Оценка и обеспечение надёжности автоматизированных информационных систем в торговых организациях

УДК 004.052.2

В. А. Кулягин

Сибирский федеральный университет, г. Красноярск, Красноярский край, Россия

оценка и обеспечение надёжности автоматизированных информационных систем в торговых организациях

Исследование направлено на решение следующей научной проблемы: создание комплексного подхода для оценки надежности автоматизированных систем управления предприятием в экономике на основных этапах жизненного цикла разработки, создание универсального показателя надёжности, применяемого как для оценки надёжности конкретной разрабатываемой программно-аппаратной системы на разных этапах жизненного цикла разработки, так и для сравнения надёжности готовой системы с другими системами подобного класса.

Ключевые слова: модели оценки надёжности, автоматизированная система управления предприятием.

V. A. Kulyagin

Siberian Federal University, Krasnoyarsk, Russia

ESTIMATION AND ENSURING OF AN AUTOMATED INFORMATION SYSTEM RELIABILITY IN TRADE

The research is directed on the decision of such scientific problem: creation of the complex approach for reliability estimation of an enterprise automated management systems in economics through the basic stages of life cycle of software design, creation of a universal indicator of reliability applied as for an reliability estimation of the concrete hardware-software system at different stages of life cycle, and for comparing the reliability of the complete system with

other systems of the given class.

Key words: models of reliability estimation, automated management system

of enterprise.

В последние десятилетия проблема повышения надежности не только не ослабела, но, напротив, значительно обострилась. Это связано с действием ряда объективных причин, обусловленных бурным техническим прогрессом в новой области техники - информатике и вычислительной технике. Одна из причин - непрерывный рост сложности аппа-

© Кулягин В. А., 2012

ратуры, который значительно опережает рост качества элементной базы.

Говоря о другой составной части информационных систем - программном обеспечении (ПО), следует отметить, что оно также заметно влияет на надежность системы. Нарушение работоспособности ПО часто приводит к не менее тяжелым последствиям, чем отказы техники, но найти причину нарушения бывает крайне трудно. Неправильная работа программ может провоцировать отка-

и ИССЛЕДОВАНИЯ

Нлуко_

ж ГРАДА

зы технических устройств, устанавливая для них более тяжелые условия функционирования, поэтому вопросам обеспечения и поддержания надежности ПО всегда уделялось большое внимание [1]. За прошедшее время создано много методов и моделей исследования надежности программного обеспечения, однако единого подхода к решению этой проблемы предложено не было. Причиной этому является уникальность каждой программной системы. Тем не менее создатели важных про-4° ектов стараются в какой-то степени получить оценку надежности ПО.

Одним из видов информационных систем является автоматизированная система управления предприятием (АСУП) - это комплекс программных, технических, информационных, лингвистических, организационно-технологических средств и действий квалифицированного персонала, предназначенный для решения задач планирования и управления различными видами деятельности предприятия. Основу АСУП составляет ERP-система - программная система управления ресурсами предприятия. Автоматизированные системы управления предприятием в торговле обладают более высокими требованиями к непрерывности и оперативности работы, чем в других сферах экономической деятельности предприятий. В связи с этим возникает вопрос исследования оценки и обеспечения надёжности применительно к этому классу информационных систем.

Классическое определение надежности -это способность системы или компонента выполнять требуемые функции при определенных условиях за определенный период времени [2]. Надёжность в «широком» смысле - комплексное свойство, которое в зависимости от назначения объекта и условий его эксплуатации может включать в себя свойства безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости. Для количественной оценки надежности используют так называемые единичные показатели надежности (характеризуют только одно свойство надежности) и комплексные показатели надежности (характеризуют несколько свойств надежности).

Факторы, влияющие на надёжность ERP-систем в торговых организациях. • Область применения. Торговые организации можно разделять по видам продаж (оптовые, розничные, интернет-продажи), по структуре организации (распределённая, централи-

№ 2 (2) апрель-июнь 2012

зованная), по видам товара, по количеству торговых точек и рабочих мест пользователей, по количеству продаж товара.

• Структура внедряемой ERP-системы, взаимодействие ERP-системы с другим программным обеспечением. Обмен с бухгалтерской программой, с розничной программой, с сайтом (например, с которого ведётся продажа товара), обмен с ПО карманного компьютера, с банковским ПО и т. д.

• Использование специальных систем автоматизированного проектирования (САПР). Например, в 1С: Предприятие в качестве такой системы используется конфигурация «Система проектирования прикладных решений».

• Способ доступа к базе данных - файл-серверный, клиент-серверный.

• Количество одновременно работающих пользователей информационной базы - от одного до нескольких тысяч.

• Среда разработки - Microsoft Sql Server и Borland Delphi, 1С: Предприятие, SAP R3, Microsoft Dynamics, Oracle E-Business Suite и др.

• Количество и квалификация задействованных специалистов, структура коллектива разработчиков и организационное взаимодействие в нём.

• Объём и сложность компонентов программной системы. Объём модуля - это количество строк кода в нём. Сложностью, в общем случае, является функция взаимодействия элементов системы.

• Методология тестирования, использования специальных инструментов для тестирования. Например, в 1С: Предприятие для этих целей используются конфигурации «Корпоративный инструментальный пакет», «Сценарное тестирование».

• Степень помехозащищённости алгоритмов, безопасное реагирование ПО на отклонения в алгоритмах (несрабатывание, неправильное срабатывание).

• Приспособленность ПО к модернизации, адаптивность к изменению конфигурации, эффективность контроля проведенных модификаций, состояний версий [1].

Термины «ошибка», «сбой» и «дефект» часто используются без разделения по смыслу. В ПО «ошибка» - это действия программиста, которые приводят к дефектам в ПО. «Дефект» в ПО влечет за собой сбои во время исполнения кода. «Сбой» - отклонение вы-

В. А. Кулягин

Оценка и обеспечение надёжности автоматизированных информационных систем в торговых организациях

хода системы от желаемого при выполнении кода. Уровни сбоя: катастрофичный, высокий, средний, низкий, незначительный [3].

Все сбои в АСУП можно разделить на несколько классов:

1. Сбои локальной сети и Интернета: зависание сетевого роутера; отсутствие интернет-связи - время устранения неисправности часто зависит от провайдера услуг.

2. Сбои аппаратного обеспечения компьютеров и торгового оборудования:

• сбои и неполадки, вызванные несовместимостью отдельных устройств, версий драйверов и т. п.;

• сбои и неполадки, вызванные несоблюдением условий эксплуатации устройств;

• сбои и неполадки, вызванные неисправностью устройств;

• перегрев из-за отсутствия охлаждения либо из-за его низкого качества;

• статический разряд от прикосновения к отдельным элементам (системному блоку в целом);

• чрезмерное повышение напряжения питания в электросети, например, из-за разряда молнии во время грозы.

3. Сбои в операционной системе (ОС): ошибки в файловой системе жесткого диска, наличие ошибочных записей в системном реестре, отсутствие необходимых ресурсов. Данные ошибки могут быть результатом действия вредоносного ПО.

4. Сбои прикладного программного обеспечения: программная несовместимость, зависание из-за перегруженности системы или конфликта блокировок транзакций, неверный результат вывода, неточный результат вывода, отсутствие необходимых функций, отсутствие защиты «от дурака».

Предлагаемая модель оценки надёжности является модификацией модели оценки надёжности АСУП, описанной в статье [4]. В данной модели входная надежность компонент представляет собой вероятность успешного срабатывания, то есть вероятность того, что за одно случайное испытание компонента в нём не возникнет сбой. Рассматривается надёжность работы пользователей информационной системы (администратор, товаровед, кассир, директор и т. д.). Определяются вероятности использования компонент (модулей, классов, объектов) пользователями. Надёжность автоматизированной системы управления предприятием в торговле Я за рабочее время £

/? — тт /?

АСУГО ~ АСУГО /'

Я

АСУГО I

-X Л

я = е 1 • Яи е ;

Х1 = (1 - я) X г / dtl,

К

я.

^АСУП = 2 я1 X Л. / т,

к 1 =1

где DT = 2 dti; 1 = 1

Я = V [Я..хДТО ..х^ ..]хДос .X

х х ДСУБД_/ X . х /-.'пл.

где Я 1 - надёжность 1-й секции (магазина или склада) АСУП за время г, 1 = 1...Ы;

N - количество секций (магазинов или складов) АСУП;

К1 - максимальный индекс модуля 1-й секции;

ЯАСУП - надёжность АСУП в статической модели;

Яи - надёжность работы пользователя 1 за время г, 1 = 1...К;

Я. - надёжность работы пользователя 1 в статической модели;

Я. - надёжность программного компонента j для пользователя 1, j = 1..^;

К - количество пользователей системы;

F - количество программных компонент системы;

г - интервал времени, за который определяется вероятность безотказной работы АСУП;

ЯСуБд_г- - надёжность подключаемой системы управления базами данных для пользователя 1;

Япл - надёжность платформы ЕЯР-систе-мы, на основе которой разрабатывается программное решение;

Яс - надёжность локальной сети для пользователя 1;

ЯОС . - надёжность операционной системы для пользователя 1;

Яап . - надёжность аппаратного обеспечения персонального компьютера пользователя 1;

41

ИССЛЕДОВАНИЯ

КО—

ЩШ ИССЛЕ)

АЛ

Ж г

№ 2 (2) апрель-июнь 2012

ГРАДА

42

R - надёжность помещения, в котором осуществляется работа пользователя I (включает в себя влияние климатических факторов - температуры, влажности, солнечного света и факторов надёжности электросети);

RТО ^ - надёжность подключенного торгового оборудования для пользователя I, компонента у; R

инт_у

аст -

Т2—1, = 1

1п(Д

у = —-

АСУШ

где Т - среднее время простоя системы вследствие отказа, определяется экспертом; Т2 -среднее время появления отказа; у - частота появления отказов [4].

Библиографические ссылки

1.

надёжность сети Интернет для 2.

пользователя 1, компонента у;

dtl - средний интервал времени между двумя последовательными прогонами программы для пользователя I;

X. - частота появления ошибок у пользователя I.

Коэффициент готовности системы £АСУП:

Черкесов Г. Н. Надежность аппаратно-программных комплексов. - СПБ : Питер, 2005. - 479 с. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. - М. : Изд-во стандартов, 1989. - 36 с.

Юнусов Р. В. Система модельно-алгоритмической поддержки многоэтапного анализа надежности программных средств : дис. ... канд. техн. наук : 05.13.01 : Красноярск, 2003. - 122 с. РГБ ОД, 61:045/2524/

Кулягин В. А. Оценка надёжности программно-аппаратного информационно-управляющего

комплекса в торговле. - Новосибирск : Изд-во «СИБПРИНТ», 2012. - С. 37-39.