Научная электронная библиотека ULRICH'S Periodicals Directory

Сибирский государственный университет
науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева

Сибирский аэрокосмический журнал
ISSN 2712-8970 (Print) ISSN 2782-5760 (on-line)

Сведения об образовательной организации

UDK 004.052.32 Doi: 10.31772/2712-8970-2021-22-3-459-467
Increasing software reliability of a distributed control systems
Strelavina O. D., Efimov S. N., Terskov V. A., Likharev M. A.
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology, 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation
The article considers a method of assessing and improving main parameters of the computer network efficiency. Reliability is the main criteria for ensuring the required performance of distributed control systems. To improve reliability of the computer network hardware and software redundancy are used. Software redundancy requires new versions to be developed for software modules in which failures are likely to occur. The article considers the N-version programming and recovery block as methods of introducing software redundancy and, taking the need to develop multiple versions of the same software module into account, estimates the costs of network software development. To implement the proposed approach article presents mathematical reliability model that takes into consideration the architecture of a computer network software and the labor costs that its development is going to require. This model becomes a basis for a software created to research computer network software reliability, which allows finding the dependence of network software reliability on the number of one of its software module versions. Comparison of the dynamics changes of reliability indicators and labor intensity of software development indicated a sufficient amount of software module versions that need to be developed. The article concludes by pointing out the importance of determining the labor intensity of network software development and of its usage in the design of a computer networks in which reliability is increased through software redundancy.
Keywords: computer network reliability, software reliability, software redundancy, reliability model, labor intensity.
References

1.  Кузин А. В. Компьютерные сети. М.: Форум: Инфра-М, 2011. 192 с.

2.  Макарук Р. В., Гиляров В. Н. Нечёткие модели и программный комплекс для анализа характеристик вычислительной сети // Научные ведомости белгородского государственного университета. Серия: экономика. Информатика. 2013. № 22. C. 161–166.

3.  Ефимов С. Н., Тынченко В. В., Тынченко В. С. Проектирование вычислительной сети эффективной архитектуры для распределенного решения сложных задач // Вестник СибГАУ. 2007. № 3 (16). С. 15–19. 

4.  Ефимов С. Н. Оценка надежности распределенных автоматизированных систем управления технологическим процессом // Промышленные АСУ и контроллеры. 2011. № 9. С. 9–13.

5.  Расулов М. М. Оценка надежности программного обеспечения // Актуальные научные исследования в современном мире. 2020. № 6 (62). С. 112–116.

6.  Ложков А. В. Методика оценки надежности вычислительной сети // Научные записки молодых исследователей. 2014. № 4. С. 28–31.

7.  Гуров С. В., Половко А. М. Основы теории надежности. СПб.: БХВ-Петербург, 2006. 704 с.

8.  Бржозовский Б. М., Мартынов В. В., Схиртладзе А. Г. Диагностика и надежность автоматизированных систем. М.: ТНТ, 2013. 352 c.

9.  Воротникова Т. Ю. Исследование развития вопроса повышения надежности программного обеспечения // Globus. 2019. № 11 (44). С. 42–45.

10.  Шубинский И. Б. Надежные отказоустойчивые информационные системы. Методы синтеза. Ульяновск: Печатный двор, 2016. 547 с.

11.  Грузенкин Д. В., Камысов С. С. Применение программной избыточности для повышения надежности программного обеспечения // Новая наука: от идеи к результату. 2016. № 9. С. 9–11.

12.  Наумов А. А., Айдинян А. Р. Надежность программного обеспечения и методы ее повышения // Инженерный вестник Дона. 2018. № 2 [Электронный ресурс]. URL: http://ivdon.ru/ru/ magazine/archive/n2y2018/4946 (дата обращения: 10.05.2021).

13.  Ковалев П. В. Определение надежности мультиверсионного программного обеспечения с использованием методов анализа сетей // Вестник СибГАУ. 2009. № 1-2. С. 56–59.

14.  Поздняков Д. А. Компонентная программная архитектура мультиверсионных систем обработки информации и управления: дис. канд. техн. наук. Красноярск, 2006. 126 с.

15.  Тынченко В. В., Царев Р. Ю. К вопросу оценки надежности программного обеспечения  с многоуровневой архитектурой [Электронный ресурс] // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 2-1. URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=20878 (дата обращения: 18.04.2021).

16.  Караванов А. В., Иванов Н. Д. Архитектура программного обеспечения для высоконадежных систем // Космические аппараты и технологии. 2018. № 2. С. 100–104.

17.  Русаков М. А. Многоэтапный анализ архитектурной надежности в сложных информационно-управляющих системах: дис. канд. техн. наук. Красноярск, 2005. 168 с.

18.  Новой А. В. Система анализа архитектурной надежности программного обеспечения: дис. канд. техн. наук. Красноярск, 2011. 131 с.

19.  Ковалев И. В., Новой А. В. Расчет надежности отказоустойчивых архитектур программного обеспечения // Вестник СибГАУ. 2007. № 4. C. 14–17.

20.  Шеенок Д. А. Многокритериальная оптимизация отказоустойчивой программной архитектуры специализированными эволюционными алгоритмами: дис. канд. техн. наук. Красноярск, 2013. 84 с.


Strelavina Olesya Denisovna – magistrand of computer science; Reshetnev Siberian State University of Science and Technology. E-mail: strelavi@mail.ru.

Efimov Sergei Nikolaevich – Cand. Sc., associate professor of the department of information management systems; Reshetnev Siberian State University of Science and Technology. E-mail: efimov@bk.ru.

Terskov Vitaliy Anatol’evich – Dr. Sc., professor, professor of the department of information management systems; Reshetnev Siberian State University of Science and Technology. E-mail: terskovva@mail.ru.

Likharev Mikhail Andreevich – magistrand of computer science; Reshetnev Siberian State University of Science and Technology. E-mail: misha.likharev@inbox.ru.


  Increasing software reliability of a distributed control systems