| dc.description | Nos dias atuais, observamos o vertiginoso avanço da tecnologia e a dependência cada
vez maior da sociedade nos sistemas de computação. O uso massivo de dispositivos
computadorizados, fixos e móveis, dentro de um conceito de computação ubíqua, e a
crescente pervasividade das redes de computadores e serviços, têm tornado os sistemas
extremamente complexos e dinâmicos. Esta complexidade vem aumentando a cada dia, a
medida que os computadores têm se tornado menores, mais baratos e com maior
capacidade de processamento. Hoje eles estão presentes não apenas em grande parte dos
objetos da vida diária, como aparelhos celulares, laptops e desktops, como também nos
sistemas de telecomunicações, nos meios de transporte, nos equipamentos hospitalares, e na
maior parte das atividades.
Enquanto razões econômicas forçam o desenvolvimento de novos sistemas
computacionais, com um número cada vez maior de facilidades, razões de qualidade
impõem a necessidade de que sejam evitados maus funcionamentos desses sistemas. As
conseqüências das paralisações dos sistemas computacionais podem variar desde simples
inconveniências, a perda de vidas humanas ou prejuízos materiais, o que motiva o
desenvolvimento de metodologias para a avaliação da dependabilidade, ou segurança de
funcionamento, desses sistemas.
Devido ao comportamento aleatório de grande parte das falhas, técnicas de modelagem
de dependabilidade por meio de avaliação analítica ou simulação estocástica têm provado
ser uma solução útil e versátil em todas as fases do ciclo de vida de um sistema, desde a
fase de projeto, na escolha da solução que melhor satisfaça aos requisitos de
dependabilidade propostos, até a fase operacional, na detecção de gargalos que impeçam os
sistemas de atingir tais requisitos. Esta Tese propõe o desenvolvimento de uma
metodologia que possibilite a modelagem, o refinamento e a avaliação de sistemas
dependáveis com a utilização de mecanismos de tolerância a falhas, através de um método
híbrido baseado em redes de Petri estocásticas determinísticas estendidas (EDSPN) e
diagramas de blocos, de um modo flexível, expansível e passível de automação.
A metodologia proposta é executada em 5 diferentes níveis hierárquicos. Os dois
primeiros níveis hierárquicos lidam com os diagramas de blocos e com os mecanismos de
tolerância a falhas a serem introduzidos. O terceiro nível hierárquico, formado por redes de
Petri de alto nível, define como será a interligação das redes de Petri, que representa a
configuração dos blocos no diagrama de sistema dependável, na configuração final. No
quarto nível hierárquico, o comportamento de cada bloco é modelado por meio de EDSPN,
o qual gera expressões numéricas ou analíticas dos atributos de confiabilidade,
disponibilidade e segurança. Finalmente, as expressões obtidas são utilizadas em um
modelo dependável e parametrizado (MDP), de acordo com a configuração definida no
terceiro nível, para obtenção das estimativas de dependabilidade do sistema como um todo.
A metodologia proposta, além de ser passível de automação, objetiva ocultar a
complexidade matemática envolvida e reduzir a possibilidade de explosão de estados. Para tornar os modelos EDSPN e MDP mais eficientes, uma biblioteca de modelos foi
criada. Um mesmo modelo, com o auxílio de diferentes parâmetros de configuração, pode
assumir diferentes mecanismos de tolerância a falhas, o que torna a metodologia flexível,
assim como, um mesmo modelo, com o auxílio de parâmetros estruturais, pode assumir
diferentes níveis de redundância em um mesmo mecanismo tolerante a falhas, o que torna a
metodologia expansível | |
