數(shù)字計(jì)算系統(tǒng)可信性及屬性

數(shù)字計(jì)算系統(tǒng)可信性及屬性第一頁(yè)，共十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.1可信性定義及問(wèn)題的提出信息技術(shù)學(xué)科理論、技術(shù)和產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用航空航天、軍事、國(guó)防、商業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域生命和財(cái)產(chǎn)安全對(duì)信息技術(shù)領(lǐng)域的新技術(shù)、新產(chǎn)品的一般性標(biāo)準(zhǔn)高性能低成本便于使用（可用性）易于維修、可改進(jìn)（可維護(hù)性）第二頁(yè)，共十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.1可信性定義及問(wèn)題的提出因控制失效/失誤造成的大事件(一般性要求不能涵蓋的范圍)1986年“切爾諾貝利”核泄漏事故——安全保護(hù)系統(tǒng)操作失誤2005年“哥倫比亞”號(hào)航天飛機(jī)事故——熱保護(hù)系統(tǒng)失效2008年法國(guó)興業(yè)銀行欺詐案——操作監(jiān)管不足2009年“6.29”郴州火車相撞事故——制動(dòng)失效一般性標(biāo)準(zhǔn)之外功能可用、功能可靠故障可預(yù)見(jiàn)、故障可修復(fù)、故障應(yīng)急處理信息的保密性第三頁(yè)，共十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.1可信性定義及問(wèn)題的提出數(shù)字計(jì)算系統(tǒng)的可信服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)可靠性（reliability）：一定條件下能正常完成所規(guī)定任務(wù)的能力可用性（availability）可測(cè)性（testability）：避免、防止、檢測(cè)、診斷和修復(fù)故障的能力可維護(hù)性（maintainability）安全性（safety）：限制因故障等原因引起的嚴(yán)重后果的能力保密性（security）：保持系統(tǒng)內(nèi)部信息的信任度、完整性的能力六大評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)衡量系統(tǒng)可以提供確實(shí)可信服務(wù)的綜合能力——可信性第四頁(yè)，共十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.2影響可信性計(jì)算的主要因素影響可信性計(jì)算的三大主要因素失效系統(tǒng)運(yùn)行到一定的時(shí)間，或在一定的條件下偏離它預(yù)期設(shè)計(jì)的要求或規(guī)定的功能錯(cuò)誤在系統(tǒng)內(nèi)部的某一部分（模塊）由于產(chǎn)生了非正常行為或狀態(tài)故障產(chǎn)生失效的似然條件和推理上的原因第五頁(yè)，共十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.2影響可信性計(jì)算的主要因素——故障故障的起源故障的發(fā)源地系統(tǒng)內(nèi)部人為——設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和運(yùn)行的過(guò)失非人為——元件老化等系統(tǒng)外部人為——輸入錯(cuò)誤、按鍵錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等非人為——溫度、濕度、震動(dòng)等外部環(huán)境的影響故障形成的時(shí)間形成于系統(tǒng)的整個(gè)生命周期第六頁(yè)，共十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.2影響可信性計(jì)算的主要因素——故障故障的性質(zhì)(從基本性質(zhì)分析)功能性故障——人為造成人為的原因造成功能的缺失或者不完善，例如程序?qū)崿F(xiàn)時(shí)漏輸語(yǔ)句、錯(cuò)寫(xiě)一個(gè)符號(hào)等技術(shù)性故障(工藝性故障)硬件系統(tǒng)受環(huán)境和元件老化的影響出現(xiàn)很多如信號(hào)線開(kāi)路或短路、半導(dǎo)體突然截止等現(xiàn)象——物理故障/硬故障軟件系統(tǒng)因?yàn)樾屡f版本不兼容產(chǎn)生了服務(wù)停止或服務(wù)錯(cuò)誤的現(xiàn)象第七頁(yè)，共十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.2影響可信性計(jì)算的主要因素——故障故障的性質(zhì)(從故意性分析)非故意性故障故意性故障故障的性質(zhì)(從持續(xù)時(shí)間分析)永久性故障——如s-a-V故障暫時(shí)性故障間歇性故障——如接觸不良瞬時(shí)性故障——如閃電、打雷第八頁(yè)，共十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.2影響可信性計(jì)算的主要因素——錯(cuò)誤錯(cuò)誤和故障的關(guān)系錯(cuò)誤是系統(tǒng)內(nèi)部某一部分(模塊)由于故障而產(chǎn)生了非正常行為或狀態(tài)的現(xiàn)象故障是錯(cuò)誤的起因，錯(cuò)誤是故障的產(chǎn)物和后果故障產(chǎn)生錯(cuò)誤需要時(shí)間(延遲)和通路(故障鏈)兩大條件故障潛伏期故障的出現(xiàn)到錯(cuò)誤形成點(diǎn)的時(shí)間間隔——非活動(dòng)故障(區(qū)別于活動(dòng)故障)第九頁(yè)，共十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.2影響可信性計(jì)算的主要因素——錯(cuò)誤錯(cuò)誤的分類按錯(cuò)誤狀態(tài)分類靜態(tài)錯(cuò)誤——相對(duì)穩(wěn)定的錯(cuò)誤動(dòng)態(tài)錯(cuò)誤——狀態(tài)不穩(wěn)定的錯(cuò)誤按錯(cuò)誤的持續(xù)時(shí)間分類永久性錯(cuò)誤暫時(shí)性錯(cuò)誤第十頁(yè)，共十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.2影響可信性計(jì)算的主要因素——錯(cuò)誤錯(cuò)誤的傳遞性故障一旦被激活，就可能在系統(tǒng)內(nèi)部擴(kuò)散、傳播直到傳到系統(tǒng)的輸出端，形成非正常的行為或狀態(tài)，最終形成系統(tǒng)失效錯(cuò)誤傳播與故障所在系統(tǒng)的位置、故障的發(fā)生時(shí)間相關(guān)，導(dǎo)致形成的錯(cuò)誤不同，失效方式也隨之不同錯(cuò)誤可以在傳播過(guò)程中消失第十一頁(yè)，共十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.2影響可信性計(jì)算的主要因素——失效失效的分類值域模式分類數(shù)值失效和時(shí)間失效時(shí)域模式分類持續(xù)性失效和瞬時(shí)性失效感受模式分類一致性失和非一致性失效后果嚴(yán)重性分類良性失效、嚴(yán)重失效、危險(xiǎn)性失效和災(zāi)難性失效第十二頁(yè)，共十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.2影響可信性計(jì)算的主要因素——故障鏈故障錯(cuò)誤失效(外部后果)發(fā)生故障點(diǎn)錯(cuò)誤形成點(diǎn)故障潛伏期失效非活動(dòng)故障階段故障被激活發(fā)生故障點(diǎn)錯(cuò)誤形成點(diǎn)故障潛伏期系統(tǒng)失效錯(cuò)誤傳遞惰性現(xiàn)象產(chǎn)生失效的外部后果第十三頁(yè)，共十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.3可信性的評(píng)估測(cè)度和提高可信性的措施可信性的評(píng)估測(cè)度提高可信性的措施可信性六大屬性可靠性可用性可維護(hù)性可測(cè)試性安全性保密性提高可信性的解決方案冗余技術(shù)故障避免和防止