за которое интенсивность неисправностей системы увеличится вдвое, - показатель, характеризующий форму кривой зависимости интенсивности неисправностей системы от времени.

.

Коэффициент 0.91 подобран для m = 2.5, соотношения и . Погрешность аппроксимации не превысила в таком случае сотых долей процента.

Живучесть системы как возможность и реализуемость замены вышедших из строя узлов на не занятые в решении текущей задачи, может быть оценена через вероятность замены сомножителей в (8) с сохранением при этом работоспособности системы:

,

где - номер набора (в дальнейшем играет роль ссылочного индекса), - число наборов, заменяющих компонент модульного средства.