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1 vii Indice I INTRODUZIONE E RICHIAMI 1 1 Introduzione La dependability Le Minacce: guasti, errori e fallimenti Gli attributi della dependability I mezzi per ottenere la dependability Richiami di ProbabilitàeMetrologia Richiami di Probabilità Algebra degli eventi Probabilità, Probabilità CondizionaleedIndipendenza di Eventi Reliability per Sistemi in Serie e in Parallelo Teorema delle probabilitàtotalieformuladibayes Prove di Bernoulli Variabili Casuali Discrete Esempi di distribuzioni discrete Variabili Casuali Continue La distribuzione Esponenziale Minimo di due esponenziali indipendenti Competizione tra due esponenziali indipendenti Reliability, Failure Rate, Cumulative Failure Rate e Conditional Reliability Esempi di distribuzioni continue Expectation Richiami di Metrologia Fondamenti di teoria della misurazione Caratteristiche di una misurazione Incertezza di misura Compatibilità deirisultati

2 viii INDICE Indicazioni conclusive e approfondimenti II MODELLI 57 3 Metodi Combinatori Introduzione Modelli combinatori Componenti in Serie e in Parallelo Caso generico: k su n Metodi booleani Approcci di base per la valutazione Teorema di espansione di Shannon Formalismi grafici Reliability Block Diagrams Reliability Graphs Fault Trees Fault Tree Analysis (FTA) Elementi di un fault tree Costruzione del fault tree Generazione dei Minimal Cut Set Analisi quantitativa di un fault tree Caso di studio Descrizione del sistema Fault Tree del sistema RBD e RG del sistema Analisi quantitativa del sistema Catene di Markov: fondamenti Introduzione ai Processi Stocastici e di Markov Catene di Markov a tempo discreto Vettore di probabilità dioccupazionedeglistatiema- trice di probabilità ditransizione Tempo di permanenza in uno stato Comportamento transiente Esempio: andamento titolo Grafo associato alla catena Classificazione degli stati Stati accessibili, comunicanti ed assorbenti Stati transitori, ricorrenti, ricorrenti positivi e ricorrenti nulli

3 ix Stati periodici e aperiodici Comportamento a regime Esempio: andamento titolo (continua) Analisi di catene con stati assorbenti Esempio: la camminata aleatoria con barriera riflettente Catene di Markov a tempo continuo Comportamento transiente Grafo associato alla catena Uniformizzazione di catene di Markov Stati assorbenti, istantanei, stabili Esempio Calcolo del MTTF in catene con stati assorbenti Esempio Stati accessibili, ricorrenti e transitori Comportamento a regime Metodi per il calcolo di π Metodi diretti Metodi iterativi stazionari Esempio: sistema con tre server in parallelo Reti di Petri ed Estensioni Introduzione Caratteristiche dei formalismi di modellazione Reti di Petri di tipo Place/Transition Definizione Firing di una transizione Proprietà ecomportamento Potenza di modellazione Reti di Petri con priorità Analisi delle reti di Petri Transizioni temporizzate Stochastic Petri Nets Definizione Conflitto Concorrenza Tasso di transizione dipendente dalla marcatura SPN e processo stocastico sottostante Misure di interesse Performance, dependability e performability Variabili di performance e struttura di guadagno Definizione delle variabili di performance

4 x INDICE Esempio di variabile di performance Generalized Stochastic Petri Nets Definizione Conflitto GSPN e processo stocastico sottostante Estensioni SAN Definizione Cambiamento di marcatura SAN stabilizzanti e ben specificate SAN e processo stocastico sottostante Möbius Caratteristiche Principali di Möbius Il framework di Möbius DEEM Sistemi a Fasi Multiple Caratteristiche Principali di DEEM III METODI SPERIMENTALI Monitoring di sistemi Fondamenti del monitoring di sistemi Problematiche nel monitoring di sistemi Gestione dei Dati La Metodologia di Analisi OLAP Struttura di un repository OLAP OLAP per il monitoring Principali categorie per il monitoring di sistemi Automatic Failure Reporting per Componenti Software Sistemi di Intrusion Detection ed Intrusion Prevention Network Monitoring e QoS Monitoring Telemetria di Sistemi Embedded Monitoring di Large-Scale Enterprise Software RunTime Verification Un caso di studio: Monitoriamo un Clock software Il Reliable and Self-Aware Clock Pianificazione dell attività monitoraggio Instrumentazione del codice Definizione della struttura del repository Parsing dei file di log

5 xi Analisi OLAP Fault Injection e Robustness Testing Introduzione Fault Injection: Concetti di base Definizioni Obiettivi Modelli di guasto e tecniche di iniezione Applicazioni della Fault Injection Interazione con metodi modellistici Analisi dei modi di fallimento e valutazione del rischio Selezione di componenti e Dependability Benchmarking Metodologie di Fault Injection Una metodologia per l iniezione di guasti hardware Una metodologia per l iniezione di guasti software Robustness Testing Approccio generale Robustness Testing di sistemi operativi Robustness Testing di web services Bibliografia 271

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