软考-系统分析师-系统测试、计算机运行维护、系统可靠性分析与设计
2024-12-20 14:28:39 0 举报AI智能生成
软考-系统分析师-系统测试、计算机运行维护、系统可靠性分析与设计
作者其他创作
大纲/内容
测试方法
静态测试
被测程序不在机器上运行，采用人工检测和计算机辅助静态分析的手段对程序进行测试。
文档测试
检查单
代码测试
桌前检查(程序员自己检查)
代码审查(审查小组)
代码走查:(审查小组)
动态测试
通过运行程序发现错误。一般包括黑盒测试和白盒测试。
黑盒测试
黑盒测试也称为功能测试，主要用于集成测试、确认测试和系统测试阶段。
黑盒测试将软件看作是一个不透明的黑盒，完全不考虑(或不了解)程序的内部结构和处理算法，而只检查软件功能是否能按照SRS的要求正常使用，软件是否能适当地接收输入数据并产生正确的输出信息，软件运行过程中能否保持外部信息(例如，文件和数据库等)的完整性等。
黑盒测试方法包括
边界值分析
边界值分析选取的测试数据应该恰好等于、稍小于或稍大于边界值。
因果图
因果图根据输入条件(因)与输出结果(果)之间的因果关系来设计测试用例，它首先检查输入条件的各种组合情况，并找出输出结果对输入条件的依赖关系，然后，将因果图转换成判定表/判定树，最后为每种输出条件的组合设计测试用例。
等价类划分法
在设计测试用例时，等价类划分是用得最多的一种黑盒测试方法。
有效等价类
符合《需求规格说明书》要求的，输入合理的数据。
用来检验软件是否实现了《需求规格说明书》中规定的功能。
无效等价类
不符合《需求规格说明书》要求的，输入不合理的数据。用来检验软件的容错性
正交实验法
正交实验法是从大量的实验点中挑出适量的、有代表性的点，应用正交表，合理地安排实验的一种设计方法。
白盒测试
白盒测试也称为结构测试，主要用于软件单元测试阶段，测试人员按照程序内部逻辑结构设计测试用例，检测程序中的主要执行通路是否都能按预定要求正确工作。
白盒测试方法
控制流测试
控制流测试根据程序的内部逻辑结构设计测试用例，常用的技术是逻辑覆盖。
主要的覆盖标准
语句覆盖
语句覆盖是指选择足够多的测试用例，使得运行这些测试用例时，被测程序的每个语句至少执行一次。
判定覆盖
条件覆盖
条件/判定覆盖
条件组合覆盖
修正的条件/判定覆盖
路径覆盖
路径覆盖是指选取足够的测试用例，使得程序的每条可能执行到的路径都至少经过一次(如果程序中有环路，则要求每条环路路径至少经过一次)。
路径覆盖是最强的覆盖。
数据流测试
程序变异测试
测试类型
单元测试
也称为模块测试，其目的是检查每个模块能否正确地实现设计说明中的功能、性能、接口和其他设计约束等条件，发现模块内可能存在的各种差错。
单元测试的技术依据是软件详细设计说明书。
子主题
驱动模块用来调用被测模块
桩模块用来模拟被测模块所调用的子模块，它接受被测模块的调用。
顶层模块测试时不需要驱动模块，底层模块测试时不要桩模块。
测试策略
自顶向下式
自底向上式
孤立测试
综合测试
集成测试
集成测试的目的是检查模块之间，以及块和已集成的软件之间的接口关系，并验证已集成的软件是否符合设计要求。
集成测试的技术依据是软件概要设计文档
配置项测试
配置项测试的对象是软件配置项，配置项测试的目的是检验软件配置项与SRS的一致性。
系统测试
系统测试的对象是完整的、集成的计算机系系统测试的目的是在真实系统工作环境下，验证完整的软件配置项能否和系统正确连接，并满足系统/子系统设计文档和软件开发合同规定的要求。
真实系统下测试
验收测试（确认测试）
确认测试主要用于验证软件的功能、性能和其他特性是否与用
户需求一致。
①内部确认测试。由软件开发组织内部按照SRS进行测试
②Alpha测试。由用户在开发环境下进行测试
③Beta测试。由用户在实际使用环境下进行测试
④验收测试。针对SRS，在交付前以用户为主进行的测试。
回归测试
回归测试的目的是测试软件变更之后，变更部分的正确性和对变更需求的符合性，以及软件原有的、正确的功能、性能和其他规定的要求的不损害性。
性能测试
负载测试
压力测试
最大服务级别测试
强度测试
在系统资源比较低的情况下
并发测试
可靠性测试
11.系统运行维护
软件维护分类
口诀：就是鱼丸（纠正改正、适应、预防性、完善性）
改正性维护
修改软件错误、改正软件性能上的缺陷、排除实施中的误使用。
适应性维护
在使用过程中，外部环境(新的硬、软件配置)、数据环境(数据库、数据格式、数据输入/输出方法、数据存储介质)可能发生变化。为使软件适应这种变化而修改软件的过程称为适用性维护。
完善性维护
扩充软件功能、增强软件性能、改进加工效率、提高软件的可维护性。
预防性维护
指预先提高软件的可维护性、可靠性等，为以后进一步改进软件打下良好基础。采用先进的软件工程方法对需要维护的软件或软件中的某一部分(重新)进行设计、编码和测试。
遗留系统
演化策略
把对遗留系统的评价结果分列在坐标的4个象限内。对处在不同象限的遗留系统采取不同的演化策略。
子主题
淘汰策略
第四象限为低水平、低价值区，即遗留系统的技术含量较低，且具有较低的业务价值。对这种遗留系统的演化策略为淘汰，即全面重新开发新的系统以代替遗留系统。
继承策略
第二象限为低水平、高价值区，即遗留系统的技术含量较低，已经满足企业运作的功能或性能要求，但具有较高的商业价值，目前企业的业务尚紧密依赖该系统。称这种遗留系统的演化策略为继承。在开发新系统时，需要完全兼容遗留系统的功能模型和数据模型。为了保证业务的连续性，新老系统必须并行运行一段时间，再逐渐切换到新系统上运行。
改造策略
第一象限为高水平、高价值区，即遗留系统的技术含量较高，本身还有强大的生命力。系统具有较高的业务价值，基本上能够满足企业业务运作和决策支持的需要。这种系统可能建成的时间还很短，称这种遗留系统的演化策略为改造。改造包括系统功能的增强和数据模型的改造两个方面。系统功能的增强是指在原有系统的基础上增加新的应用要求，对遗留系统本身不做改变;数据模型的改造是指将遗留系统的旧的数据模型向新的数据模型的转化。
集成策略
第三象限为高水平、低价值区，即遗留系统的技术含量较高，但其业务价值较低，可能只完成某个部门(或子公司)的业务管理。这种系统在各自的局部领域里工作良好，但对于整个企业来说，存在多个这样的系统，不同的系统基于不同的平台、不同的数据模型形成了一个个信息孤岛，对这种遗留系统的演化策略为集成。
12. 系统可靠性分析与设计
概述
信息系统的可靠性是指系统在满足一定条件的应用环境中能够正常工作的能力，可以按一般工程系统的可靠性标准进行定性评价，也可以通过平均无故障运行时间等指标来进行定量分析。
系统可靠性指标
平均无故障时间
可靠度为R(t)的系统的平均无故障时间(Mean Time To Failure,MTTF)定义为从t=0时到故障发生时系统的持续运行时间的期望值。
平均故障修复时间(Mean Time To Fix,MTTR)
平均故障间隔时间(Mean Time Between Failure，MTBF)
因为两次故障之间必然有修复行为，因此，平均故障间隔时间中应包含MTTR。
MTBF=MTTR+MTTF
在实际应用中，一般MTTR很小，所以通常认为MTBF≈MTTF。
系统可用性
系统可用性是指在某个给定时间点上系统能够按照需求执行的概率
其定义为:
可用性=MTTF/(MTTR+MTTF)x100%=MTTF/MTBFx100%
其定义为:
可用性=MTTF/(MTTR+MTTF)x100%=MTTF/MTBFx100%
系统可靠性分析
串联系统
假设一个系统由n个子系统组成，当且仅当所有的子系统都能正常工作时，系统才能正常工作，这种系统称为串联系统。
如果系统的各个子系统的可靠度分别用R1,R2，…，Rn表示:则系统的可靠度为:
R=R,* R,* ...* R.
R=R,* R,* ...* R.
并联系统
假如一个系统由n个子系统组成，只要有一个子系统能够正常工作，系统就能正常工作，这种系统称为并联系统。
如果系统的各个子系统的可靠度分别用R1，R2，…，Rn表示，则系统的可靠度为:
R=1-(1-R,)x(1-R,)x...x(1-R)
R=1-(1-R,)x(1-R,)x...x(1-R)
m模冗余系统
m模冗余系统由m(m=2n+1,n>1)个相同的子系统和一个表决器组成，经过表决器表决后，m个子系统中占多数相同结果的输出作为系统的输出。
子主题
冗余技术
提高系统可靠性的技术可以分为避错(排错)技术和容错技术。
冗余是指在正常系统运行所需的基础上加上一定数量的资源，包括信息、时间、硬件和软件。
冗余是容错技术的基础，通过冗余资源的加入，可以使系统的可靠性得到较大的提高。
冗余技术
结构冗余
结构冗余是常用的冗余技术
按其工作方式分类
静态冗余
静态冗余又称为屏蔽冗余或被动冗余，常用的有三模冗余和多模冗余
m模冗余属于静态冗余
动态冗余
动态冗余又称为主动冗余，通过多重模块待机储备，当系统检测到某工作模块出现错误时，就用一个备用的模块来顶替它并重新运行。
混合冗余
先静态后动态。
信息冗余
信息冗余是在实现正常功能所需要的信息外，再添加一些信息，以保证运行结果正确性的方法。例如，检错码和纠错码就是信息冗余。
CRC循环冗余校验码属于信息冗余
时间冗余
时间冗余是以时间(即降低系统运行速度)为代价以减少硬件冗余和信息冗余的开销来达到提高可靠性的目的。
在某些实际应用中，硬件冗余和信息冗余的成本、体积、功耗、重量等开销可能过高而时间并不是太重要的因素时，可以使用时间冗余。时间冗余的基本概念是重复多次进行相同的计算，或称为重复执行(复执)，以达到故障检测的目的。
冗余附加
冗余附加是指为实现上述冗余技术所需的资源和技术，包括程序、指令、数据，以及存放和调用它们的空间等。
软件容错技术
软件容错的基本思想是从硬件容错中引申而来，利用软件设计的冗余和多样化来达到屏蔽错误的影响，提高系统可靠性的目的。
软件容错技术
N版本程序设计
N版本程序设计是一种静态的故障屏蔽技术，采用前向恢复的策略。
恢复块方法
恢复块方法是一种动态的故障屏蔽技术，采用后向恢复策略。
防卫式程序设计
通过在程序中包含错误检查代码和错误恢复代码，使得一旦发生错误，程序就能撤消错误状态，恢复到一个已知的正确状态中去。
系统配置技术
双机热备模式
另一台服务器长期处于后备状态，造成资源的浪费
双机互备模式
同时运行，彼此均为备机，当某一台出现故障，要接管另一台所有应用，对服务器性能要求高
双机双工模式
两台服务器均处于活动状态，同时运行相同的应用，实现了负载均衡和互为备份，通常使用磁盘柜存储技术
服务器集群技术
集群技术是指一组互相独立的服务器在网络中组合成为单一的系统工作，并以单一系统的模式加以管理。
大多数情况下，集群中所有的计算机拥有一个共同的名称，集群内任一系统上运行的服务可被所有的网络客户所使用
分类
高可用集群
高性能集群
负载均衡集群
自由主题
芯片可以使用的环境温度划分如下：军工级(-55℃~+150℃)，车载级(-40℃~+125℃)，工业级(-40℃~+85℃)，民用级(0℃~+70℃)。
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