신뢰성(Dependability) 정의

 

 

신뢰성(Dependability)
정해진 시간 내에 방어적으로 신뢰할 수있는 서비스를 제공하는 능력
소프트웨어를 신뢰하는지? = 신뢰할 수 있는 서비스를 전달하는지?

 

서비스
사용자에게 인지(perceive)되는 시스템 행동
예. 비행기 서비스는 사람들을 이 도착지에서 저 도착지로 보내는 것이다.

 

장애(Failure)
 원하는 서비스를 서술한 스펙(specification)에서 벗어났을 때 발생 
예. 무언가를 살 수 있는 웹사이트에서 구매하려고 했을 때, 에러가 발생하는 것 → 사용자가 볼 수 있는 장애

 

오류(Error)
시스템의 한 부분으로서, 장애(failure)로 이끌 수 있는 요소
오류는 잠복(latent)해 있거나 활동적(effective or active)일 수 있다.
예. 코드에 버그가 있는데 (잠복) → 실행에서 버그를 잡았다 (활동)

 

결점(Fault)
오류를 발생시키는 근원(root)
피지컬(예. 합선(short-circuit)) 또는 사람에 의해 발생(예. 프로그래머의 실수)

 

 

Faults (e.g. programmer's mistake) are the cause of
Latent Errors (e.g. a line of code with a bug in it) which become
Effective Errors if the system reaches a state where the error can manifest (e.g. executing the line of code containing a bug), which may cause
Failures if the error causes a visible deviation from service from the user's perspective (e.g. the program crashes).

결점은 잠복하고 있는 오류의 원인이다.
만약 시스템이 오류가 나타나는 상황이 된다면,
잠복하고 있는 오류에서 활동적인 오류가 될 수 있다.
만약, 사용자의 관점에서 오류가 서비스에서 확연히 벗어나면 장애를 야기할 수 있다.

결점(예. 프로그래머의 실수) → 잠복하고 있는 오류(예. 버그가 포함된 코드 라인) → 시스템에 오류가 나타날 수 있는 상황(예. 버그 포함한 코드 라인의 실행)이 된다면, 활동적인 오류 → 만약 오류가 사용자의 관점에서 확연히 서비스에서 벗어난다면(예. 프로그램 충돌), 장애

자세한 설명 참고: 버그/이슈/결함/장애

 

신뢰할 수 있는 시스템(dependable system)을 얻으려면,

1. 결점 방지(Fault avoidance): 예방(preventing), 구축(construction)에 의해 발생한 결점의 수를 줄이는 테크닉.
2. 결점 허용성(Fault tolerance): 발생한 결점으로부터 시스템 장애가 발생하는 것을 방지하는 테크닉. 제공(providing), 반복(redundancy)에 의해 발생된 또는 발생 중인 결점에도 불구하고 스펙을 준수(comply)하는 서비스 허용.
3. 오류 제거: [검증(validation)과 검증(verification) - V&V]을 수행하면서 오류를 발견 및 제거하는 테크닉.
4. 오류 예측(forecasting): 검증(validation)에서 주로 사용되며, 결점 & 오류 &장애를 추정(estimating) 및 평가(evaluation). 대체적으로 신뢰성(Reliability) 측정에 집중.

신뢰성(Dependability) 측정

• 가용성(Availability): 올바른 서비스를 위한 준비성. 사용자 요구에 답하기 위한 소프트웨어의 준비성. 제품을 사용하고자 할 때 컴포넌트나 시스템의 운용, 접근 가능한 정도. 원할 때 시스템을 사용할 수 있는지?
• 신뢰성(Reliability): 올바른 서비스의 지속성. 컴포넌트나 시스템이 특정한 조건에서 특정 기간 중 특정 기능을 수행하는 정도. 얼마나 오랫동안 잘 실행되는지?
• 안전성(Safety): 사용자와 환경에 대한 파멸(catastrophic)의 결과들의 부재. 규정된 조건에서 시스템이 인간의 생명, 건강, 재산 또는 환경이 위험한 상태에 이르지 않도록 하는 역량.
• 진실성(Integrity): 부당한 시스템 개조의 부재. 
• 유지보수성(Maintainability): 프로세스가 변경(modification)과 수리(repair)를 겪어낼 수 있는 능력

가용성(Availability) 측정

2가지에서 파생,

1. 신뢰성(Reliability): 시스템이 어떻게 실행되면 좋을까?
   • 평균 고장 간격 (Mean-Time Between Failures (MTBF)) 로 측정된다.
2. 회복성(Recoverability): 얼마나 빨리 장애(failure)에서 회복할 수 있는가?
   • 평균 수리 시간 (Mean-Time To Repair (MTTR)) 로 측정된다.

따라서, 가용성은 R = MTBF / MTBF + MTTR

 

장애(Failure)를 위한 계획,

중요한 시스템은 장애 계획에 많은 노력을 쏟는다

• 물리적 장치가 망가질 것이라 예상한다.
• 소프트웨어가 오작동(fail)할 것이라 예상한다.
• [허용가능한 장애들 vs. 중요한 장애들] 식별은 핵심 아이디어!

 

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소프트웨어는 신뢰(dependable)할 수 있어야 한다!

 

결점 → 잠복오류 → 활동적오류 → 장애

 

테스팅은 오류 제거에 있어서 효과적인 전략의 한 부분일 뿐이다.

1. 결점 방지  2. 결점 허용성  3. 오류 제거  4. 오류 예측

 

중요한 시스템들은 장애(Failure)에 대한 계획을 세운다.

테스팅은 장애(Failure)를 포함해야한다.

Rigor of Testing은 위험한 상태에 따라 행해져야한다.

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