Метод блоков восстановления для повышения надежности программного обеспечения: сравнение с мультиверсионным программированием

Авторы

  • Д.В. Грузенкин Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия https://orcid.org/0000-0002-6954-8870
  • Д.О. Шаварин Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия

DOI:

https://doi.org/10.47813/2782-2818-2022-2-3-0127-0138

Ключевые слова:

надежность программного обеспечения, метод блоков восстановления, N-версионное программирование, мультиверсионное программирование

Аннотация

На сегодняшний день вычислительные машины применяются в каждой сфере деятельности человека (от научно-исследовательской деятельности и до сферы обслуживания). В данной статье раскрыта тема возрастания актуальности надежности программного обеспечения в связи важностью сохранения надежной и отказоустойчивой работы программного обеспечения в критически важных для человека отраслях науки и техники. В работе описаны такие способы повышения надёжности программного обеспечения и его защиты от влияния ошибок, как метод блоков восстановления и методы, основанные на избыточности, в частности, мультиверсионное программирование. Описан принцип работы, и приведена схема метода блоков восстановления. Проведено сравнение метода мультиверсионного программирования и метода блоков восстановления с последующим теоретическим анализом достоинств и недостатков метода блоков восстановления. Представлены результаты проведения эксперимента по сравнению этих двух подходов.

Биографии авторов

Д.В. Грузенкин, Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия

Денис Владимирович Грузенкин, старший преподаватель кафедры информатики института космических и информационных технологий Сибирского федерального университета

Д.О. Шаварин, Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия

Данил Олегович Шаварин, студент 2 курса института космических и информационных технологий Сибирского федерального университета

Библиографические ссылки

Ковалев И. и др. К вопросу формирования блочно-модульной структуры системы управления беспилотных летательных объектов. Современные инновации, системы и технологии - Modern Innovations, Systems and Technologies. 2021; 1 (3): 48-64.

Бурмистрова Н. И., Кошечкин К. А., Преферанская Н. Г. Оценка результатов внедрения информационной системы управления хроматографическим оборудованием в испытательном центре экспертного учреждения в сфере обращения лекарственных средств. Фармацевтическое дело и технология лекарств. 2021; 1: 42-53.

Durmus M. S. et al. Modular fault diagnosis in fixed-block railway signaling systems. IFAC-PapersOnLine. 2016; 49 (3): 459-464.

Липаев В. В. Надежность программного обеспечения (обзор концепций). Автоматика и телемеханика. 1986; 10: 5-31.

Anderson T., Kerr R. Recovery blocks in action: A system supporting high reliability. Reliable Computer Systems. Springer, Berlin, Heidelberg; 1985. 80-101.

Чигринев М. И., Огородников А. А. Модели и методы повышения надежности программного обеспечения. Проблемы, перспективы и направления инновационного развития науки: Сборник статей по итогам Международной научно-практической конференции. Омск, 24 ноября. 2017; 196.

Ковалев Д. И., Мансурова Т. П., Туев Е. В. Многоатрибутивный анализ отказоустойчивой программной архитектуры систем мониторинга траектории полета воздушных судов. «Модернизация, инновации, прогресс: передовые технологии в материаловедении, машиностроении и автоматизации - MIP: ENGINEERING-IV-2022»: сборник научных статей по материалам IV Международной научной конференции (Красноярск, 28-30 апреля 2022 г.). Красноярск: Красноярский краевой Дом науки и техники. 2022; 57-63.

Штарик Е., Штарик А., Царев Р. Мультиверсионное программное обеспечение. Алгоритмы голосования и оценка надёжности. Litres. 2022.

Chen L., Avizienis A. N-version programming: A fault-tolerance approach to reliability of software operation. Proc. 8th IEEE Int. Symp. on Fault-Tolerant Computing (FTCS-8). 1978; 1: 3-9.

Грузенкин Д. В., Новиков О. С., Суханова А. В. Мультиверсонное ПО и блоки восстановления – два способа защиты от ошибок. Новая наука: от идеи к результату. 2016; 11-2: 72-75.

Черниговский А. С. Сравнение мультиверсионного программирования и блоков восстановления. Системный анализ, управление и программная инженерия. 2016: 74.

Horning J. J. et al. A program structure for error detection and recovery //Conference on Operating Systems. Springer, Berlin, Heidelberg, 1974. 171-187.

Gruzenkin D. V., Chernigovskiy A. S., Tsarev R. Y. N-version software module requirements to grant the software execution fault-tolerance. Proceedings of the Computational Methods in Systems and Software. Springer, Cham, 2017. 293-303.

REFERENCES

Kovalev I. i dr. K voprosu formirovaniya blochno-modul'noj struktury sistemy upravleniya bespilotnyh letatel'nyh ob"ektov. Sovremennye innovacii, sistemy i tekhnologii - Modern Innovations, Systems and Technologies. 2021; 1 (3): 48-64.

Burmistrova N. I., Koshechkin K. A., Preferanskaja N. G. Ocenka rezul'tatov vnedrenija informacionnoj sistemy upravlenija hromatograficheskim oborudovaniem v ispytatel'nom centre jekspertnogo uchrezhdenija v sfere obrashhenija lekarstvennyh sredstv. Farmacevticheskoe delo i tehnologija lekarstv. 2021; 1: 42-53.

Durmus M. S. et al. Modular fault diagnosis in fixed-block railway signaling systems. IFAC-PapersOnLine. 2016; 49 3: 459-464.

Lipaev V. V. Nadezhnost' programmnogo obespechenija (obzor koncepcij). Avtomatika i telemehanika. 1986; 10: 5-31.

Anderson T., Kerr R. Recovery blocks in action: A system supporting high reliability. Reliable Computer Systems. – Springer, Berlin, Heidelberg, 1985; 80-101.

Chigrinev M. I., Ogorodnikov A. A. Modeli i metody povyshenija nadezhnosti programmnogo obespechenija. Problemy, perspektivy i napravlenija innovacionnogo razvitija nauki: Sbornik statej po itogam Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii (Omsk, 24 nojabrja), 2017; 196.

Kovalev D. I., Mansurova T. P., Tuev E. V. Mnogoatributivnyj analiz otkazoustojchivoj programmnoj arhitektury sistem monitoringa traektorii poleta vozdushnyh sudov. «Modernizaciya, innovacii, progress: peredovye tekhnologii v materialovedenii, mashinostroenii i avtomatizacii- MIP: ENGINEERING-IV-2022»: sbornik nauchnyh statej po materialam IV Mezhdunarodnoj nauchnoj konferencii (Krasnoyarsk, 28-30 aprelya 2022 g.). – Krasnoyarsk: Krasnoyarskij kraevoj Dom nauki i tekhniki, 2022; 57-63.

Shtarik E., Shtarik A., Carev R. Mul'tiversionnoe programmnoe obespechenie. Algoritmy golosovanija i ocenka nadjozhnosti. Litres, 2022.

Chen L., Avizienis A. N-version programming: A fault-tolerance approach to reliability of software operation. Proc. 8th IEEE Int. Symp. on Fault-Tolerant Computing (FTCS-8). 1978; 1: 3-9.

Gruzenkin D. V., Novikov O. S., Suhanova A. V. Mul'tiversonnoe PO i bloki vosstanovlenija–dva sposoba zashhity ot oshibok. Novaja nauka: Ot idei k rezul'tatu. 2016; 11-2: 72-75.

Chernigovskij A. S. Sravnenie mul''tiversionnogo programmirovanija i blokov vosstanovlenija. Sistemnyj analiz, upravlenie i programmnaja inzhenerija. 2016; 74.

Horning J. J. et al. A program structure for error detection and recovery //Conference on Operating Systems. Springer, Berlin, Heidelberg, 1974; 171-187.

Gruzenkin D. V., Chernigovskiy A. S., Tsarev R. Y. N-version software module requirements to grant the software execution fault-tolerance. Proceedings of the Computational Methods in Systems and Software. Springer, Cham, 2017; 293-303.

Загрузки

Опубликован

2022-08-23

Как цитировать

Грузенкин, Д., & Шаварин, Д. (2022). Метод блоков восстановления для повышения надежности программного обеспечения: сравнение с мультиверсионным программированием. Современные инновации, системы и технологии - Modern Innovations, Systems and Technologies, 2(3), 0127–0138. https://doi.org/10.47813/2782-2818-2022-2-3-0127-0138

Выпуск

Раздел

Управление, вычислительная техника и информатика.
Received 2022-06-18
Accepted 2022-08-23
Published 2022-08-23