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Qualitätssicherung von Software

Qualitätssicherung von Software . Prof. Dr. Holger Schlingloff Humboldt-Universität zu Berlin und Fraunhofer FIRST. Kapitel 1. Einleitung 1.1 Einleitungsbeispiel 1.2 Begriffe 1.3 Software-Qualitätskriterien. Ursache, Wirkung und Folge.

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Qualitätssicherung von Software

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Presentation Transcript

  1. Qualitätssicherung von Software Prof. Dr. Holger Schlingloff Humboldt-Universität zu Berlin und Fraunhofer FIRST

  2. Kapitel 1. Einleitung 1.1 Einleitungsbeispiel 1.2 Begriffe 1.3 Software-Qualitätskriterien 1.2 Begriffe

  3. Ursache, Wirkung und Folge • Standardwerk zur Terminologie:J.C. Laprie, A. Avizienis,H. Kopetz: Dependability: Basic Concepts and Terminology. Springer-Verlag (englisch, deutsch, französisch) Irrtum (error) Ursache  Fehlzustand (fault)Wirkung  Ausfall (failure) Folge • Ausfall kann Fehlerursache für weiteren Fehler sein! 1.2 Begriffe

  4. Klassifikation von Fehlern (1) • Intention (Art) • zufälliger Fehler =zufällig auftretender oder erzeugter Fehler • absichtlicher Fehler = in böswilliger Absicht erzeugter Fehler • Idee, phänomenologischer Ursprung • physikalischer Fehler = Fehler aufgrund eines physikalischen Phänomens • logischer Fehler = auf menschlicher Unzulänglichkeit basierende Fehlerursache, Denkfehler 1.2 Begriffe

  5. Klassifikation von Fehlern (2) • Raum • externer Fehler = von der Beeinflussung des Systems durch seine physikalische Umgebung oder vom Zusammenwirken mit seiner menschlichen Umgebung hervorgerufene Fehlerursache • interner Fehler = Teil des Systemzustandes, der bei Aufruf durch eine Rechenaktivität einen Fehler hervorruft • Zeit, Entstehungsphase • Betriebsfehler = während der Nutzung des Systems auftretender Fehler • Entwurfsfehler, Konstruktionsfehler = während der Entwicklung oder der Modifikation oder der Erstellung der Betriebsprozeduren entstandener Fehler 1.2 Begriffe

  6. Klassifikation von Fehlern (3) • Dauer • permanente Fehler = Anwesenheit ist nicht von einer punktuellen Bedingung abhängig • Temporäre oder transiente Fehler = nur während einer bestimmten Zeit vorhanden • Unterscheidung reparierbar oder nicht! temporäre interne Fehler werden auch intermittierende Fehler genannt jeder Fehler kann als permanenter Entwurfsfehler verstanden werden 1.2 Begriffe

  7. Klassifikation von Ausfällen • Wert- oder Zeitausfälle • verfrüht oder verspätet • konsistent oder inkonsistent • kritisch oder unkritisch • Stillstand oder Livelock • Auslassungsausfälle, Totalausfälle • … 1.2 Begriffe

  8. Kapitel 1. Einleitung 1.1 Einleitungsbeispiel 1.2 Begriffe 1.3 Software-Qualitätskriterien 1.3 Kriterien

  9. Korrektheit, Sicherheit, Zuverlässigkeit… • ANSI 72983: „Grad der Übereinstimmung zwischen Spezifikation und Programm“ • vgl. Definition von Qualität! • ungeeignete Definition (ein wenig schwanger…) • Korrektheit bedeutet Abwesenheit von Fehlern • Software ist korrekt, wenn sie genau das in der Spezifikation festgelegte funktionale Verhalten zeigt • also nicht: Wartbarkeit, Effizienz, Funktionalität, … • als Qualitätsmaß schlecht geeignet • Üblicherweise sind mehrere verschiedene korrekte Implementierungen einer Spezifikation möglich 1.3 Kriterien

  10. Sicherheit „Sicher“ ist sicher ein vielstrapaziertes Wort… • ISO 8402: „Zustand, in dem das Risiko eines Personen- oder Sachschadens auf einen annehmbaren Wert begrenzt ist“ • Ein System heißt sicherheitskritisch, wenn es beim Ausfall großen Schaden verursachen kann • „großer Schaden“: Der Ausfallverlust übersteigt die regulären Betriebsgewinne um ein Vielfaches • Stillstand ist nicht immer sicher… • fail-safe, safe-stop, fail-silent, … 1.3 Kriterien

  11. Security = Informationssicherheit / Geschütztheit • Security = Schutz vor böswilligen Schäden • Safety = Schutz vor unbeabsichtigten Schäden • Formale Definitionen von Sicherheit existieren • safety = „nothing bad will ever happen“ • liveness = „something good will eventually happen“ 1.3 Kriterien

  12. Zuverlässigkeit • Zuverlässigkeit (Reliability) ist ein Maß für die Fähigkeit des Systems, funktionstüchtig zu bleiben; Wahrscheinlichkeit, dass das System während einer bestimmten Zeitdauer t nicht versagt • Grad der Vertrauenswürdigkeit in die vom System erbrachte Leistung • MTTF: mean time to failure • Überlebenswahrscheinlichkeit R(t): Wahrscheinlichkeit, dass das System nach t Zeiteinheiten noch nicht ausgefallen ist 1.3 Kriterien

  13. Verlässlichkeit • Verlässlichkeit (Dependability) wird oft synonym oder als Erweiterung für Zuverlässigkeit verwendet • DIN 40041: Zuverlässigkeit ist die Beschaffenheit bezüglich der Eignung, während oder nach vorgegebenen Zeitspannen bei vorgegebenen Arbeitsbedingungen die Zuverlässigkeits-Anforderungen zu erfüllen • Teile: Verfügbarkeit, Funktionsfähigkeit, Sicherheit • Vertraulichkeit ist Teil der Informationssicherheit 1.3 Kriterien

  14. Verfügbarkeit • MTBF: mean time between failures;MTTR: mean time to repair • Verfügbarkeit (availability) misst die Wahrscheinlichkeit, mit der ein reparierbares System zu einem beliebigen Zeitpunkt funktioniert: MTBF / (MTBF + MTTR) 1.3 Kriterien

  15. Robustheit und Fehlertoleranz • Robustheit = Eigenschaft des Systems, auch in ungewöhnlichen (unspezifizierten) Situationen bestmögliche Funktionalität zu erbringen • Fehlertoleranz = Eigenschaft des Systems, auch beim Auftreten von bestimmten Fehlern (Fehlzuständen) die geforderte Funktionalität zu erbringen 1.3 Kriterien

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