試題五（共25分）  
閱讀以下信息系統(tǒng)可靠性問(wèn)題的說(shuō)明，在答題紙上回答問(wèn)題1至問(wèn)題3。 

【說(shuō)明】  某軟件公司開(kāi)發(fā)一項(xiàng)基于數(shù)據(jù)流的軟件，其系統(tǒng)的主要功能是對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行多次分析、處理和加工，生成需要的輸出數(shù)據(jù)。需求方對(duì)該系統(tǒng)的軟件可靠性要求很高，要求系統(tǒng)能夠長(zhǎng)時(shí)間無(wú)故障運(yùn)行。該公司將該系統(tǒng)設(shè)計(jì)交給王工負(fù)責(zé)。王工給出該系統(tǒng)的模塊示意圖如圖5-1所示。王工解釋：只要各個(gè)模塊的可靠度足夠高，失效率足夠低，則整個(gè)軟件系統(tǒng)的可靠性是有保證的。 

    圖5-1 王工建議的軟件系統(tǒng)模塊示意圖  
李工對(duì)王工的方案提出了異議。李工認(rèn)為王工的說(shuō)法有兩個(gè)問(wèn)題：第一，即使每個(gè)模塊的可靠度足夠高，但是整個(gè)軟件系統(tǒng)模塊之間全部采用串聯(lián)，則整個(gè)軟件系統(tǒng)的可靠度明顯下降。假設(shè)各個(gè)模塊的可靠度均為0.99，則整個(gè)軟件系統(tǒng)的可靠度為0.994≈0.96；第二，軟件系統(tǒng)模塊全部采用串聯(lián)結(jié)構(gòu)時(shí)，一旦某個(gè)模塊失效，則意味著整個(gè)軟件系統(tǒng)失效。  

李工認(rèn)為，應(yīng)該在軟件系統(tǒng)中采用冗余技術(shù)中的動(dòng)態(tài)冗余或者軟件容錯(cuò)的N版本程序設(shè)計(jì)技術(shù)，對(duì)容易失效或者非常重要的模塊進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)，將模塊之間的串聯(lián)結(jié)構(gòu)部分變?yōu)椴⒙?lián)結(jié)構(gòu)，來(lái)提高整個(gè)軟件系統(tǒng)的可靠性。同時(shí)，李工給出了采用動(dòng)態(tài)冗余技術(shù)后的軟件系統(tǒng)模塊示意圖，如圖5-2所示。  
    

圖5-2 李工建議的系統(tǒng)模塊示意圖  
劉工建議，李工方案中M1和M4模塊沒(méi)有采用容錯(cuò)設(shè)計(jì)，但M1和M4發(fā)生故障有可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果。因此，可以在M1和M4模塊設(shè)計(jì)上采用檢錯(cuò)技術(shù)，在軟件出現(xiàn)故障后能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并報(bào)警，提醒維護(hù)人員進(jìn)行處理。  
注：假設(shè)各個(gè)模塊的可靠度均為0.99。
【問(wèn)題1】（4分）  在系統(tǒng)可靠性中，可靠度和失效率是兩個(gè)非常關(guān)鍵的指標(biāo)，請(qǐng)分別解釋其含義。   
【問(wèn)題2】（13分）  請(qǐng)解釋李工提出的動(dòng)態(tài)冗余和N版本程序設(shè)計(jì)技術(shù)，給出圖5-1中模塊M2采用圖5-2動(dòng)態(tài)冗余技術(shù)后的可靠度。 
 請(qǐng)給出采用李工設(shè)計(jì)方案后整個(gè)系統(tǒng)可靠度的計(jì)算方法，并計(jì)算結(jié)果。   
【問(wèn)題3】（8分）  請(qǐng)給出檢錯(cuò)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，并說(shuō)明檢測(cè)技術(shù)常見(jiàn)的實(shí)現(xiàn)方式和處理方式。