網管軟件可靠性工程框架及若干關鍵技術研究.pdf

1、為了保證網絡正常、經濟、可靠、安全的運行，近年來，作為網管系統組成部分的網管軟件的可靠性日益受到廣泛的關注。網管軟件作為領域內應用軟件，既具有自身的特色，也具有一般計算機軟件的特征。本文在歸納當前軟件可靠性領域研究成果和網絡管理軟件工程實踐的基礎上，提出了網管軟件可靠性工程的框架和實施方法。并針對當前網管軟件存在的具體可靠性設計，提出了建模和分析技術。本文的主要貢獻如下： (1)根據軟件可靠性工程領域的研究成果，以WDM網管軟件

2、為示例系統，提出了在網管軟件中開展可靠性工程的框架。內容涵蓋網管軟件失效和失效嚴重程度類定義、軟件可靠性模型選擇、軟件可靠性指標分配、網管軟件可靠性設計等方面，并結合網管軟件的特點，提出了具體的實施方法。 (2)在當前網管軟件可靠性設計的基礎上，提出了一種分析網管軟件運行階段模塊可靠性的方法。該方法首先把網管系統中使用的定時報活、模塊冗余等可靠性措施組合為3種主要運行場景；然后，運用馬爾科夫再生隨機Petri網對3種場景進行了建

3、模，定量分析了不同運行場景對模塊可靠性的影響，并應用模型得到了模塊可用度等重要的可靠性指標。結果表明，網管軟件模塊運行階段的可靠性取決于自身質量和運行場景兩方面的因素，可通過配置場景針對性地進行網管軟件可靠性設計。 (3)在當前網管軟件可靠性設計的基礎上，提出了一種分析網管系統軟件總線環(huán)境下通信可靠性的方法。該方法首先從環(huán)境因素和隊列行為兩方面分析了軟件總線環(huán)境下的消息傳送過程；然后，運用基于時間的Petri網對消息傳送過程進行

4、了建模；最后使用約減方法和矩陣幾何方法對模型進行了定量分析，得到了消息傳送成功率等重要的可靠性指標。通過數字實例分析了環(huán)境因素和隊列行為對通信可靠性的影響。 (4)在當前失效相關性研究的基礎上，提出了一種結合失效相關性和維護策略的軟件可靠性模型。該模型根據非確定性修改維護策略的特點和兩次運行之間的六種狀態(tài)轉換方式，采用了包含成功運行、失敗運行和版本更新等三類點的馬爾科夫更新過程，在離散時間上和連續(xù)時間上分別建立了軟件可靠性模型。