Достоверность работы компьютерных систем
В статье рассмотрены методы контроля достоверности функционирования компьютерных систем. Приведена классификация методов контроля достоверности информации. Более подробно рассмотрены вопросы технической и информационной составляющей достоверности функционирования компьютерных систем....
Збережено в:
| Дата: | 2016 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут проблем математичних машин і систем НАН України
2016
|
| Назва видання: | Математичні машини і системи |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/113757 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Достоверность работы компьютерных систем / Н.В. Сеспедес Гарсия // Математичні машини і системи. — 2016. — № 4. — С. 146-151. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-113757 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1137572017-02-14T03:02:17Z Достоверность работы компьютерных систем Сеспедес Гарсия, Н.В. Якість, надійність і сертифікація обчислювальної техніки і програмного забезпечення В статье рассмотрены методы контроля достоверности функционирования компьютерных систем. Приведена классификация методов контроля достоверности информации. Более подробно рассмотрены вопросы технической и информационной составляющей достоверности функционирования компьютерных систем. У статті розглянуті методи контролю достовірності функціонування комп'ютерних систем. Наведено класифікацію методів контролю достовірності інформації. Більш детально розглянуті питання технічної та інформаційної складової достовірності функціонування комп'ютерних систем. The methods to accuracy control of computer systems functioning were considered in the article. The classification of methods of accuracy control information was present. The questions of technical and information component of accuracy computer systems functioning were considered more detailed. 2016 Article Достоверность работы компьютерных систем / Н.В. Сеспедес Гарсия // Математичні машини і системи. — 2016. — № 4. — С. 146-151. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 1028-9763 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/113757 621.3.019.3 ru Математичні машини і системи Інститут проблем математичних машин і систем НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Якість, надійність і сертифікація обчислювальної техніки і програмного забезпечення Якість, надійність і сертифікація обчислювальної техніки і програмного забезпечення |
| spellingShingle |
Якість, надійність і сертифікація обчислювальної техніки і програмного забезпечення Якість, надійність і сертифікація обчислювальної техніки і програмного забезпечення Сеспедес Гарсия, Н.В. Достоверность работы компьютерных систем Математичні машини і системи |
| description |
В статье рассмотрены методы контроля достоверности функционирования компьютерных систем. Приведена классификация методов контроля достоверности информации. Более подробно рассмотрены вопросы технической и информационной составляющей достоверности функционирования компьютерных систем. |
| format |
Article |
| author |
Сеспедес Гарсия, Н.В. |
| author_facet |
Сеспедес Гарсия, Н.В. |
| author_sort |
Сеспедес Гарсия, Н.В. |
| title |
Достоверность работы компьютерных систем |
| title_short |
Достоверность работы компьютерных систем |
| title_full |
Достоверность работы компьютерных систем |
| title_fullStr |
Достоверность работы компьютерных систем |
| title_full_unstemmed |
Достоверность работы компьютерных систем |
| title_sort |
достоверность работы компьютерных систем |
| publisher |
Інститут проблем математичних машин і систем НАН України |
| publishDate |
2016 |
| topic_facet |
Якість, надійність і сертифікація обчислювальної техніки і програмного забезпечення |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/113757 |
| citation_txt |
Достоверность работы компьютерных систем / Н.В. Сеспедес Гарсия // Математичні машини і системи. — 2016. — № 4. — С. 146-151. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
| series |
Математичні машини і системи |
| work_keys_str_mv |
AT sespedesgarsiânv dostovernostʹrabotykompʹûternyhsistem |
| first_indexed |
2025-07-08T06:21:00Z |
| last_indexed |
2025-07-08T06:21:00Z |
| _version_ |
1837058659754967040 |
| fulltext |
146 © Сеспедес Гарсия Н.В., 2016
ISSN 1028-9763. Математичні машини і системи, 2016, № 4
УДК 621.3.019.3
Н.В. СЕСПЕДЕС ГАРСИЯ
*
ДОСТОВЕРНОСТЬ РАБОТЫ КОМПЬЮТЕРНЫХ СИСТЕМ
*
Институт проблем математических машин и систем НАН Украины, Киев, Украина
Анотація. У статті розглянуті методи контролю достовірності функціонування комп'ютерних
систем. Наведено класифікацію методів контролю достовірності інформації. Більш детально
розглянуті питання технічної та інформаційної складової достовірності функціонування комп'ю-
терних систем.
Ключові слова: достовірність функціонування комп'ютерних систем, методи контролю достові-
рності інформації, технічна достовірність функціонування комп'ютерних систем, інформаційна
достовірність функціонування комп'ютерних систем.
Аннотация. В статье рассмотрены методы контроля достоверности функционирования ком-
пьютерных систем. Приведена классификация методов контроля достоверности информации.
Более подробно рассмотрены вопросы технической и информационной составляющей достовер-
ности функционирования компьютерных систем.
Ключевые слова: достоверность функционирования компьютерных систем, методы контроля
достоверности информации, техническая достоверность функционирования компьютерных си-
стем, информационная достоверность функционирования компьютерных систем.
Abstract. The methods to accuracy control of computer systems functioning were considered in the article.
The classification of methods of accuracy control information was present. The questions of technical and
information component of accuracy computer systems functioning were considered more detailed.
Keywords: the accuracy of computer systems functioning, methods of accuracy control information, the
technical accuracy of computer systems functioning, the information accuracy of computer systems func-
tioning.
1. Введение
Стабильная работа компьютерных систем (КС), особенно критического применения, во
многом зависит от достоверности функционирования таких КС. Важным в этом вопросе
является достоверность функционирования как аппаратной, так и программной части ком-
пьютерных систем. Если говорить о достоверности функционирования как о свойстве си-
стемы, обусловливающем безошибочность производимых ею преобразований информа-
ции, то достоверность функционирования информационной компьютерной системы пол-
ностью определяется и измеряется достоверностью ее результирующей информации.
2. Определение понятия достоверности
Для проведения анализа алгоритмов и методов обеспечения достоверности функциониро-
вания компьютерных систем необходимо привести само определение понятия достоверно-
сти функционирования компьютерных систем.
Достоверность функционирования КС – свойство КС выполнять заданные функции
в заданных условиях в любое время или в течение заданного времени при условии обеспе-
чения необходимыми ресурсами. Под заданными функциями понимается безошибочная
работа всех необходимых программ и корректная работа всех компонентов КС.
Достоверность информации измеряется вероятностью того, что отражаемое инфор-
мацией значение параметра отличается от истинного значения этого параметра в пределах
необходимой точности [1].
Достоверность функционирования КС можно разделить на два типа: техническую и
информационную. Техническая составляющая достоверности относится к достоверности
ISSN 1028-9763. Математичні машини і системи, 2016, № 4 147
функционирования компонентов и элементов КС. Информационная составляющая досто-
верности относится к контролю достоверности функционирования с помощью программ,
установленных на КС.
3. Методы контроля достоверности информации
Методы контроля достоверности информации весьма разнообразны. Классификация мето-
дов контроля может быть выполнена по большему числу признаков, в частности: по назна-
чению, по уровню исследования информации, по способу реализации, по степени выявле-
ния и коррекции ошибок [1].
3.1. Методы контроля достоверности по назначению
Профилактический контроль, или тестовый контроль, предназначен для выявления состо-
яния системы в целом и отдельных ее звеньев до включения системы в рабочий режим.
Целью профилактического контроля, осуществляемого часто в нагруженном режиме рабо-
ты системы, является выявление и прогнозирование неисправностей в ее работе с после-
дующим их устранением.
Рабочий контроль проводят в процессе выполнения системой возложенных на нее
функций. Он, в свою очередь, может быть разделен на функциональный контроль и кон-
троль качества продукции. Функциональный контроль может преследовать цель либо
только проверки работоспособности (отсутствия неисправностей) системы, либо установ-
ления места и причины неисправности (диагностический контроль). Контроль качества
продукции является контролем достоверности информации как одного из важнейших по-
казателей качества продукции, выпускаемой КС.
Генезисный контроль проводится для выяснения технического состояния системы в
прошлые моменты времени с целью определения причин сбоев и отказов системы, имев-
ших место в прошлом; сбора статистических данных об ошибках, их характере, величине и
последствиях (экономических потерях) этих ошибок.
3.2. Методы контроля достоверности по уровню исследования информации
Синтаксический контроль – это, по существу, контроль достоверности данных, не затраги-
вающий содержательного, смыслового аспекта информации. Предметом синтаксического
контроля являются отдельные символы, реквизиты, показатели: допустимость их наличия,
допустимость их кодовой структуры, взаимных сочетаний и порядка следования.
Семантический контроль оценивает смысловое содержание информации, ее логич-
ность, непротиворечивость, согласованность, диапазон возможных значений параметров,
отражаемых информацией, динамику их изменения.
Прагматический контроль определяет потребительскую стоимость (полезность,
ценность) информации для управления, своевременность и актуальность информации, ее
полноту и доступность.
3.3. Методы контроля достоверности по способу реализации
Организационный контроль достоверности представляет собой комплекс мероприятий,
предназначенных для выявления ошибок на всех этапах участия эргатического звена в ра-
боте системы, причем обязательным элементом этих мероприятий является человек или
коллектив людей.
Программный контроль основан на использовании специальных программ и логи-
ческих методов проверки достоверности информации или правильности работы отдельных
148 ISSN 1028-9763. Математичні машини і системи, 2016, № 4
компонентов системы и всей системы в целом. Программный контроль, в свою очередь,
подразделяется на программно-логический, алгоритмический и тестовый.
Программно-логический контроль базируется на использовании синтаксической
или семантической избыточности; алгоритмический контроль использует как основу
вспомогательный усеченный алгоритм преобразования информации, логически связанный
с основным рабочим алгоритмом.
Аппаратный контроль реализуется посредством специально встроенных в систему
дополнительных технических схем. Этот вид контроля также подразделяется на непрерыв-
ный и оперативный (аппаратно-логический) контроль достоверности, а также непрерыв-
ный контроль работоспособности.
3.4. Методы контроля достоверности по степени выявления и коррекции ошибок
Обнаруживающий контроль фиксирует только сам факт наличия или отсутствия ошибки.
Локализующий контроль позволяет определить как факт наличия, так и место
ошибки (например, символ, реквизит и т.д.).
Исправляющий контроль выполняет функции и обнаружения, и локализации, и ис-
правления ошибки.
4. Техническая достоверность функционирования простых КС
Одним из наиболее действенных средств обеспечения технической достоверности функ-
ционирования КС является ее контроль.
Контроль – процесс получения и обработки информации о компонентах системы с
целью оценки соответствия фактического состояния объекта предъявляемым к нему тре-
бованиям и выработки соответствующего управляющего решения [1]. Компоненты систе-
мы можно поделить на внешние (блок бесперебойного питания, принтер, монитор, сканер
(с адаптером питания), клавиатура, мышь, колонки, наушники, микрофон, модем и т.д., а
также другие специальные устройства) и внутренние (блок питания, жесткий диск, мате-
ринская плата, сетевая плата, видеокарта, звуковая карта, порты ввода-вывода и др.).
Допустим, что специалисту известно, как должна функционировать КС (узлы и
компоненты) в нормальном состоянии при стандартных условиях.
На первом этапе необходимо произвести визуальный контроль комплектности КС, а
именно, целостности КС (внешних узлов и компонентов), нормальное соединение всех
внешних узлов и компонентов КС и нормальное подключение КС к сети питания. После
включения питания необходимо оценить загрузку всех компонентов системы на предмет
выявления ошибок загрузки КС. Если ошибки загрузки появляются, необходимо их лока-
лизовать и устранить. Если появляются ошибки загрузки КС, которые невозможно устра-
нить, компонент КС отключают от сети питания и отдают в ремонт (если возможен) или
производят замену отказавших компонентов. Если загрузка КС прошла успешно, необхо-
димо оценить работу всех внешних компонентов КС, если они задействованы в дальней-
шей работе КС. Если появляются ошибки в работе внешних компонентов КС, их устраня-
ют или отдают в ремонт, или производят замену отказавших компонентов на идентичные.
Самый простой способ проверки неисправностей внутренних компонентов – метод
замены на полностью подходящий тип компонента. Если после замены все работает нор-
мально, значит, именно этот компонент неисправен. Если КС не работает, например, не
включается, значит, проблема может быть в работе слотов либо в работе других внутрен-
них компонентов, либо в работе драйверов. Примером могут служить частые ситуации,
когда обновляют драйверы на сетевые карты и возникает конфликт со слотами оператив-
ной памяти (ОЗУ). Самое простое решение указанной проблемы – вернуть (либо устано-
ISSN 1028-9763. Математичні машини і системи, 2016, № 4 149
вить заново) старую версию драйвера на сетевую карту, при которой проблем со слотами
не возникало.
Неисправность внутренних элементов КС также можно определить при помощи
специального оборудования, например, проверкой сигналов на контактах микросхем. Если
все сигналы присутствуют и ведут себя в соответствии с установленными нормами, то
можно сделать вывод о исправности микросхемы и ее правильном функционировании.
5. Информационная достоверность функционирования КС
Метод контроля можно применить также и к обеспечению информационной достоверно-
сти функционирования КС. В этом случае необходимо оценивать информацию о работе
всех внешних и внутренних компонентов КС с помощью встроенного программного обес-
печения (ПО) либо специально установленных дополнительно программ на КС.
Самым простым встроенным средством контроля работы внешних и внутренних
компонентов системы является диспетчер устройств на любом вычислительном устрой-
стве. Если в диспетчере устройств при раскрытии информации о конкретном компоненте
КС возле данного компонента не стоит восклицательный знак желтого цвета, значит, ком-
понент работает корректно. Наличие желтого восклицательного знака на значке устрой-
ства в диспетчере устройств указывает на то, что операционная система КС обнаружила
проблему с устройством.
К другим информационным средствам контроля достоверности функционирования
КС можно отнести компьютерные виджеты.
Виджет – это небольшой независимый программный модуль, работающий в неко-
торой среде (например, на компьютере, сайте, браузере, в мобильном телефоне) и испол-
няющий, как правило, одну определѐнную функцию. Виджеты предназначены в качестве
инструмента быстрого доступа к определенной информации или сервису.
Например, для контроля достоверности функционирования компьютера можно ис-
пользовать виджет загрузки процессора, виджет температуры процессора и виджет загруз-
ки оперативной памяти (рис. 1).
Рис. 1. Виджеты загрузки (температуры) процессора, загрузки оперативной памяти
Информация с виджета о температуре процессора может вовремя указать на его пе-
регрев. Перегрев процессора приводит к принудительному снижению частоты, перезагруз-
кам, выключениям и соответственно к снижению его надежности.
Информация с виджета о загрузке процессора и/или загрузке оперативной памяти
тоже говорит о многом. Например, большая загрузка процессора при отсутствии запущен-
ных программ говорит о наличии скрытых случайно установленных программ или виру-
сов. Иногда даже нужная программа забирает больше ресурсов, чем требуется. В этом слу-
чае ее нужно переустановить. Большая загрузка процессора при отсутствии запущенных
программ может говорить о неправильной работе самого процессора.
150 ISSN 1028-9763. Математичні машини і системи, 2016, № 4
Информация с виджета о большой загрузке оперативной памяти при отсутствии за-
пущенных программ говорит о возможной неисправности планки микросхем ОЗУ. Неис-
правность слота оперативной памяти можно определить, например, методом установки
исправной планки ОЗУ. На неисправность самой ОЗУ указывают различные коды ошибок,
особенно, если они появляются на синем экране. В этом случае необходимо провести те-
стирование оперативной памяти [2].
Если при загрузке компьютера появляется синий экран ошибки с запуском функции
проверки системного диска, то это говорит о неправильном выключении компьютера или
сбое электропитания. В этом случае запускается встроенная в операционную систему про-
грамма проверки диска, которая проверяет жесткий диск на наличие ошибок и исправляет
их.
Если компьютер выдает синий экран с так называемой stop ошибкой, это говорит о
том, что есть серьезная системная ошибка, которую операционная система сама исправить
не может. При появлении таких ошибок система указывает код ошибки, но устранить дан-
ные проблемы достаточно сложно. При этом система записывает код ошибки в специаль-
ный системный журнал и создает специальный файл, а в него помещает все данные, где
подробно описана проблема [3]. Эта информация важна для специалиста, который будет
заниматься устранением проблем.
Также на синем экране указан оптимальный путь устранения проблемы, например,
рекомендация проверки физической памяти, завершение этой проверки и рекомендация
обратиться к системному администратору. Появление синего экрана может говорить о не-
исправности или несовместимости отдельных комплектующих и драйверов. С таким ви-
дом ошибки надо быть очень осторожным, так как можно довести компьютер до такого
состояния, когда он войдет в замкнутый цикл без шанса запуска операционной системы
для исправления ситуации (переустановки драйвера, его удаления и т.д.).
Причиной некорректной работы КС также может быть наличие поврежденных сек-
торов на жестком диске. Самой распространенной причиной появления поврежденных
секторов является внезапное отключение питания во время операции записи информации
на жесткий диск. Проверить наличие поврежденных секторов и даже восстановить их
можно специальной программой, например, программой Victoria [4]. Программа Victoria
выдает SMART таблицу жесткого диска (рис. 2) с информацией о числе восстановленных
секторов и числе поврежденных секторов. Если поврежденные секторы возникли в про-
цессе отключения питания, то такие секторы подлежат восстановлению. Если поврежден-
ные секторы появились в процессе удара или перегрева жесткого диска, то процесс вос-
становления более сложный, и после восстановления снижается скорость чтения / записи с
них.
Рис. 2. SMART таблица жесткого диска
ISSN 1028-9763. Математичні машини і системи, 2016, № 4 151
6. Выводы
Для контроля достоверности работы компьютерных систем существует достаточно боль-
шое количество разнообразных методов. Особое внимание необходимо уделять контролю
технической и информационной достоверности функционирования КС. На практике уста-
новлено, что даже простые встроенные средства контроля могут указать на серьезные
ошибки в функционировании КС, что дает возможность предотвратить потерю данных с
КС, остановку оборудования и т.д.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Задачи администрирования и основные службы [Электронный ресурс]. – Режим доступа:
http://dit.isuct.ru/ivt/sitanov/Literatura/AdminInfSystem/Pages/Glava3_3.htm.
2. Стеркин В. Диагностика оперативной памяти [Электронный ресурс] / В. Стеркин. – Режим до-
ступа: http://www.oszone.net/8724/Memory_Test.
3. Синий экран. Смерть системы или глюк? [Электронный ресурс]. – Режим доступа:
http://alfacomp-service.ru/the-news/67-siniy-ekran.html.
4. Битые секторы на жестком диске [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://blog.fc-
service.ru/hardware/hdd-bad-sector.htm.
Стаття надійшла до редакції 22.09.2016
http://dit.isuct.ru/ivt/sitanov/Literatura/AdminInfSystem/Pages/Glava3_3.htm
http://www.oszone.net/author/22202/
http://www.oszone.net/8724/Memory_Test
http://alfacomp-service.ru/the-news/67-siniy-ekran.html.
http://alfacomp-service.ru/the-news/67-siniy-ekran.html.
http://blog.fc-service.ru/hardware/hdd-bad-sector.htm
http://blog.fc-service.ru/hardware/hdd-bad-sector.htm
|