Biztonságos és megbízható számítástechnika
Selényi Endre
Selényi Endre
Közismertek olyan alkalmazási területek, ahol a rendszer hibás működése jelentős anyagi kárt tud okozni vagy emberi életeket veszélyeztet. Ilyen kiemelten kritikus alkalmazások pl.
- közúti forgalomvezérlés, vasútbiztosítás
- nagyméretű adatbázisok szervezése, működtetése
- helyfoglaló rendszerek
- az intelligens gépkocsi
- űrkutatás stb.
A nagymegbízhatóságú rendszerek fogalomköre az elmúlt néhány évtized alatt a fenti alkalmazási területeken kidolgozott megbízhatóság javító megoldások együtteséből alakult ki, és összefogja mindazokat a módszereket, alkatrészeket és technológiákat, amikkel a mindenkori átlagos alkalmazásokhoz képest megnövelt megbízhatóságot lehet biztosítani.
A címben szereplő két rokon értelmű fogalom – biztonságos ill. megbízható – a rendszer helyes ill. helytelen működésének két különböző aspektusára koncentrál. Egy rendszer akkor megbízható, ha nagy valószínűséggel helyesen működik, és akkor biztonságos, ha elromlás esetén sem okoz katasztrofálisan nagy bajt. Pl. a liftek (általában ) megbízhatatlanok mert sokszor elromlanak, de biztonságosak mert hiba esetén (általában) nem okoznak katasztrófát. Mindkét fajta biztonsági tulajdonság tervezhető, ehhez nyújtanak alapot a nagymegbízhatóságú rendszerek..
A megbízhatóság növelésének alapvetően két útja van:
- a nyers erő módszere, amikor különlegesen megbízható alkatrészekkel és technológiákkal dolgozunk és
- a rendszertechnikai módszer, amikor adott tulajdonságú alkatrészek speciális összekapcsolásával - tehát rendszertechnikai úton - javítjuk a teljes rendszer megbízhatóságát. Ebben az esetben tehát a rendszer jobb, mint az alkatrészei.
A megbízhatóság növelés rendszertechnikai útját nevezik hibatűrő megoldásnak. (angolul: fault tolerant system, fault tolerant computing)
A nyers erővel tehát a hiba keletkezésének valószínűségét kívánjuk csökkenteni, míg a hibatűréssel azt próbáljuk elkerülni, hogy a rendszer belsejében keletkező hiba(ok) kijusson a rendszer kimenetére, azaz a felhasználói szinten hiba(jelenség) legyen.
A mai informatikai-számítástechnikai világban a megbízhatóság két pillére - a megbízható alkatrész és a hibatűrő rendszertechnika - mindig együtt van, de időről időre fontosságuk, fejlődésük gyorsasága változik, a szakma az idők során hol az egyik, hol a másik oldalt hangsúlyozza és fejleszti. Jelenleg a hibatűrés oldal hangsúlyozása látszik erősebbnek, annak a folyamatnak vagyunk, vagy leszünk tanúi, amikor a hibatűrő rendszertechnika, a különböző hibatűrő megoldások már nem csak a bevezetőben is említett különleges alkalmazásokban jelennek meg, hanem bevonulnak a hétköznapi alkalmazásokba is.
Arról van ugyanis szó, hogy a hétköznapi informatikai-számítástechnikai rendszerek is (belülről nézve) egyre komplexebbek lesznek és ezek a nagy rendszerek elviselhető költségű átlagos alkatrészekből felépítve csak akkor tudnak már működni, ha pl. hibavédő kódokat, belső ellenőrzéseket, tartalék egységeket stb. – összefoglalóan hibatűrő megoldásokat – tartalmaznak.
A hibatűrő rendszerekre vonatkozó ismeretek ma és a közeljövőben már nem csak a különleges alkalmazásokkal foglalkozó kevesek szükséges ismeretei, hanem az informatikai-számítástechnikai világ általános metodikájának részei.
A nemzetközi szakmai életben az utóbbi tíz évben jelentős hangsúlyt kaptak a biztonságos, a szolgáltatásokat megbízható módon nyújtó számítástechnikai rendszerek felépítésének általános kérdései. A Dependable Computing elnevezéssel összefogott szakterületnek egyre több rangos konferenciája van és 2004-ben az IEEE is elindította Dependable and Secure Computing című folyóirat-sorozatát.
A hazai tudományos életben is korán felismertük a szolgáltatásbiztos számítástechnika fontosságát. A hazai eredmények nemzetközi elismertségét bizonyítja, hogy idén áprilisban a Budapesti Műszaki és gazdaságtudományi Egyetem Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszéke rendezi meg az ötödik európai szakkonferenciát a Fifth European Dependable Computing Conferrence-t. Az e szám megjelenése előtt, április 20-22 között megtartott konferencia részletes anyaga megtalálható a http://sauron.inf.mit.bme.hu/EDCC5.nsf web-címen.
A dependable computing szemléletnek az informatikai-számítástecnikai rendszerek minden aspektusára kiterjedő gondolkodásmódját bizonyítják az 1. ábrán látható általános megbízhatósági fogalmak (IEC 1069-5):
A Híradástechnika folyóirat e havi számában főként az informatikai rendszerek megbízhatóságához kapcsolódó cikkek szerepelnek. A válogatások a hazai szolgáltatásbiztos számítástechnika művelői közül két nagy műhelyre, a BME Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszékre valamint a Széchenyi István Egyetem Informatika Tanszékre alapoznak.