软考论文之论软件的可靠性设计

一、论据论点

　　软件可靠性定义：软件可靠性是指软件在规定条件下和规定时间内，不引起系统失效的能力，可靠性包括三个层面的含义。

　　1、成熟性：软件系统最好不要出现故障。

　　2、容错性：软件系统出现故障了不影响主要业务和功能，具备一定的故障容忍度。

　　3、易恢复性：如果影响了主要功能和业务，软件系统具有尽快定位问题并恢复的能力。

　　可以选择以下2~3类主要提高软件可靠性的方法，进行特点阐述即采纳的原因阐述。

　　1、避错的设计。采用避错设计的原因是：预防是提高软件可靠性的首要方法。避错设计技术要遵循可靠性的设计准则（模块化、模块独立、信息隐蔽、局部化）、遵循启发准则（提高模块独立性，实现高内聚低耦合；控制模块规模，模块语句不超过60行；控制软件的深度、宽度、扇入、扇出；降低模块接口的复杂度等），保证正确的编程风格。

　　2、检错设计。采用检错设计的原因是：由于不能完全避免错误的发生，因此需要通过检错发现故障并告警。

　　检错设计分为主动式和被动式检查设计两种，主动式检查是主动检查程序状态（比如CPU占用率、服务器运行状态）。被动式检查，则通过在程序的不同位置设置监测点等待错误特征出现，从而查出缺陷（比如，判断输入参数是否合法性、设置等待时间上限等）。

　　（3）容错设计。采取容错设计的原因是：让软件系统具备一定的自身故障屏蔽能力；能让软件系统具备一定的故障恢复能力；软件系统发送故障仍然完成一定的功能。总之软件很关键，所以要容错，即使看不起来没有问题，也要容错。

　　容错设计方法有N个版本程序设计、恢复模块设计、冗余设计等。

　　N版本程序设计是设计出多个模块或不同版本，在同样的初始条件下运行，得到结果，通过多数表决判结果的正确性。

　　恢复模块设计是每次模块处理完成时都要检验运行结果，一旦发现异常，则用备份模块（功能相同、设计差异的程序块）替换再次运行。

　　冗余设计是一套完整的软件系统之外。用不同方法设计一套备份系统，当软件发生故障时替换运行，这种方法花销高。