БЕЗОПАСНАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ ОТКАЗОУСТОЙЧИВЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И МЕХАНИЗМЫ УСТРАНЕНИЯ МАСКИРОВАНИЯ И НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА ПОСЛЕ ВРАЖДЕБНЫХ НЕИСПРАВНОСТЕЙ

Э.М. Мамедли, Н.А. Соболев (Институт проблем управления РАН, Россия)

Обеспечение безопасной эксплуатации цифровой системы управления (СУ) естественно предполагает организацию ее отказоустойчивости. При проявлении неисправностей элементов СУ и восстановлении вычислительного процесса должна быть гарантирована однозначность локализации (определение неисправного элемента) и идентификации (характера проявления неисправности во времени - сбой, перемежающийся или постоянный отказ). Такая определенность необходима для того, чтобы отказ СУ мог произойти только вследствие ее постепенной деградации, проявляющейся явным образом. При окончании восстановления вычислительного процесса после любой неисправности должна быть определена возможность парирования следующей (может ли СУ продолжать выполнять свои функции в полном объеме или необходим безопасный останов).

Известна враждебная форма проявления неисправности в обмене данными между резервированными каналами, проявление которой является изменяющимся одновременно и в пространстве и во времени, что порождает неопределенность локализации и идентификации. Все известные методы восстановления вычислительного процесса при враждебных неисправностях используют алгоритм взаимного информационного согласования (ВИС) (Byzantine Agreement). Применение этого алгоритма имеет существенные ограничения: его можно использовать только в синхронных СУ; кратность резервирования каналов должна быть N? 4, тогда как враждебная неисправность может проявляться и при N=3; при обработке данных этим алгоритмом признаки проявления неисправности в некоторых, редко возникающих случаях, могут оказаться маскированными. Кроме того, реализация алгоритма ВИС является громоздкой. Доклад посвящен разработанному аппаратурно-программному методу восстановления при враждебных неисправностях в синхронных/асинхронных СУ при N? 3. Особое внимание уделено механизмам устранения неопределенности и маскирования.