试题五（共25分） 阅读以下信息系统可靠性问题的说明，在答题纸上回答问题 1至问题 3。 【说明】 某软

试题五（共25分）

阅读以下信息系统可靠性问题的说明，在答题纸上回答问题 1至问题 3。

【说明】

某软件公司开发一项基于数据流的软件，其系统的主要功能是对输入数据进行多次分析、处理和加工，生成需要的输出数据。需求方对该系统的软件可靠性要求很高，要求系统能够长时间无故障运行。该公司将该系统设计交给王工负责。王工给出该系统的模块示意图如图5-1所示。王工解释：只要各个模块的可靠度足够高，失效率足够低，则整个软件系统的可靠性是有保证的。

李工对王工的方案提出了异议。李工认为王工的说法有两个问题：第一，即使每个模块的可靠度足够高，但是整个软件系统模块之间全部采用串联，则整个软件系统的可靠度明显下降。假设各个模块的可靠度均为 0.99，则整个软件系统的可靠度为 0.994≈0.96；第二，软件系统模块全部采用串联结构时，一旦某个模块失效，则意味着整个软件系统失效。

李工认为， 应该在软件系统中采用冗余技术中的动态冗余或者软件容错的N 版本程序设计技术，对容易失效或者非常重要的模块进行冗余设计，将模块之间的串联结构部分变为并联结构，来提高整个软件系统的可靠性。同时，李工给出了采用动态冗余技术后的软件系统模块示意图，如图5-2所示。

刘工建议，李工方案中 M1 和 M4 模块没有采用容错设计，但 M1 和 M4 发生故障有可能导致严重后果。因此，可以在M1和M4模块设计上采用检错技术，在软件出现故障后能及时发现并报警，提醒维护人员进行处理。

注：假设各个模块的可靠度均为0.99。

【问题 1】（4分）

在系统可靠性中，可靠度和失效率是两个非常关键的指标，请分别解释其含义。

【问题 2】（13分）

请解释李工提出的动态冗余和N 版本程序设计技术，给出图 5-1中模块M2采用图5-2 动态冗余技术后的可靠度。

请给出采用李工设计方案后整个系统可靠度的计算方法，并计算结果。

【问题 3】（8分）

请给出检错技术的优缺点，并说明检测技术常见的实现方式和处理方式。