Извозчикова. Качество информационных
 Скачать 1.29 Mb.
|
|
6.2 Задания к лабораторной работе №5 6.2.1 Задача 1. Построить алгоритм диагностики состояний системы последо- вательного типа, состоящей из 11 элементов, используя метод половинного разбие- ния. 6.2.2 Задача 2. Дана система с принципиальной схемой, показанной на рисунке 6.2. Построить алгоритм диагностики на основе информационного критерия. Рисунок 6.2– Принципиальная схема диагностируемой системы 30 7 Лабораторная работа №6. Расчет надежности вычислительных сетей Цель работы: произвести расчет надежности заданного варианта вычисли- тельной сети. Указания к работе: a) сформулировать задачи в виде текста, то есть на естественном языке; b) ввести обозначения и пояснения к ним, т.е. формализовать условия задачи ; c) описать решения в терминах принятых обозначений; d) построить алгоритмы решения задач; е) написать программу решения на алгоритмическом языке по полученной блок- схеме или использовать готовое приложение. f) привести листинг рабочей программы и результаты решения (скриншоты). 7.1 Методика выполнения заданий На рисунках 7.1и 7.2 приведены примеры структурных схем одноранговой се- ти и сети на основе выделенного сервера соответственно. Рисунок 7.1 – Структурная схема одноранговаой сети 31 Рисунок 7.2 – Структурная схема сети на основе выделенного сервера Будем считать, что в данных сетях используются следующие вероятности без- отказной работы: – вероятность безотказной работы кабелей не менее 92%; – вероятность безотказной работы рабочих станций от 85% до 95%; – вероятность безотказной работы концентратора (например, SuperStack II BaselineDualSpeedHub (12 портов)) приблизительно 98%; – в случае использования сервера, его вероятность безотказной работы колеб- лется в пределах от 99,5% до 99,9%. Составим структурные схемы надѐжности для двух видов сетей, как показано на рисунках 7.3 и 7.4. Так как отказ компьютера в топологии «звезда» не выводит сеть из строя, то все компьютеры в схеме будут подключены параллельно. Однако выход из строя центрального элемента приводит к полному отказу всей сети, поэто- му концентратор будет входить в структурную схему надежности последовательно, так же как и сервер в варианте сети на основе сервера. Исходя из этих утверждений построим структурную схему надѐжности для обоих вариантов сети. 32 Рисунок 7.3 – Структурная схема надѐжности одноранговой сети Рисунок 7.4 – Структурная схема надѐжности сети на основе выделенного сервера Чтобы рассчитать вероятности безотказной работы заданной системы вос- пользуемся следующими формулами: – для последовательного соединения t n 1 i i n n e ) t ( P ) t ( P , где n - количество элементов; б) 33 n i i n 1 - интенсивность отказов системы; – для параллельного соединения, формула имеет вид n 1 i i m ) t ( P 1 1 ) t ( P Так как персональные компьютеры и линии связи соединены последователь- но, то мы воспользуемся формулой для последовательного соединения для каждого ПК и соответствующей ему линии связи. Затем, согласно формуле параллельного соединения рассчитаем вероятность безотказной работы для всех ПК с их линиями связи. Так как концентратор и ПК (в одноранговой сети) и концентратор, сервер с его линией связи и ПК (для сетей с выделенным сервером) соединены последова- тельно, то опять воспользуемся формулой последовательного соединения для полу- чения окончательного результата. Таким образом, формулы будут иметь вид: 1) для одноранговой сети ) Р P 1 ( 1 Р Р св язи _ . л n 1 i ПК а ком м утатор сети , где n – число компьютеров; 2) для сети на основе сервера . ) Р P 1 ( 1 Р Р Р Р связи _ линии n 1 i ПК сервера связи _ . л а коммутатор сети В случае, если вероятности безотказной работы всех ПК равны и вероятности безотказной работы всех линий связи так же равны, формулы вероятностей безот- казной работы будут иметь следующий вид: 1) для одноранговой сети n связи _ . л ПК а коммутатор сети Р P 1 1 Р Р , где n – число компьютеров; 2) для сети на основе сервера: 34 , Р P 1 1 Р Р Р Р n связи _ . л ПК сервера связи _ . л а коммутатор сети Например, проведем расчет одноранговой сети топологии «звезда», состоящей из активного концентратора и 5 ПК. Вероятность безотказной работы всех ПК равна 0.9, линий связи 0.92, а концентратора – 0.98. Формула будет следующей . 98 , 0 92 , 0 9 , 0 1 1 98 , 0 Р 5 сети 7.2 Расчет показателей надежности вычислительной сети 7.2.3 Задание 1. Дана одноранговая сеть топологии «звезда» с активным кон- центратором (концентраторами) (100 Мбит/с). Составить структурную схему для расчета вероятности безотказной работы системы. Рассчитать показатели надежно- сти (вероятность безотказной работы) системы. 7.2.4 Варианты заданий приведены в таблице 7.2 Таблица 7.2 – Варианты заданий для одноранговой сети № варианта Количество компьютеров Количество концентраторов 1 14 1 2 15 2 3 8 2 4 9 1 5 10 1 6 11 2 7 12 1 8 13 2 9 11 1 10 12 2 11 13 1 12 14 2 13 15 1 14 10 2 15 9 2 7.2.5 Задание 2. Дана сеть топологии «звезда» на основе сервера с активным концентратором (концентраторами) (100 Мбит/с) согласно варианту. Составить структурную схему для расчета вероятности безотказной работы системы. Рассчи- тать показатели надежности (вероятность безотказной работы) системы. 35 7.2.6 Варианты заданий приведены в таблице 7.3 Таблица 7.3 – Варианты заданий для сети на основе сервера № варианта Количество компьютеров Количество концентраторов Количество серверов 1 14 1 2 2 15 2 1 3 8 2 1 4 9 1 2 5 10 1 2 6 11 2 1 7 12 1 2 8 13 2 1 9 11 1 2 10 12 2 1 11 13 1 2 12 14 2 1 13 15 1 2 14 10 2 1 15 9 2 1 На рисунках 7.1и 7.2 изображены в общем виде структурные схемы сетей двух типов: одноранговой сети и сети на основе выделенного сервера. 36 8 Лабораторная работа №7. Определение качества программных средств информационных систем Цель работы: составить тесты для проверки качества предоставленных Вам программ: «Программа_1.exe» и «Программа_2.exe». 8.1 Способы определения и повышения качества программных средств Для обеспечения надежности функционирования программного комплекса ИС выполняется [10,11]: 1) тщательное тестирование программ, то есть многократное выполнение про- граммы с целью обнаружения в ней ошибок (обязательное условие эффективного тестирования - по крайней мере один раз выполнить все разветвления программы в каждом из возможных направлений); 2) применение стандартных протоколов, лицензионных программных продук- тов, библиотек процедур, интерфейсов; 3) использование структурных методов (иерархическое построение программ, разбиение программ на сравнительно независимые модули и т. д.); 4) изоляция параллельно работающих процессов, в результате чего ошибки в работе одной программы не влияют на работу операционной системы и других про- грамм. В зависимости от доступа разработчика тестов к исходному коду тестируемой программы различают « тестирование (по стратегии) белого ящика» и «тестирование (по стратегии) чѐрного ящика». При тестировании белого ящика, разработчик теста имеет доступ к исходному коду программ и может писать код, который связан с библиотеками тестируемого программного обеспечения. Это типично, когда тестируются только отдельные ча- сти системы, то есть для так называемого компонентного тестирования, при котором можно констатировать, что компоненты конструкции работоспособны и устойчивы, до определѐнной степени. 37 При тестировании чѐрного ящика тестировщик имеет доступ к программе только через те же интерфейсы , что и заказчик или пользователь, либо через внеш- ние интерфейсы, позволяющие другому компьютеру либо другому процессу под- ключиться к системе для тестирования. Как правило, тестирование чѐрного ящика ведѐтся с использованием спецификаций или иных документов, описывающих тре- бования к системе. Обычно в данном виде тестирования критерий покры- тия складывается из покрытия структуры входных данных, покрытия требований и покрытия модели (в тестировании на основе моделей). В лабораторной работе предлагается решить задачку по функциональному те- стированию, связанную с определением вида треугольника, методом «черного ящи- ка». Нужно протестировать предложенные программы, которые на вход принимают 3 целых числа, интерпретируемые как длины сторон треугольника, а на выходе вы- водят на экран результат: является ли треугольник с такими сторонами равнобед- ренным, равносторонним или разносторонним . Предложите конкретные значения тестовых данных, которые Вы будете ис- пользовать для тестирования этих программ. Например, тест, направленный на выявления дефектов, связанных с непра- вильным извлечением исходных данных во внутренние переменные или последую- щим использованием этих переменных: – 7 7 10 - равнобедренный треугольник; – 7 10 7 - равнобедренный треугольник; – 10 7 7 - равнобедренный треугольник. 8.2 Задание к лабораторной работе № 7 1. Запустить программу и выполнить на ней составленные Вами тесты. 2. Снять скриншоты, подтверждающие Ваши действия. 3. Проанализировать реакцию программы на Ваши тесты. 4. Сделать выводы. 5. Оформить отчет, предоставив скриншоты и выводы. 38 9 Литература, рекомендуемая для изучения 1 Мартишин, С. А. Основы теории надежности информационных систем: учебное пособие / С. А. Мартишин, В. Л. Симонов, М. В. Храпченко. – М.: ИД ФОРУМ : НИЦ ИНФРА-М, 2013. – 256 с. – Режим доступа : http://znanium.com/bookread2.php?book=419574 2 Исаев, Г. Н. Управление качеством информационных систем / Г. Н. Исаев. – М. : НИЦ ИНФРА-М, 2015. – 200 с. – Режим доступа : http://znanium.com/catalog.php?bookinfo=521644 3 Нечаев, Д. Ю. Надежность информационных систем : учебное пособие / Д. Ю. Нечаев, Ю. В. Чекмарев. – Издатель : ДМК Пресс, 2012. – Режим доступа : http://biblioclub.ru/index.php?page=book_view&book_id=232063 4 Половко, А. М. Основы теории надежности : учеб. пособие / А. М. Половко, С. В. Гуров. – 2-е изд., перераб. и доп. – СПб. : БВХ-Петербург, 2008. – 704 с. – Биб- лиогр. : с. 689-698. – Предм. указ.: с. 699-702. – ISBN 978-5-94157-541 5 Половко, А. М. Основы теории надежности. Практикум : учеб. пособие для вузов / А. М. Половко, С. В. Гуров. – CПб. : БВХ-Петербург, 2006. – 560 с. : ил. – Библиогр. : с. 559. – ISBN 5-94157-542-4. 6 Герасимов, Б. Н. Управление качеством : учебное пособие / Б. Н. Герасимов, Ю. В. Чуриков. – М. : Вузовский учебник, ИНФРА-М, 2015. - 304 с. – Режим досту- па : http://znanium.com/bookread2.php?book=503665 7 Герасимов, Б. Н. Управление качеством. Практикум : учебное пособие / Б.Н. Герасимов, Ю. В. Чуриков. - М. : Вузовский учебник: НИЦ Инфра-М, 2012. – 208 с.: 60x90 1/16. (переплет) ISBN 978-5-9558-0228-2, 500 экз. – Режим доступа : http://znanium.com/bookread2.php?book=363520 8 Диагностика и надежность автоматизированных систем [Текст] : учеб. для вузов / Б. М. Бржозовский [и др.]. – 3-е изд., перераб. и доп. – Старый Оскол : ТНТ, 2010. – 380 с. : ил. – Библиогр.: с. 369-375. – ISBN 978-5-94178-171-3. 39 9 Березкин, Е. Ф. Надежность и техническая диагностика систем : учебное пособие. / Е. Ф. Березкин. – Издатель : МИФИ, 2012. – Режим доступа : http://biblioclub.ru/index.php?page=book_view&book_id=231590 10 Перемитина, Т. О. Управление качеством программных систем : учебное пособие. / Т. О. Перемитина. – Издатель : Эль Контент, 2011. – Режим доступа : http://biblioclub.ru/index.php?page=book_view&book_id=208689 11 Котляров, В. Основы тестирования программного обеспечения [Электрон- ный ресурс] / В. Котляров. – М. : Интуит.ру, 2005. – Режим доступа: http://www.intuit.ru/studies/courses/48/48/info (Интернет-университет информацион- ных технологий) 40 Приложение А (обязательное) Варианты структурных схем надежности На схемах, элементы m, обведенные пунктиром, являются функционально не- обходимыми в n параллельных ветвях. 41 42 43 44 45 Приложение В (обязательное) Численные значения параметров структурных схем надежности Таблица В.1 – Численные значения параметров к заданию № , Интенсивности отказов элементов, , x10 -6 1/ч вар. % 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 90 0.1 1.0 0.5 1.0 0.1 2 95 0.2 0.5 1.0 0.1 3 80 0.1 1.0 2.0 1.0 5.0 0.2 4 70 0.05 1.0 0.5 0.2 0.02 5 50 0.01 0.05 0.1 0.5 1.0 6 75 0.01 0.05 1.0 0.05 0.1 - 7 65 0.05 0.5 0.05 0.005 0.1 0.2 0.1 - 8 85 0.1 0.5 0.2 0.01 0.5 0.1 - 9 60 0.03 0.5 0.2 1.0 0.03 0.1 - 10 50 0.1 0.5 1.0 0.5 1.0 0.1 - 11 75 0.05 0.2 0.5 0.2 0.1 12 65 0.02 0.1 1.0 2.0 0.1 0.05 13 70 0.01 0.2 0.1 1.0 0.5 0.1 - 14 50 0.01 0.1 10.0 0.2 10.0 0.5 - 15 85 0.01 1.0 5.0 0.2 5.0 0.1 - 16 80 0.1 1.0 2.0 1.0 5.0 3.0 1.0 0.05 17 95 0.1 5.0 1.0 5.0 10.0 5.0 1.0 0.2 18 60 0.01 1.0 0.1 - 19 75 0.1 5.0 0.5 5.0 1.0 3.0 1.0 5.0 0.5 5.0 20 90 0.1 10.0 20.0 10.0 21 90 0.1 1.0 0.5 2.0 0.5 0.2 1.0 22 80 1.0 0.2 0.5 1.0 0.5 1.0 1.0 0.1 23 70 0.5 0.2 1.0 0.5 1.0 0.5 1.0 0.2 0.5 1.0 0.2 24 60 1.0 2.0 4.0 2.0 4.0 5.0 1.0 25 50 0.5 10.0 0.5 5.0 0.8 5.0 1.0 5.0 26 60 1.0 2.0 3.0 5.0 2.0 5.0 1.0 |