Бройдо В.Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем (2006) (1186249), страница 151
Текст из файла (страница 151)
д., а также ведется системный журнал изменений); О смешанное резервирование, использующее совместно две первые стратегии. Наилучшие результаты обеспечивает смешанное резервирование с системным журналом и контрольными точками отката (рестарта). Контрольные точки (точки рестарта, точки отката) — место повторного запуска программы при аварийном ее завершении.
В контрольных точках обычно выполняются: внесение изменений в БД (в том числе всех изменений, ожидающих своей очереди, — неоперативные файлы), разблокирование всех файлов, на обращение к которым был наложен запрет, запись информации о контролькюй точке в системный журнал. Использование массивов ЛАП) (Веццпдапс Аггау о(1пехрепз(че Бйзкз — избыточный массив недорогих дисков) существенно уменьшает риск простоя системы из-за отказов накопителей на магнитных дисках, которые являются одним из наименее надежных компонентов современных компьютеров. В качестве наиболее эффективных мер комплексного обеспечения надежности ИВС можно назвать кластеризацию компьютеров и использование отказоустойчивых компьютеров.
Кластеризация компьютеров Кластер — это несколько компьютеров (узлов кластера), соединенных коммуникационными каналами и разделяющих общие ресурсы. Кластер имеет общую файловую систему и пользователем воспринимается как единый компонент. Надежность работы кластера обеспечивается программами, регулирующими скоординированное использование общекластерных ресурсов, обмен информацией 666 Глава 28. Надежность ИВС между узлами кластера и осуществляющими взаимный контроль работоспособности этих узлов.
Отличительной особенностью кластера является то, что каждый его работающий компьютер может взять на себя дополнительную нагрузку отказавшего узла. Кластерные системы разрабатываются многими известными фирмами (1ВМ, Нетч!егС-Расйагг1, ВЕС и т. д.). Все известные кластерные решения обеспечивают высокую готовность системы (коэффициент готовности до 0,999 — Ь!яЬ ача!!аЬ|!!гу), возможность наращивания производительности за счет установки нового оборудования или замены устаревшего. Кластерные системы используют специальные программы, осуществляющие оптимальное распределение ресурсов и удобное администрирование, в частности: 0 программы, выполняющие обнаружение и корректировку системных сбоев; ьз программы, обеспечивающие непротиворечивость доступа приложений с разных компьютеров к общим ресурсам; о утилиты гибкого конфигурирования файловых систем, конфигурирования и мониторинга состояния кластера; О программные модули управления дисковыми томами и т.
д. В случае возникновения отказа кластерная система выполняет: О идентификацию отказа; ьз формирование нового кластера; О запуск сценариев (контрольных программ); ьз тестирование файловой системы; ьз запуск базы данных и ее восстановление; ьз перезапуск программ-приложений. Например, компания 1ВМ разработала кластерную систему для четырех или пяти компьютеров 1ВМ К1БС Куетесь/6000, реализующую следующие стратегии: О один компьютер находится в постоянной готовности и подстраховывает три других работающих компьютера; ь1 работают четыре компьютера, а пятый, дополнительный компьютер подстраховывает остальные; С1 работают четыре компьютера, и в случае отказа одного из них нагрузка пере- распределяется между тремя работоспособными; о четыре компьютера работают одновременно с одними и теми же общими данными (отказоустойчивый вариант кластера).
Отказоустойчивые компьютеры Все большее распространение находят однопроцессорные или многопроцессорные компьютеры (чаще всего серверы) с отказоустойчивыми аппаратными компонентами. В отличие от кластерных отказоустойчивые системы (1ац!г го!егапг) упор делают на аппаратное обеспечение надежности и гарантируют не просто сокращение времени простоя (увеличение коэффициента готовности), а вообще предотвращение и исключение возможности появления таких простоев. В осно- 667 Вопросы дпя самопроверки ву архитектуры отказоустойчивых систем заложено дублирование, в том числе и многократное, технических компонентов.
В отказоустойчивых компьютерах любая команда выполняется одновременно на всех дублированных компонентах, и результаты выполнения команд сравниваются. Окончательное решение принимается по принципу мажорирования (по большинству одинаковых результатов). Каждый из продублированных компонентов продолжает работу и в случае отказа одного из его дублей таким образом, что система не замечает этого отказа и на ее функционировании это не отражается.
Но отказавший компонент идентифицируется и замещается в режиме «горячей замены», то есть без отключения системы. Вопросы для самопроверки 1. Назовите и определите основные свойства информационно-вычислительных систем, обуславливающие их эффективность и качество.
2. Назовите основные свойства надежности. 3. Рассмотрите единичные показатели надежности. 4. Рассмотрите комплексные показатели надежности 5. Назовите основные виды обеспечения надежности. 6. Поясните виды избыточности ИВС, применяемые для обеспечения надежности. 7. Рассмотрите основные технологии реализации надежных ИВС. 8. Поясните особенности обеспечения надежности баз данных в ИВС. 9. Поясните кластеризацию компьютеров — как одно из эффективных направлений обеспечения надежности ИВС. 10. Что такое помехоустойчивые компьютеры? ГЛАВА 29 Достоверность информационных систем В силу специфики информационных систем, которые априори предназначены для преобразования информации, важнейшим их свойством является достоверность функционирования. Достоверность функционирования — это свойство системы, обусловливаюшес безошибочность производимых ею преобразований информации.
Достоверность фупкционироваяия ИВС полностью определяется н измеряется достоверностью ее результирующей ияформации. Для ИВС достоверность функционирования не просто является одним из свойств их надежности, но приобретает и самостоятельное значение, поскольку именно достоверность конечной информации обусловливает требования к надежности системы. Как уже указывалось, надежность ИВС вЂ” не самоцель, а лишь средство обеспечения оптимальной достоверности ее выходной информации, обусловливающей наивысшую эффективность функционирования системы. Достоверность информации — это свойство информации отражать реально сушествуюшие объекты с необходимой точностью.
Достоверность (1)) информации измеряется доверительной вероятностью необходимой точности, то есть вероятностью того, что отражаемое информацией значение параметра отличается от истинного значения этого параметра в пределах необходимой точности: г) - Р(о е [Ь„]), где о — реальная точность отображения параметра; ~б„) — диапазон необходимой точности отображения параметра. Для более полного понимания вышеприведенного определения следует пояснить некоторые присутствующие в нем понятия.
Истинная информация — информация, объективно, точно и правильно отражаюшая характеристики и признаки какого-либо объекта или явления (адекватная заданному параметру объекта). Показатели достоверности информации точность информации — это характеристика, показывающая степень близости отображаемого значения параметра и истинного его значения. Необходимая точность определяется функциональным назначением информации и должна обеспечивать правильность принятия управленческих решений.
Таким образом, при оценке истинности информации сугцествуют две основные вероятностные задачи: 0 определение точности информации, или расчет математического ожидания абсолютной величины отклонения значения покж1ателя от объс ктивно существующего истинного значения отображаемого им параметра; 0 определение достоверности информации, или вычисление вероятности того, что погрешность показателя не выйдет за пределы допустимых значений. Адекватность отражения включает в себя понятия и точности, и достоверности, которые не должны смешиваться (что иногда имеет л~есто в определениях достоверности информации, приводимых в ряде книг). Из сказанного следует, что нарушение надежности ИВС, приводягцес к ухудшению точности результирующей информации в пределах необходимой точности, не снижает эффективности функционирования системы (коэффициента сохранения эффективности).
И если отсутствие информации в положсшюс время (ее несвоевременность) трактовать в обобщенном виде как наличие недостоверной информации, то единственным показателем качества информации, зависящим от надежности ИВС и влияющим на эффективность ее функционирования, является достоверность. Показатели достоверности информации Достоверность информации может рассматриваться с разных точек зрения. Поэтому для достоверности правомерно и целесообразно использовать систему показателей.
Единичные показатели достоверности информации 1. Доверительная вероятность необходимой точности (достоверность) — 0 = - 1 — Р„,„— вероятность того, что в пределах заданной наработки (информационной совокупности — массива, показателя, реквизита, кодового слова, символа или иного информационного компонента) отсутствуют грубъ1е погрешности, приводящие к нарушению необходимой точности. 2.
Средняя наработка информации на ошибку — Я = 1/Р„„. Отношение объема информации, преобразуемой в системе, к математическому ожиданию количества ошибок, возникающих в информации. 3. Вероятность ошибки (параметр потока ошибок) — Рл„, — вероятность появления ошибки в очередной информационной совокупности. 670 Глава 29. Достоверность информационных систем Показатели корректируемости информационных систем 1. Вероятность коррекции в заданное время — Р„,р(т) — вероятность того, что время, затрачиваемое на идентификацию и исправление ошибки, не превысит заданного т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
