От дефектов к отказам: взгляд на надежные вычисления

Представлена единая структура и терминология для изучения надежности вычислительных систем. Нарушения надежности рассматриваются на шести уровнях абстракции. Аргументируется, что все эти уровни полезны в том смысле, что проверенные методы обеспечения надежности могут применяться на каждом уровне, и что полезно иметь отдельную, точно определённую терминологию для описания нарушений и стратегий обеспечения надежности вычислительных систем на этих уровнях. Шесть уровней предлагаемой структуры: 1. Уровень дефекта или уровень компонентов — работа с отклоняющимися атомарными частями. 2. Уровень отказа или логический уровень — работа с отклоняющимися логическими значениями или выбором путей. 3. Уровень ошибки или информационный уровень — работа с отклоняющимися внутренними состояниями. 4. Уровень неисправности или системный уровень — работа с отклоняющимся функциональным поведением. 5. Уровень деградации или уровень сервиса — работа с отклоняющейся производительностью. 6. Уровень отказа результата или уровень результата — работа с отклоняющимися выходами или действиями. Кратко: аппаратный или программный компонент может быть дефектным (даже идеальное оборудование может стать дефектным из‑за износа и старения). Некоторые состояния системы проявляют дефект, что приводит к возникновению логического отказа. Информация, протекающая в неисправной системе, может быть искажена, что приводит к появлению ошибки. Ошибочное состояние системы может вызвать неисправность подсистемы. Автоматическая или ручная перенастройка может изолировать или обойти неисправную подсистему, но это может привести к снижению производительности или качества сервиса. Серьёзная деградация производительности может привести к системному отказу уровня результата, когда выдаются недостоверные или несвоевременные результаты. Наконец, вышедшая из строя вычислительная система может оказать негативное влияние на более крупную социальную или корпоративную систему, частью которой она является.