[发明专利]一种可靠性、弹性、脆性的系统状态评估方法

说明书

本发明公开了一种可靠性、弹性、脆性的系统状态评估方法，包括如下具体地步骤：步骤1：定义可靠性、弹性、脆性的系统状态评价指标；步骤2：生成测试用例并进行系统测试，保存所有测试用例和测试数据；步骤3：对所有测试用例和测试数据进行数据处理；步骤4：获取系统在所有影响因素组合的作用下的系统状态评估。本发明适用于对系统在不同影响因素的作用下的性能状态和系统运行时下一阶段可能出现的问题进行预测，可以帮助系统设计和维护人员发现对于系统安全的起决定作用的薄弱环节、安全阈值以及外界干扰因素，以便及时对系统可能出现的问题进行提前预防和维护，提出应对措施，减少系统因故障而不能工作的经济损失，具有较高的实际应用价值。

技术领域

本发明涉及软件测试、故障预测技术领域，更具体的说是涉及一种可靠性、弹性、脆性的系统状态评估方法。

背景技术

传统的系统状态划分一般将系统分为正常和故障两种状态，人们通常将系统能在一定时间内、在一定条件下无故障地执行指定功能的能力称为可靠性。但是对于复杂的系统来说，系统状态可能不止两种，由于系统结构功能的复杂性和系统自身的容错性，在系统受到外界干扰或内部单元故障时，并不会导致系统的完全宕机，而是会出现性能降级但仍持续运行的状态。同时，系统的恢复过程也不是瞬间完成的，往往需要一段时间才能恢复到原状态，为了表示系统在出现故障降级运行后又逐渐恢复的过程，人们引入系统弹性这一性能状态评价指标，系统弹性这一概念最早实是在生态系统中提出的，后在水资源系统、交通网络、电力和基础设施系统中均有应用。但是，并不是所有系统都能从性能降级中恢复或在指定的时间内恢复，系统可能对某些影响因素极为敏感，一些小的扰动就可能导致系统崩溃甚至灾难性后果，因此人们引入系统脆性这一性能状态评价指标，用来评价系统故障后无法正常恢复的状态。系统在运行过程中可能会受内部或外部影响因素的干扰，使系统的性能状态发生改变，可靠性、弹性和脆性等指标被用于评估系统性能状态，然而现有方法通常只对可靠性弹性和脆性三者之一或者是分别进行分析评估，没有对可靠性弹性脆性状态进行综合评估的。将系统受干扰后满足工作要求的状态定义为可靠状态，将系统受干扰后不满足工作要求但可恢复到满足工作要求的状态定义为弹性状态，将系统受干扰后不满足工作要求且不可恢复到满足工作要求的状态定义为脆性状态，同时地进行可靠性、弹性和脆性的综合分析和评估。

若想实现对系统状态的准确掌控，有必要同时进行系统的可靠性弹性脆性的综合评估，而评估所需的数据则可以通过测试获取。现有的系统状态测试评估方法主要包括随机测试、利用启发式算法的测试、性能测试与评估、系统关键组件评估、故障注入等。近年来基于启发式算法的测试越来越多的被应用于软件测试中，启发式算法包括遗传算法、蚁群算法、模拟退火、粒子群优化算法等，这种方法不仅可以自动快速的生成测试用例，还可以优化测试用例的覆盖率，使得测试结果能更准确地反映系统状态。但由于启发式算法普遍存在的容易陷入局部最优的问题，可能导致测试结果无法完全的覆盖状态空间。

因此，如何提供一种全面评价系统性能，提高系统分析与评价效率的可靠性、弹性、脆性的系统状态评估方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种可靠性、弹性、脆性的系统状态评估方法，适用于对系统在不同影响因素的作用下的性能状态和系统运行时下一阶段可能出现的问题进行预测，可以帮助系统设计和维护人员发现对于系统安全的起决定作用的薄弱环节、安全阈值以及外界干扰因素，以便及时对系统可能出现的问题进行提前预防和维护，提出应对措施，减少系统因故障而不能工作的经济损失，具有较高的实际应用价值。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种可靠性、弹性、脆性的系统状态评估方法，包括如下具体地步骤：

步骤1：根据系统定义可靠性、弹性、脆性的系统状态评价指标；

步骤2：生成测试用例并进行系统测试，保存所有测试用例和测试数据；

步骤3：对所有测试用例和测试数据进行数据处理；