因为可靠，所以信赖——软件可靠性

广电超宽带，百兆普及，千兆引领

前言

转型中的广电运营商旨在构建基于IP的业务 络并提高其可靠性，已达成业内共识。但如何顺利实现可靠性的预与立，并非人人皆知。

我们构筑99.99%的高可靠性 络，即每年宕机时间仅为52分钟。业务流量快速切换并且具有强壮性。由于IP技术的复杂性，必须要采用一系列的技术，才能获得所期望的可靠性。高可靠性已成必然需求。

络的可靠性是分层级的，可以分为 络级可靠性和设备级可靠性。 络级可靠性范围覆盖从UNI到应用系统，需要在 络设计之初就提前布局，如冗余节点、备份链路、备份设备、 络协议选择，如trunk等。设备级可靠性是 络中设备本身的可靠性，要求MTBF时间长。

络故障是服务中断最重要的原因，操作失误、物理链路故障和 络设备故障是引发 络故障最主要的三个原因，各自占到整体故障发生比率的20% ~ 30%。考虑到IP 络的复杂性，产生了很多专门保证 络可靠性的技术，今天我们只谈最基本的 络设备本身的可靠性，撇开学究的理论，说说我们最擅长的软件可靠性， 是如何保障我们的设备可靠运行的。

软件可靠性定义

1983年美国IEEE计算机学会对“软件可靠性”作出了明确定义，此后该定义被美国标准化研究所接受为国家标准，1989年我国也接受该定义为国家标准。该定义包括两方面的含义：

1. 在规定的条件下，在规定的时间内，软件不引起系统失效的概率；

2. 在规定的时间周期内，在所述条件程序下执行所要求功能的能力；

其中的概率是系统输入和系统使用的函数，也是软件中存在的故障的函数，系统输入将确定是否会遇到已存在的故障（如果故障存在的话）。

提高软件可靠性措施

开发平台

自研的Teraband OS，基于现有 络分析和对未来 络发展的考量，采用Linux平台开发，具有高可扩展性、高可靠性等特点。平台易于进行模块化并行开发，模块间采用高效的通讯机制。同时兼具多平台特点，可以在不同CPU架构下做快速迁移。

编程规范

为了提高产品软件代码质量，指导软件开发人员编写出简洁、可维护、可靠、可测试、高效、可移植的代码，总结过去各种典型编码问题，并参考软件业国内外前沿企业标准，制定了凌云的编程规范。

清晰：清晰是易于维护、易于重构的软件所必备特征。目前软件维护期成本占整个生命周期成本的40%~90%。根据业界经验，维护期变更代码的成本，小型系统是开发期的5倍，大型系统（100万行代码以上）可以达到100倍。业界的调查指出，开发组平均大约一半的人力用于弥补过去的错误，而不是添加新的功能来帮助公司提高竞争力。

简洁：简洁就是易于理解并且易于实现。代码越长越难以看懂，也就越容易在修改时引入错误。写的代码越多，意味着出错的地方越多，也就意味着代码的可靠性越低。因此，我们提倡大家通过编写简洁明了的代码来提升代码可靠性。

风格一致：在编程风格上，我们不提倡个性化，要求所有开发人员写出的代码都如出一辙。好处显而易见，阅读别人代码没有障碍，维护人员可以快速上手。

单元测试

单元测试（Unit Testing）是针对程序模块（软件设计的最小单位）来进行正确性检验的测试工作。程序单元是应用的最小可测试部件，在过程化编程中，一个单元就是单个程序、函数、过程等，对于面向对象编程，最小单元就是方法，包括基类（超类）、抽象类、或者派生类（子类）中的方法。

为测试时隔离待测试模块，使用单元测试工具如stubs、mock等，构建单元运行所需要的运行条件。单元测试由软件开发人员编写，用于确保他们所写的代码匹配软件需求和遵循开发目标。

系统测试

任何一个开发人员在系统实现时，总会或多或少的出错，对整个系统而言是不允许出错的，所以系统测试应运而生。系统测试是寻找系统错误，特别是不经常出现的错误、隐藏的错误。系统测试是为了发现错误而执行程序的过程，是为了证明软件有错，而不是证明软件无错误，一个成功的测试是发现了至今未发现过的错误。

软件FMEA

FMEA（Failure Mode and Effects Analysis）即失效模式与影响分析。

从每次的失效和故障中习得经验和教训，是一件代价高昂而又耗费时间的事情，FMEA刚好是一种用来研究失效和故障的更为系统的方法。二十世纪四十年代后期，美国空军最先采用了FMEA方法，尽管最初是由军事领域所建立的方法，但FMEA方法学现在已广泛应用于各行各业。

对系统范围内潜在的失效模式加以分析，以便按照严重程度加以分类，确定失效对于该系统的影响，并针对失效分析做出有效的软件检测机制和业务恢复机制。简单讲就是我们分析所有软件、硬件可能会失效的点，做出针对性的定时检测，一旦发生失效，按照对业务的影响范围做有效的恢复。

FIT测试

FIT（Fault Insertion Test）故障注入测试是与FMEA分析对应的验证机制。目的是验证产品的可靠性是否达到设计需求，检验在各种可能的硬件和软件缺陷被激活时，被测系统的容错设计能否有效发挥作用，恢复系统，如果无法恢复需要上 告警，以便用户发现故障点，手动修复业务。

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