Введение программной избыточности в структуру программной системы позволяет существенно повысить надежность системы за счет увеличения количества программных компонент, которые вернут результат и обеспечат выполнение программной системой ее целевой функции, даже, несмотря на отказ отдельных компонентов. В статье предложен подход к формированию структуры программной системы, который объединяет достоинства двух широко известных методик создания избыточного программного обеспечения – мультиверсионного программирования и блоков восстановления. Использование программной избыточности с целью повышения уровня надежности программной системы требует дополнительных ресурсов на создание системы. В статье предложена модель формирования оптимальной по составу программной системы, в которой используются как готовые программные компоненты, так и компоненты собственной разработки. В модели учтены особенности избыточной структуры программной системы.
Introduction of software redundancy into the structure of a software system can significantly improve system reliability by increasing the number of software components providing the results and allows implementation of objective functions by the software system, even in case of failure of individual components. This paper proposes an approach to synthesis of the software system structure, which combines advantages of two well-known methods of redundant software construction such as multiversion programming and recovery blocks. The use of software redundancy for improving the reliability of software systems requires additional resources to build the software system. In this paper the optimization model of the software system synthesis is proposed. For the synthesis both commercial off-the-shelf software components and the components of its own design can be applied. The model takes into account the particularities of redundancy of the software system.
1. Анализ надежности мультиверсионных архитектур аппаратно-программных комплексов / О. А. Антамошкин, А. С. Дегтерев, М. А. Русаков, А. А. Усольцев // Успехи современного естествознания. – 2005. – № 6. – С. 44-45.
2. К вопросу реализации муравьиного алгоритма при выборе состава мультиверсионного программного обеспечения информационно-управляющих систем / И. В. Ковалев, Р. Ю. Царев, А. В. Прокопенко, Е. В. Соловьев // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. – 2012. – № 2. – С. 1-4.
3. Ковалев, И. В. Архитектурная надежность программного обеспечения информационно-управляющих систем: монография / И. В. Ковалев, Р. Ю. Царев, Д. В. Капулин; Краснояр. гос. аграр. ун-т. – Красноярск, 2011. – 182 с.
4. Царев, Р. Ю. Методология многоатрибутивного формирования мультиверсионного программного обеспечения сложных систем управления и обработки информации: монография / Р. Ю. Царев; Краснояр. гос. аграр. ун-т. – Красноярск, 2011. – 210 с.
5. Царев, Р. Ю. Минимизация межмодульного интерфейса при формировании мультиверсионного программного обеспечения / Р. Ю. Царев, Д. В. Капулин, О. И. Завьялова // Системы управления и информационные технологии. – 2011. – № 3.1 (45). – С. 140-143.
6. Царев, Р. Ю. Мультиверсионное программное обеспечение. Алгоритмы голосования и оценка надежности: монография / Р. Ю. Царев, А. В. Штарик, Е. Н. Штарик. – Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2013. – 120 с.
7. Bali, S., Gupta, A., Dinesh Kumar, U. Fuzzy multi-objective build-or-buy approach for component selection of fault tolerant modular software system under consensus recovery block scheme (2012) Advances in Intelligent and Soft Computing, 130 AISC (VOL. 1), pp. 1025-1036.
8. Fiondella, L., Zeephongsekul, P. Recovery block fault tolerance considering correlated failures (2014) Proceedings - Annual Reliability and Maintainability Symposium, art. no. 6798525.
9. Randell, B., Jie, X., The Evolution of the Recovery Block Concept (1995) Software Fault Tolerance, Michael R. Lyu, editor, Wiley, pp. 1–21.
10. Terada, S., Ushio, T. Optimal configuration for multiversion real-time systems using slack based schedulability (2010) IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences, E93-A (12), pp. 2709-2716.