Програма дичципліни "Надійність, діагностика та екстплуатація комп. систем та мереж"

ТЕМАТИЧНИЙ ПЛАН

№ з/п	Назва теми	Аудиторні заняття		Самостійна робота
		Лекції	Практичні роботи
	Модуль 1.
1	Вступ. Предмет і задачі дисципліни	1
2	Основні поняття і показники і теорії надійності комп’ютерних систем	22	4	14
3	Методи оцінки надійності комп’ютерних систем	16	8	14
	Модуль 2
4	Методи контролю і діагностування  комп’ютерних систем	10	8	12
5	Надійність програмних засобів комп’ютерних систем	12	4	12
6	Сучасні технології проектування відказостійких комп’ютерних систем	7		19
	Вього:	67	24	71

НАВЧАЛЬНА ПРОГРАМА

Модуль 1.

Вступ. Предмет і задачі дисципліни

Тема 1. Основні поняття і показники і теорії надійності комп’ютерних систем

1.1. Основи поняття теорії надійності

1.1.1. Стани (справне, несправне; працездатне, непрацездатне; граничне).

1.1.2. Події (несправність, пошкодження, відмова; класифікація відмов; відновлення і ремонт; схема станів і подій-переходів).

1.1.3. Властивості (системний аналіз властивостей; надійність і її складові: безвідмовність, ремонтопридатність, довговічність і зберігання; відмовостійкість і готовність; живучість і безпеку).

 1.1.4. Системи і елементи теорії надійності (поняття системи і елемента, класифікація та характеристика основних типів систем).

1.2. Показники надійності, живучості і безпеки комп'ютерних систем

1.2.1. Загальна характеристика показників надійності комп'ютерних систем (поняття і класифікація).

1.2.2. Одиничні показники надійності (показники безвідмовності, загальний закон надійності, експоненціальний закон; показники ремонтопридатності; загальна характеристика показників довговічності і зберігання). Закони розподілу випадкових величин в надійності.

 1.2.3. Комплексні показники надійності (коефіцієнти готовності, оперативної готовності та технічного використання).

1.2.4. Загальна характеристика показників відмовостійкості (класифікація, спеціальні показники відмовостійкості).

1.2.5. Загальна характеристика показників живучості і безпеки (класифікація, спеціальні показники живучості і безпеки).

Практична роботи: №1 – Розрахунок і дослідження надійності (безвідмовності і зберігання) промислових комп'ютерів з урахуванням режимів роботи і умов експлуатації 

Тема 2. Методи оцінки надійності комп’ютерних систем

2.1. Загальна характеристика методів забезпечення надійності

2.1.1. Класифікація методів підвищення (забезпечення) надійності (загальна характеристика методів забезпечення надійності при розробці, виробництві та експлуатації; особливості забезпечення надійності апаратних і програмних засобів).

2.1.2. Загальний алгоритм забезпечення надійності (основні етапи і характеристика).

2.1.3 Методи резервування (основні поняття теорії резервування, класифікація методів резервування; паралельне резервування, мажоритарне резервування, резервування заміщенням).

 2.2. Оцінка надійності типових систем

2.2.1. Оцінка надійності нерезервированных невідновлюваних систем (структурна схема надійності, облік режимів роботи і умов експлуатації, послідовність розрахунку безвідмовності).

2.2.3. Оцінка надійності невідновлюваних резервованих систем. Оцінка надійності систем з послідовно-паралельним з'єднанням елементів.

2.2.4. Надійність мажоритарних систем з одно - і багатоярусною структурою. Особливості оцінки адаптивних систем. Надійність систем при резервування заміщенням (облік режимів роботи резерву; ковзне резервування; порівняльний аналіз безвідмовності резервованих систем).

2.2.5. Оцінка надійності відновлюваних нерезервированных систем (основні співвідношення для розрахунку безвідмовності, ремонтопридатності і готовності).

 2.2.6. Оцінка надійності відновлюваних резервованих систем (особливості відновлюваних резервованих систем, поняття про марківському процесі в теорії надійності; методика оцінки надійності — аналіз станів, граф переходів, рівняння Колмогорова в диференціальному і алгебраїчному вигляді та особливості їх аналізу, розрахунок показників готовності та оперативної готовності).

Практична робота №2. Дослідження методів резервування та розрахунок надійності невідновлюваних комп'ютерних систем

Практична робота №3. Дослідження надійності відновлюваних комп'ютерних систем з використанням апарату марковських процесів

Модуль 2

Тема 3. Методи контролю і діагностування комп'ютерних систем

3.1. Основні поняття та показники технічної діагностики комп'ютерних систем

3.1.1. Основні поняття технічної діагностики (об'єкти, процеси, засоби і системи контролю та діагностування; властивості - достовірність контролю і достовірність функціонування, контролепригодность; логічна модель і помилки контролю та діагностування).

 3.1.2. Структурна організація систем контролю та діагностування

(структурні схеми робочого, тестового комбінованого контролю і діагностування; основні елементи структур - перетворювачі вхідних впливів і вихідних реакцій, формувач очікуваних реакцій, блок аналізу, генератор тестових впливів).

3.1.3. Показники ефективності систем контролю і діагностування (показники вірогідності контролю і діагностування, повнота контролю, глибина діагностування; оперативність контролю і діагностування; складність і надійність засобів контролю і діагностування).

3.1.4. Класифікація методів контролю і діагностування (ознаки класифікації, загальна характеристика робочого методів і тестового контролю).

3.2. Методи робочого контролю і діагностування (контроль дублюванням, мажоритарний контроль, контроль по модулю, програмно-логічні методи контролю, оцінка характеристик).

 3.3. Методи тестового контролю і діагностування (метод таблиць несправностей, метод активізації шляхів, методики отримання тестів перевірки працездатності і пошуку дефектів, поняття про випадковий і псевдовипадковому тестуванні, оперативний сигнатурний аналіз, принципи апаратно-програмної реалізації систем тестового діагностування, вбудовані засоби тестування НВІС).

Практична робота №4. Розробка тестів для контролю та діагностування цифрових систем

Практична робота №5. Розробка і дослідження засобів робітничого контролю цифрових систем

Тема 4. Надійність програмних засобів комп'ютерних систем

4.1. Особливості оцінки надійності програмних засобів (поняття надійності програмних засобів, класифікація та аналіз дефектів, показники надійності програмних засобів).

4.2. Загальна характеристика моделей надійності програмних засобів (класифікація, аналіз основних моделей — метрик Холстед, моделі Джелинского-Моранды, Шумана та ін).

4.3. Вибір і верифікація моделей надійності (матриця припущень, процедури вибору і комплексування моделей).

4.4. Метричные методи оцінки надійності програмних засобів. Класифікація і характеристика метрик. Згортки показників.

4.5. Методика метрики-ймовірнісної оцінки надійності програмних засобів.

4.6. Методи забезпечення надійності (класифікація та загальна характеристика, тестування і верифікація, технології проектування).

Практична робота №6.  Дослідження моделей надійності програмних засобів

Тема 5. Сучасні технології проектування відмовостійких комп'ютерних систем

5.1. Класифікація відмовостійких архітектур та їх загальна характеристика.

5.2. Многоверсионные системи і технології. Особливості проектування та реалізації.

5.3. Методи оптимізації проектування відмовостійких систем.

 5.4. Аспекти зелених (енергоефективних) ІТ-технологій для задач надійності.