本發明公開了一種基于故障分析的軟件系統可靠性管理方法及系統。該方法包括步驟：根據軟件系統的拓撲結構構建網絡模型，將軟件系統中的構件視為網絡模型的節點，將構件的相互作用關系視為網絡模型的邊；根據網絡模型挖掘影響系統可靠性的關鍵節點以及典型故障行為模式；根據挖掘結果對軟件系統中構件及構件之間的相互作用關系進行改進；對改進后的軟件系統重新構建網絡模型，并根據網絡模型評估改進后的軟件系統的整體可靠性。本發明能夠提高軟件運行維護人員故障分析及可靠性評估水平，并且更加適用于大型復雜軟件系統。

技術領域

本發明屬于軟件安全技術領域，更具體地，涉及一種基于故障分析的軟件系統可靠性管理方法及系統。

背景技術

當前，隨著軟件技術的發展，大型軟件系統在國防軍事、企業管理、工程制造、金融股市等領域發揮著重要作用，軟件系統這些領域中通常需要提供連續、穩定、可靠的服務，有著嚴格的穩定性、安全性、可維護性及魯棒性要求。軟件系統可靠性管理作為軟件系統開發設計、運行維護的重要內容，是保障軟件系統充分發揮其規定性能的關鍵手段。目前，對于軟件可靠性開展的研究中，針對單個軟件的可靠性評估手段和方法較為完善，而針對大型軟件系統的可靠性評估手段較少，因此本發明具有較大的理論和實際意義。

現階段，大型軟件系統可靠性評估存在的現實問題主要體現為以下兩個方面：一是大型軟件系統普遍缺少評估其整體可靠性的方法手段，當軟件系統中的某一軟件更新升級時，只能采取傳統的人工測試方式來檢測升級后的軟件功能是否運行穩定，而無法評估軟件升級是否會對軟件系統整體可靠性造成影響，從而造成系統軟件更新上線后存在一定故障隱患，這將直接影響系統運行維護效率。二是大型軟件系統普遍呈現出構件化、網絡化、流程化和層次性等復雜系統特征，其內部拓撲結構極為復雜，系統運行維護人員憑現有的手段工具和工作經驗難以及時定位故障點并進行正確處置。隨著軟件系統的不斷迭代發展，系統架構將越來越復雜，功能模塊將越來越豐富，故障處置難度大的問題將會不斷被放大，亟需采用更加科學的方式來解決，從而維護軟件系統在運行過程中的可靠性水平。

發明內容

針對現有技術的至少一個缺陷或改進需求，本發明提供了一種基于故障分析的軟件系統可靠性管理方法及系統，能夠提高運軟件運行維護人員故障分析及可靠性評估水平，并且更加適用于大型復雜軟件系統。

為實現上述目的，按照本發明的第一方面，提供了一種基于故障分析的軟件系統可靠性管理方法，包括步驟：

根據軟件系統的拓撲結構構建網絡模型，將軟件系統中的構件視為網絡模型的節點，將構件的相互作用關系視為網絡模型的邊；

根據網絡模型挖掘影響系統可靠性的關鍵節點以及典型故障行為模式；

根據挖掘結果對軟件系統中構件及構件之間的相互作用關系進行改進；

對改進后的軟件系統重新構建網絡模型，并根據網絡模型評估改進后的軟件系統的整體可靠性。

優選的，所述構件包括軟件系統中的軟件、數據庫和服務。

優選的，所述網絡模型表示為(N,E,W)，W＝n×δ，其中，N表示軟件系統的構件集合，E表示構件關系集合，W表示兩個構件之間邊的權重系數，n代表兩個構件之間互相作用的次數，δ表示預定義的相互作用關系對權重的影響系數。

優選的，相互作用關系包括依賴、關聯、組合三類，預定義依賴、關聯、組合三類相互作用關系對權重的影響系數依次從低到高；

權重系數W的計算公式為：

n_k代表兩個構件之間第k(1≤k≤3)類關系相互作用的次數，δ_k表示第k類互相作用關系對權重的影響系數。

優選的，整體可靠性評估包括步驟：

獲取每個構件的可靠性；