Kiểm tra độ tin cậy
Kiểm tra độ tin cậy là một quá trình kiểm tra phần mềm để kiểm tra xem phần mềm có thể thực hiện một hoạt động không có lỗi trong một khoảng thời gian cụ thể trong một môi trường cụ thể hay không. Mục đích của kiểm tra độ tin cậy là để đảm bảo rằng sản phẩm phần mềm không có lỗi và đủ tin cậy cho mục đích mong đợi của nó.
Độ tin cậy có nghĩa là "mang lại kết quả như nhau", trong các thuật ngữ khác, từ "đáng tin cậy" có nghĩa là một cái gì đó đáng tin cậy và nó sẽ cho kết quả giống nhau mọi lúc. Điều này cũng đúng đối với thử nghiệm Độ tin cậy.
Trong hướng dẫn này, bạn sẽ học-
- Kiểm tra độ tin cậy là gì?
- Ví dụ về kiểm tra độ tin cậy
- Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy của phần mềm
- Tại sao phải thực hiện Kiểm tra độ tin cậy
- Các loại kiểm tra độ tin cậy
- Cách thực hiện Kiểm tra độ tin cậy
- Các phương pháp ví dụ để kiểm tra độ tin cậy
- Công cụ kiểm tra độ tin cậy
Ví dụ về kiểm tra độ tin cậy
Xác suất để một PC trong cửa hàng có thể hoạt động trong tám giờ mà không gặp sự cố là 99%; đây được gọi là độ tin cậy.
Kiểm tra độ tin cậy có thể được phân loại thành ba phân đoạn,
- Mô hình hóa
- Đo đạc
- Cải tiến
Công thức sau đây là để tính xác suất thất bại.
Xác suất = Số trường hợp không đạt / Tổng số trường hợp đang xét
Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy của phần mềm
- Số lượng lỗi xuất hiện trong phần mềm
- Cách người dùng vận hành hệ thống
- Kiểm tra độ tin cậy là một trong những chìa khóa để có chất lượng phần mềm tốt hơn. Thử nghiệm này giúp phát hiện ra nhiều vấn đề trong thiết kế và chức năng của phần mềm.
- Mục đích chính của kiểm tra độ tin cậy là để kiểm tra xem phần mềm có đáp ứng được yêu cầu về độ tin cậy của khách hàng hay không.
- Kiểm tra độ tin cậy sẽ được thực hiện ở một số cấp độ. Các hệ thống phức tạp sẽ được kiểm tra ở cấp độ đơn vị, lắp ráp, hệ thống con và hệ thống.
Tại sao phải thực hiện Kiểm tra độ tin cậy
Kiểm thử độ tin cậy được thực hiện để kiểm tra hiệu suất phần mềm trong các điều kiện đã cho.
Mục tiêu đằng sau việc thực hiện kiểm tra độ tin cậy là,
- Để tìm cấu trúc của các lỗi lặp lại.
- Để tìm số lỗi xảy ra là khoảng thời gian được chỉ định.
- Để khám phá nguyên nhân chính của sự thất bại
- Tiến hành Kiểm tra Hiệu suất của các mô-đun khác nhau của ứng dụng phần mềm sau khi sửa lỗi
Sau khi phát hành sản phẩm, chúng tôi có thể giảm thiểu khả năng xảy ra lỗi và do đó cải thiện độ tin cậy của phần mềm. Một số công cụ hữu ích cho việc này là- Phân tích xu hướng, Phân loại khiếm khuyết trực giao và các phương pháp chính thức, v.v.
Các loại kiểm tra độ tin cậy
Kiểm tra độ tin cậy của phần mềm bao gồm Kiểm tra tính năng, Kiểm tra tải và Kiểm tra hồi quy
Kiểm tra tính năng: -
Kiểm tra Đặc trưng kiểm tra tính năng được cung cấp bởi phần mềm và được tiến hành theo các bước sau: -
- Mỗi thao tác trong phần mềm được thực hiện ít nhất một lần.
- Tương tác giữa hai hoạt động bị giảm.
- Mỗi hoạt động phải được kiểm tra để thực hiện đúng.
Kiểm tra tải: -
Thông thường, phần mềm sẽ hoạt động tốt hơn khi bắt đầu quá trình và sau đó, nó sẽ bắt đầu xuống cấp. Kiểm tra tải được tiến hành để kiểm tra hiệu suất của phần mềm dưới tải công việc tối đa.
Kiểm tra hồi quy: -
Kiểm tra hồi quy chủ yếu được sử dụng để kiểm tra xem có bất kỳ lỗi mới nào được đưa vào do việc sửa các lỗi trước đó hay không. Kiểm tra hồi quy được tiến hành sau mỗi lần thay đổi hoặc cập nhật các tính năng phần mềm và chức năng của chúng.
Cách thực hiện Kiểm tra độ tin cậy
Kiểm tra độ tin cậy là tốn kém so với các loại kiểm tra khác. Vì vậy, cần lập kế hoạch và quản lý phù hợp trong khi thực hiện kiểm tra độ tin cậy. Điều này bao gồm quá trình thử nghiệm được thực hiện, dữ liệu cho môi trường thử nghiệm, lịch trình thử nghiệm, điểm kiểm tra, v.v.
Để bắt đầu với kiểm tra độ tin cậy, người kiểm tra phải tiếp tục những điều sau đây,
- Thiết lập các mục tiêu về độ tin cậy
- Xây dựng hồ sơ hoạt động
- Lập kế hoạch và thực hiện các bài kiểm tra
- Sử dụng kết quả kiểm tra để đưa ra quyết định
Như chúng ta đã thảo luận trước đó, có ba hạng mục mà chúng ta có thể thực hiện Kiểm tra độ tin cậy, - Mô hình hóa, Đo lường và Cải tiến .
Các thông số chính liên quan đến Kiểm tra độ tin cậy là: -
- Xác suất hoạt động không có lỗi
- Khoảng thời gian hoạt động không có lỗi
- Môi trường mà nó được thực thi
Bước 1) Mô hình hóa
Kỹ thuật tạo mô hình phần mềm có thể được chia thành hai loại phụ:
1. Mô hình dự đoán
2. Mô hình ước tính
- Có thể thu được các kết quả có ý nghĩa bằng cách áp dụng các mô hình phù hợp.
- Các giả định và trừu tượng có thể được thực hiện để đơn giản hóa các vấn đề và không có mô hình duy nhất nào phù hợp với mọi tình huống.
Sự khác biệt chính của hai mô hình là: -
| Vấn đề | Mô hình dự đoán | Mô hình ước tính |
|---|---|---|
| Tham chiếu dữ liệu | Nó sử dụng dữ liệu lịch sử | Nó sử dụng dữ liệu hiện tại từ việc phát triển phần mềm. |
| Khi được sử dụng trong chu kỳ phát triển | Nó thường sẽ được tạo trước giai đoạn phát triển hoặc thử nghiệm. | Nó thường sẽ được sử dụng ở giai đoạn sau của Vòng đời phát triển phần mềm. |
| Khung thời gian | Nó sẽ dự đoán độ tin cậy trong tương lai. | Nó sẽ dự đoán độ tin cậy cho thời điểm hiện tại hoặc trong tương lai. |
Bước 2) Đo lường
Độ tin cậy của phần mềm không thể được đo trực tiếp và do đó, các yếu tố liên quan khác được xem xét để ước tính độ tin cậy của phần mềm. Các thực hành hiện tại của Đo lường độ tin cậy của phần mềm được chia thành bốn loại: -
1. Chỉ số Sản phẩm: -
Chỉ số sản phẩm là sự kết hợp của 4 loại chỉ số:
- Kích thước phần mềm : - Dòng mã (LOC) là một cách tiếp cận ban đầu trực quan để đo kích thước của phần mềm. Chỉ mã nguồn được tính trong chỉ số này và các nhận xét và các câu lệnh không thể thực thi khác sẽ không được tính.
- Điểm chức năng Metric : - Chức năng Pont Metric là phương pháp để đo lường chức năng của Phát triển phần mềm. Nó sẽ xem xét số lượng đầu vào, đầu ra, tệp chính, v.v. Nó đo lường chức năng được cung cấp cho người dùng và độc lập với ngôn ngữ lập trình.
- Độ phức tạp : - Nó liên quan trực tiếp đến độ tin cậy của phần mềm, vì vậy việc thể hiện độ phức tạp là rất quan trọng. Số liệu hướng về độ phức tạp là một phương pháp xác định độ phức tạp của cấu trúc điều khiển của chương trình, bằng cách đơn giản hóa mã thành một biểu diễn đồ họa.
- Đo lường mức độ kiểm tra : - Đây là một cách ước tính lỗi và độ tin cậy bằng cách thực hiện kiểm tra hoàn chỉnh các sản phẩm phần mềm. Độ tin cậy của phần mềm có nghĩa là nó là chức năng xác định rằng hệ thống đã được hoàn toàn xác minh và kiểm tra.
2. Các chỉ số quản lý dự án
- Các nhà nghiên cứu đã nhận ra rằng quản lý tốt có thể tạo ra các sản phẩm tốt hơn.
- Một quản lý tốt có thể đạt được độ tin cậy cao hơn bằng cách sử dụng quy trình phát triển tốt hơn, quy trình quản lý rủi ro, quy trình quản lý cấu hình, v.v.
3. Số liệu quy trình
Chất lượng của sản phẩm liên quan trực tiếp đến quá trình. Các thước đo quy trình có thể được sử dụng để ước tính, giám sát và cải thiện độ tin cậy và chất lượng của phần mềm.
4. Các chỉ số lỗi và thất bại
Các chỉ số Lỗi và Lỗi chủ yếu được sử dụng để kiểm tra xem hệ thống có hoàn toàn không bị lỗi hay không. Cả hai loại lỗi được phát hiện trong quá trình thử nghiệm (tức là trước khi giao hàng) cũng như lỗi do người dùng báo cáo sau khi giao hàng đều được thu thập, tóm tắt và phân tích để đạt được mục tiêu này.
Độ tin cậy của phần mềm được đo bằng thời gian trung bình giữa các lần hỏng hóc (MTBF) . MTBF bao gồm
- Trung bình đến thất bại (MTTF): Là hiệu số thời gian giữa hai lần thất bại liên tiếp
- Thời gian trung bình để sửa chữa (MTTR): Là thời gian cần thiết để sửa chữa lỗi.
MTBF = MTTF + MTTR
Độ tin cậy của phần mềm tốt là một số từ 0 đến 1.
Độ tin cậy tăng lên khi các lỗi hoặc lỗi từ chương trình được loại bỏ.
Bước 3) Cải tiến
Việc cải tiến hoàn toàn phụ thuộc vào các vấn đề xảy ra trong ứng dụng hoặc hệ thống, hoặc các đặc điểm khác của phần mềm. Theo mức độ phức tạp của mô-đun phần mềm, cách cải tiến cũng sẽ khác nhau. Hai hạn chế chính về thời gian và ngân sách, sẽ hạn chế những nỗ lực được đưa vào cải thiện độ tin cậy của phần mềm.
Các phương pháp ví dụ để kiểm tra độ tin cậy
Kiểm tra độ tin cậy là việc thực hiện một ứng dụng để các lỗi được phát hiện và loại bỏ trước khi hệ thống được triển khai.
Chủ yếu có ba cách tiếp cận được sử dụng để Kiểm tra độ tin cậy
- Kiểm tra-Kiểm tra lại độ tin cậy
- Biểu mẫu song song Độ tin cậy
- Quyết định nhất quán
Dưới đây, chúng tôi đã cố gắng giải thích tất cả những điều này bằng một ví dụ.
Kiểm tra-Kiểm tra lại độ tin cậy
Để ước tính độ tin cậy của thử nghiệm-kiểm tra lại, một nhóm người kiểm tra sẽ thực hiện quy trình kiểm tra chỉ cách nhau vài ngày hoặc vài tuần. Thời gian phải đủ ngắn để có thể đánh giá kỹ năng của người kiểm tra trong khu vực. Mối quan hệ giữa điểm của người kiểm tra từ hai cơ quan quản lý khác nhau được ước tính, thông qua tương quan thống kê. Loại độ tin cậy này thể hiện mức độ mà một bài kiểm tra có thể tạo ra điểm số ổn định, nhất quán theo thời gian.
Biểu mẫu song song Độ tin cậy
Nhiều kỳ thi có nhiều định dạng câu hỏi, hình thức thi song song này cung cấp Bảo mật. Độ tin cậy của các hình thức song song được ước tính bằng cách quản lý cả hai hình thức của kỳ thi cho cùng một nhóm người kiểm tra. Điểm của người kiểm tra trên hai hình thức kiểm tra có mối tương quan với nhau để xác định xem hai hình thức kiểm tra này hoạt động giống nhau như thế nào. Ước tính độ tin cậy này là một thước đo về mức độ nhất quán của điểm kiểm tra có thể được mong đợi trên các hình thức kiểm tra.
Quyết định nhất quán
Sau khi thực hiện Kiểm tra-Kiểm tra lại Độ tin cậy và Độ tin cậy của Biểu mẫu song song, chúng tôi sẽ nhận được kết quả kiểm tra đạt hoặc không đạt. Đó là độ tin cậy của quyết định phân loại này được ước tính trong độ tin cậy nhất quán của quyết định.
Tầm quan trọng của kiểm tra độ tin cậy
Cần phải đánh giá kỹ lưỡng về độ tin cậy để cải thiện hiệu suất của quá trình và sản phẩm phần mềm. Kiểm tra độ tin cậy của phần mềm sẽ giúp ích rất nhiều cho các nhà quản lý và thực hành phần mềm.
Để kiểm tra độ tin cậy của phần mềm thông qua thử nghiệm: -
- Một số lượng lớn các trường hợp kiểm thử nên được thực thi trong một khoảng thời gian dài để tìm hiểu xem phần mềm sẽ thực thi trong bao lâu mà không bị lỗi.
- Việc phân phối các trường hợp kiểm thử phải phù hợp với hồ sơ hoạt động thực tế hoặc theo kế hoạch của phần mềm. Một chức năng của phần mềm được thực thi càng thường xuyên, thì tỷ lệ trường hợp kiểm thử cần được cấp phát cho chức năng hoặc tập hợp con đó càng lớn.
Công cụ kiểm tra độ tin cậy
Một số công cụ kiểm tra độ tin cậy được sử dụng cho độ tin cậy của phần mềm là:
1. WEIBULL ++: - Phân tích dữ liệu tuổi thọ độ tin cậy
2. RGA: - Phân tích Tăng trưởng Độ tin cậy
3. RCM: -Bảo trì tập trung vào độ tin cậy
Tóm lược:
Kiểm tra độ tin cậy là một phần quan trọng của chương trình kỹ thuật độ tin cậy. Nói đúng hơn, nó là linh hồn của chương trình kỹ thuật độ tin cậy.
Hơn nữa, các bài kiểm tra độ tin cậy chủ yếu được thiết kế để phát hiện ra các chế độ lỗi cụ thể và các vấn đề khác trong quá trình kiểm thử phần mềm.
Trong Kỹ thuật phần mềm, Kiểm tra độ tin cậy có thể được phân loại thành ba phân đoạn,
- Mô hình hóa
- Đo đạc
- Cải tiến
Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy của phần mềm
- Số lượng lỗi xuất hiện trong phần mềm
- Cách người dùng vận hành hệ thống