Характеристики качества программных средств. Выбор характеристик качества в проектах программных средств

нять  требуемую функцию в данный момент времени при заданных условиях

использования информации базы данных. Обобщение  характеристик

отказов и восстановления производится в  критерии коэффициент готовности

ИБД. Этот показатель отражает вероятность иметь  восстанавливаемые

данные  в работоспособном состоянии  в произвольный момент времени.

Эффективность использования  ресурсов ЭВМ при анализе реального

функционирования  БД отражается временными характеристиками

взаимодействия  конечных пользователей и администраторов  ИБД в процессе

эксплуатации  базы данных по прямому назначению. Временная эффективность

БД определяется длительностью выполнения заданных функций

и ожидания результатов от ИБД в средних  и/или наихудших случаях,

с учетом приоритетов задач. Она зависит  от объема, структуры и скорости

обработки данных, влияющих непосредственно на интервал времени завершения

конкретного вычислительного процесса, и от пропускной способности

— производительности, т.е. от числа заданий, которое можно реализовать

на данной ЭВМ в заданном интервале времени (см. табл. 11.2).

Используемость ресурсов или ресурсная экономичность в стандартах

отражается  занятостью ресурсов центрального процессора, оперативной,

внешней и виртуальной памяти, каналов  ввода-вывода, терминалов и

каналов сетей связи. Эта величина определяется структурой, функциями и

объемом ИБД, а также архитектурными особенностями  и доступными

ресурсами ЭВМ. В зависимости от конкретных задач и особенностей ИБД

и ЭВМ  при проектировании и выборе атрибутов  качества ИБД может

доминировать  либо абсолютная величина занятости  ресурсов различных

видов, либо относительная величина использования  ресурсов каждого вида

при нормальном функционировании ИБД.

Практичность — применимость — зачастую значительно определяет

функциональную  пригодность и полезность применения ИБД для

квалифицированных пользователей. В число пользователей  могут быть

включены  администраторы, конечные и косвенные  пользователи, которые

находятся под влиянием или зависят от качества информации БД. В эту

группу  показателей качества входят субхарактеристики  и атрибуты, с различных

сторон  отражающие функциональную понятность, удобство освоения,

системную эффективность и простоту использования  данных. Некоторые

субхарактеристики можно оценивать экономическими показателя-

327

Лекция 11. Характеристики качества программных  средств

МИ —  затратами труда и времени  специалистов на реализацию некоторых

функций взаимодействия с данными (см. табл. 11.3).

Понятность зависит от качества документации и субъективных впечатлений

потенциальных пользователей от функций и характеристик  ИБД.

В проекте  ее можно представить качественно  четкостью функциональной

концепции, широтой демонстрационных возможностей, полнотой, комплектностью

и наглядностью представления в эксплуатационной документации

возможных функций и особенностей реализации данных в БД. Она

должна  обеспечиваться корректностью и  полнотой описания исходной и

результирующей  информации, а также всех деталей  применения ИБД для

пользователей.

Простота использования  ИБД— возможность удобно и комфортно

ее эксплуатировать  и управлять данными. Для этого  должны быть обеспечены:

достаточный объем параметров управления, реализуемых  по умолчанию,

информативность сообщений пользователям, наглядность  и унифицированность

управления  экраном, а также доступность  изменения функций

ИБД в  соответствии с квалификацией пользователей  и минимум

операций, необходимых для реализации определенного  задания и анализа

результатов. Некоторые атрибуты этой субхарактеристики  доступны при

установлении  количественных требований путем указания трудоемкости

и длительности соответствующих процессов подготовки и обучения квалифицированных

пользователей к эффективной эксплуатации ИБД.

Изучаемость может определяться требованиями затрат трудоемкости

и длительности подготовки пользователя к полноценной  эксплуатации

информации  БД. Изучаемость ИБД зависит от внутренних свойств и сложности

структуры информации БД, а также от субъективных характеристик

квалификации  конкретных пользователей. Она может  также характеризоваться

объемом эксплуатационной документации и/или  объемом и качеством

электронных учебников.

Сопровождаемость информации БД в проекте может отражаться

удобством и эффективностью исправления, усовершенствования или адаптации

структуры и содержания описаний данных в зависимости  от изменений

во внешней  среде применения, а также в  требованиях и функциональных

спецификациях заказчика. Обобщенно качество сопровождаемо-

сти ИБД  можно представить потребностью трудовых и временных ресурсов

328

11.4. Характеристики  качества баз данных

ДЛЯ ее обеспечения  и для реализации. Возможные затраты  экономических,

трудовых  и временных ресурсов на развитие и совершенствование качества

ИБД зависят  не только от внутренних свойств данных, но также от

запросов  и потребностей пользователей на новые функции и от готовности

заказчика и разработчика удовлетворить эти  потребности. По объему

предполагаемых  изменений, а также вновь вводимых в очередную версию

данных  с учетом сложности и новизны  их разработки могут быть сформулированы

требования  на их реализацию.

Совокупность  субхарактеристик сопровождаемости ПС, представленная

в стандарте ISO 9126, вполне применима для описания требований к

этому показателю качества информации БД, в основном теми же организационно-

технологическими  субхарактеристиками. Анализируемость ИБД

зависит от стройности архитектуры, унифицированности  интерфейсов, полноты

и корректности технологической и эксплуатационной документации

на БД. Изменяемость состоит в приспособленности структуры и содержания

данных  к реализации специфицированных  изменений и расширений

и к управлению конфигурацией данных. Изменяемость зависит не

только  от внутренних свойств ИБД, но также  от организации и инструментальной

оснащенности  процессов сопровождения и конфигурационного

управления, на которые ориентированы в проекте  архитектура, внешние и

внутренние  интерфейсы данных.

Тестируемость зависит от величины области влияния изменений,

которые необходимо тестировать при модификациях структуры и содержания

данных  в ИБД, от сложности тестов для  проверки их характеристик.

Ее атрибуты зависят от четкости формализации в  системном проекте

правил  структурного построения компонентов  и всего комплекса ИБД, от

унификации  межмодульных и внешних интерфейсов, от полноты и корректности

технологической документации. Субхарактеристики изменяемость

и тестируемость  данных доступны количественному определению

по величине трудоемкости и длительности реализации этих функций при

типовых операциях с данными при применении различных методов и

средств автоматизации.

Мобильность данных БД, так же как для программ, можно характеризовать

в основном длительностью и трудоемкостью  их инсталляции,

адаптации и замещаемости при переносе ИБД на иные аппаратные и

329

Лекция 11. Характеристики качества программных  средств

операционные  платформы. Информация о процессах, происходящих во

внешней среде, может иметь большие объем  и трудоемкость первичного

накопления  и актуализации, что определяет необходимость  ее тщательного

хранения  и регламентированного изменения. Так как перенос БД часто

обусловлен  необходимостью увеличения ресурсов ЭВМ, доступных для

решения новых перспективных задач, их проект становится естественным

расширением функций ИБД относительно исходной версии проекта. Для

оценки  качества и определения требований к мобильности ИБД, так же

как для  ПС, следует решать задачу сравнения  достигаемого эффекта и

затрат  для методов переноса или повторной  разработки компонентов и

наполнения  базы данных в конкретных условиях с учетом всех перечисленных

факторов  и затрат.

11.5. Характеристики  защиты и безопасности

функционирования  программных средств

Непрерывно  возрастающая сложность и вследствие этого уязвимость

систем  и программных продуктов от случайных  и предумышленных негативных

воздействий выдвинули ряд проблем, связанных  с безопасностью

систем  и программных средств, в разряд важнейших — стратегических,

определяющих  принципиальную возможность и эффективность  применения

программных продуктов в административных системах, в промышленности

и в военной  технике. При этом выделились области  анализа и

обеспечения: информационной безопасности, связанные в основном с

защитой от предумышленных, негативных воздействий  на информационные

ресурсы систем, и функциональной безопасности, обусловленной

отказовыми  ситуациями и потерей работоспособности  систем и ПС вследствие

проявления  непредумышленных, случайных дефектов и отказов программ,

данных, аппаратуры и внешней среды. С  позиции доминирующей

категории обеспечения безопасности автоматизированные системы, их программные

продукты  и базы данных можно условно разделить  на два крупных

класса:

— системы, в которых накапливаются, обрабатываются и хранятся

большие объемы информации из внешней среды  с активным участием

пользователей, для которой должна обеспечиваться конфиденциальность,

330

11.5. Характеристики  защиты и безопасности функционирования  программных средств

целостность и доступность данных потребителям, что отражается требованиями

преимущественно к характеристикам информационной безопасности;

— системы и объекты автоматизации, в аппаратуру которых встроены

комплексы программ управления и обработки информации в реальном

времени, основные задачи которых состоят  в обеспечении достоверной

реализации  эффективного и устойчивого управления объектами внешней

среды при  относительно малом (негативном) участии  пользователей в

их решении  и высоких требованиях к характеристикам функциональной

безопасности.

В ряде случаев эти два понятия и их характеристики близки и

связаны с нарушением выполнения требований спецификаций к функциональной

пригодности объекта или системы, однако они  имеют существенные

особенности, которые целесообразно уточнить.

Обеспечение информационной безопасности функционирования систем

в процессе разработки и эксплуатации развивается  вследствие возрастания

сложности и ответственности задач использования  информационных

ресурсов  и увеличения их уязвимости от предумышленных, внешних

воздействий с целью незаконного использования  или искажения информации

и программ, которые по своему содержанию предназначены  для применения

ограниченным  кругом лиц. Основное внимание в современной

теории  и практике обеспечения безопасности информационных систем сосредоточено

на защите от злоумышленных разрушений, искажений, хищений

и нерегламентированного  использования программных средств  и информационных

ресурсов  баз данных. Для решения этой проблемы созданы

и активно  развиваются методы, средства и стандарты  обеспечения информационной

безопасности  — защиты программ и данных от предумышленных

негативных внешних  воздействий. При этом понятия обеспечения

безопасности  и защиты системы и информации зачастую не разделяются.

Факторы безопасности, характерные для сложных  информационных систем

— целостность, доступность и конфиденциальность информационных

ресурсов, а также ряд типовых процедур систем защиты — криптографическая

поддержка, идентификация и аутентификация, защита и сохранность

данных  пользователей при предумышленных негативных воздействиях

из внешней  среды, далее не рассматриваются и не учитываются.

331

Лекция 11. Характеристики качества программных  средств

Обеспечение функциональной безопасности при случайных, дестабилизирующих

воздействиях  и отсутствии злоумышленного влияния  на

системы, ПС или информацию баз данных существенно  отличается от

задач информационной безопасности (рис. 11.1). Функциональная безопасность

объектов  и систем зависит от отказовых  ситуаций, негативно

отражающихся  на работоспособности и реализации их основных функций,

причинами которых могут быть дефекты и  аномалии в аппаратуре,

программах, данных или вычислительных процессах. При этом катастрофически,

критически  или существенно искажается процесс  функционирования

систем, что наносит значительный ущерб  при их применении. Основными

источниками отказовых ситуаций могут быть некорректные исходные

требования  заказчика, сбои и отказы в аппаратуре, дефекты или

ошибки  в программах и данных функциональных задач, проявляющиеся

при их исполнении в соответствии с назначением. При  таких воздействиях

внешняя, функциональная работоспособность  систем может разрушаться

не полностью, однако невозможно полноценное выполнение заданных функций