计算机容错技术课后习题

计算机信息安全技术作业习题习题11．对计算机信息系统安全构成威胁的主要因素有哪些2．从技术角度分析引起计算机信息系统安全问题的根本原因是什么3．计算机信息安全研究的主要内容有哪些4．什么是TEMPEST技术5．什么是信息的完整性、可用性、保密性6．安全体系结构ISO7498-2标准包括哪些内容7．计算机系统的安全策略内容有哪些8．在计算机安全系统中人、制度和技术的关系如何9．什么是计算机系统的可靠性计算机可靠性包含哪些内容10．提高计算机系统的可靠性可以采取哪两项措施11．容错系统工作过程包括哪些部分每个部分是如何工作的12．容错设计技术有哪些13．故障恢复策略有哪两种14．什么是恢复块方法、N-版本程序设计和防卫式程序设计习题 21．请说明研究密码学的意义以及密码学研究的内容。

2．古典代替密码体制和换位密码体制有什么特点3. 请比较代替密码中移位密码、单表替代密码和多表替代密码哪种方法安全性好，为什么4．凯撒密码是一种单表代替密码，它的加密方法就是把明文中所有字母都用它右面的第k个字母代替，并认为z后面又是a。

加密函数可以表示为：f （a ）= （a + k ）Mod n其中f（ a ）表示密文字母在字母表中的位置，a表示明文字母在字母表中的位置，k是密钥，n为字母表中的字符个数。

设有明文security，密钥k=3，密钥字母表如表所示，其中字母表示明文或密文字符集，数字表示字母在密钥字母表中的位置。

z2（2）请写出该凯撒密码的解密函数。

（3）请用高级语言编写通用凯撒密码的加密/解密程序。

5．已知仿射密码的加密函数可以表示为：f（a）= （aK1+ K0）mod 26并知道明文字母e、h对应密文字母是f，w，请计算密钥K1和K0来破译此密码（答案K1=23，K0=17，还有其它解）。

6．设英文字母a，b，c，…，分别编号为0，1，2，…，25，仿射密码加密变换为c = （3m + 5）mod 26其中m表示明文编号，c表示密文编号。

1、故障的本质是什么？故障指硬件元件损坏（或软件中的BUG），使该元件（或软件模块）不能完成指定逻辑功能的事件。

它存在于“物理空间” （构成计算机的硬、软件全体组成它的物理空间）中，是客观存在的事件。

其中：硬件故障一般是由元件的物理缺陷导致的，或因运行环境恶劣而引发的随机的故障，这些是可以通过冗余同样硬件加以蔽屏掉的；软件故障一般是由设计错误造成的，是设计时固有的而与干扰无关，一般采用异样的或非相似的软件设计来进行冗余管理。

2、举例说明故障、差错及失效有何不同，举例说明故障潜伏期和差错潜伏期有何不同，举例说明永久故障、间歇故障、瞬时故障有何不同。

故障：是系统的硬件中发生的物理缺陷，设计制造的不完善或软件中隐含的错误。

硬件故障的例子如线路的短路或开路、晶体管不能正常导通或截止等。

软件故障的例子如程序的死循环等。

差错：差错是系统中由于故障而造成的信息或状态的不正确。

故障是差错的原因，而差错是故障的结果，如：计算机运行过程中指令区“漂”至数据区。

失效：失效是指系统未能正确提供预先指定的服务。

差错是失效的原因，而失效是差错的结果，如：系统不能正常工作。

从故障发生到由于该故障而产生差错的时间间隔称为故障潜伏期（fault latency）。

从差错出现到由于该差错而导致失效的时间间隔称为差错潜伏期（error latency）。

故障不一定立即引起差错，比如一个与门输出端发生了s-a-0故障，如果很长一段时间，该与门的n个输入不都为1，则在它的输出端并没有‘错误’信号出现，因而也不会有差错信息产生。

从差错产生后，并不一定立即失效，只有当错误的结果输出，或差错使系统无法继续运行下去，才会发生失效。

永久性故障：一旦发生即永久存在，如s-a-1/s-a-0间歇性故障：重复的发生/消失，间竭地活动，如接触不良。

依一定条件有时发生，条件成立就发生，如串扰故障。

瞬时故障：发生后很快就消失，持续时间短，如受电磁干扰、雷电干扰，空间粒子轰击存储器单元。

计算机容错测试题及答案在计算机科学领域，容错测试是一种重要的技术手段，用于测试和验证系统在发生故障或错误时的表现和可靠性。

本文将提供一系列计算机容错测试题及答案，帮助读者了解和掌握这一领域的知识。

一、选择题1. 容错测试的目的是什么？A. 检测系统的运行速度B. 验证系统的健壮性和可靠性C. 测试系统的用户界面D. 验证系统是否满足用户需求答案：B2. 容错测试的关键是什么？A. 检测系统的性能B. 模拟错误场景C. 验证系统的安全性D. 测试系统的界面布局答案：B3. 以下哪项不是容错测试的方法之一？A. 崩溃测试B. 内存泄漏测试C. 并发性能测试D. 边界值测试答案：C4. 容错测试的主要挑战是什么？A. 资源消耗过大B. 难以模拟所有错误场景C. 需要专业知识和技巧D. 测试结果不容易验证答案：B5. 哪种容错测试方法可以模拟系统崩溃的情况？A. 内存泄漏测试B. 崩溃恢复测试C. 异常处理测试D. 并发性能测试答案：B二、填空题1. 容错测试是一种用于验证系统在发生故障或错误时的____________的测试方法。

答案：可靠性2. 容错测试的目的是证明系统能够正确地____________、____________和____________。

答案：检测、处理、恢复3. 容错测试的关键是模拟各种可能的____________和____________。

答案：错误场景、故障4. ____________测试可以验证系统在崩溃后能够成功恢复并继续正常运行。

答案：崩溃恢复5. 容错测试需要在____________环境下进行，以确保系统的稳定性和可靠性。

答案：真实三、简答题1. 请简要介绍容错测试的步骤。

答案：容错测试通常包括以下几个步骤：- 定义测试目标和范围：明确测试的目的和测试的覆盖范围，确定关键测试点和场景。

- 设计测试用例：根据测试目标和范围，设计合适的测试用例，包括正常情况和异常情况下的测试。

计算机容错技术课后习题————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：第1章绪论1、为什么说可靠度高的系统其安全度必然高，但安全度高的系统其可靠度不一定高？答：可靠度：设在时刻t0系统正常运行，则系统在整个时间区间[t0 ,t]内正常运行的条件概率，称为系统在时刻t的～，记为R(t)。

安全度：设在时刻t0系统正常运行，则系统在时刻t的安全度S(t)指系统在[t0 ,t]内正常运行的条件概率加上系统在时刻t处于失效安全状态的条件概率，即S(t) = R(t) +FS(t)。

由二者的定义可以看出，当R(t)的值越大，即可靠度越高，且FS(t)值一定时，S(t) = R(t) +FS(t)的值必定会越大，即安全度会很高；反之，安全度高的系统是由R(t)和FS(t)两项参数共同决定的，R(t)的值可以是一个定值，而FS(t)的值可以取一个较高值时，可以满足高可靠度的要求。

2、可靠度高的系统是否可用度一定高？可用度高的系统是否可靠度一定高，为什么？答：设在时刻t0系统正常运行，则系统在整个时间区间[t0 ,t]内正常运行的条件概率，称为系统在时刻t的可靠度，记为R(t)。

系统在时刻t的可用度：指系统在该时刻正确执行其功能的概率，记为A(t)，瞬时可用度。

系统处于稳定状态时，其可用度不再随时间变化，称为稳态可用度，记为Ass。

可靠度高的系统，可用度一定高，而可用度高的系统，可靠度不一定高。

注意：可用度与可靠度的区别，可用度只考虑时刻t系统正确执行功能的概率，并不关心时刻t以前系统是否发生过时效。

而可靠度则要考虑在整个时间区间【t0，t】内系统正常运行的概率。

3、系统可维度是如何影响系统的可用度的，试用公式予以说明。

答：系统的可维度M(t)是指系统失效后，在时间间隔t=Tf内被修复的概率。

可用度A=T0/(T0+Tf)，T0：正常运行时间，系统完成功能的时间。

计算机系统容错技术汇报人：2023-12-25•容错技术概述•硬件容错技术•软件容错技术目录•容错系统设计•容错技术的发展趋势01容错技术概述容错技术通过冗余设计、错误检测和恢复机制等手段，提高计算机系统的可靠性和稳定性，减少因故障导致的系统停机或数据丢失等问题。

基于硬件的容错技术通过硬件冗余设计，如双机热备、磁盘阵列等，实现故障检测和恢复。

基于软件的容错技术通过软件错误检测和恢复机制，如错误检测码、软件冗余等，提高软件系统的可靠性。

混合容错技术结合硬件和软件的容错技术，实现多层次、全方位的故障检测和恢复。

对于需要高可用性和数据一致性的关键业务系统，如银行、证券等金融机构的系统，容错技术是必不可少的保障措施。

关键业务系统分布式系统中的节点和网络可能会出现故障，容错技术可以保障系统的可靠性和稳定性。

分布式系统云计算平台需要保证服务的连续性和数据的可靠性，容错技术可以提供强大的支撑和保障。

云计算平台容错技术的应用场景02硬件容错技术热备份技术在正常运行时，备用硬件设备处于热备状态，一旦主设备出现故障，备用设备能够迅速接管并继续运行。

冗余硬件通过增加多余的硬件设备来提高系统的可靠性，当某个硬件设备发生故障时，可以依靠冗余硬件继续运行。

硬件自检测技术通过硬件自带的检测机制，实时监测硬件设备的状态，一旦发现故障能够及时报警并采取相应的措施。

硬件冗余技术热备份技术热备份技术是一种硬件容错技术，通过在正常运行时将备用硬件设备保持在热备状态，一旦主设备出现故障，备用设备能够迅速接管并继续运行。

热备份技术需要合理配置主备设备，确保在主设备出现故障时备用设备能够无缝接管。

硬件自检测技术是一种通过硬件自带的检测机制实时监测硬件设备状态的技术。

硬件自检测技术能够及时发现硬件故障，并采取相应的措施，如报警或自动修复等。

硬件自检测技术可以大大提高系统的可靠性和稳定性，减少因硬件故障导致的系统故障。

硬件自检测技术03软件容错技术进程隔离通过创建独立的进程来运行软件的不同部分，每个进程拥有独立的内存空间和资源，降低错误对其他进程的影响。

1.目前常用的外存有哪几种组织方式?答；(1)连续组织方式。

为每一个文件分配--组位置相邻接的盘块，由此形成的文件物理结构是顺序式的文件结构。

(2)链接组织方式。

为每个文件分配一组位置离散的盘块，通过给每个盘块设置一个指针，将属于同-一个文件的盘块链接在一起，链接的顺序和文件的逻辑页的顺序一致。

由此形成的文件物理结构是链接文件。

(3)索引组织方式。

为每个文件分配--组位置离散的盘块，为每个文件建立一个物理结构的索引表，记录分配给该文件的物理盘块，以及这些盘块和文件逻辑页顺序的对应关系。

由此形成的文件物理结构是索引文件。

2 •山连续组织方式所形成的顺序文件的主要优缺点是什么？它主要应用于何种场合？(1)连续组织方式所形成的顺序文件的主要优点①顺序访问容易②顺序访问速度快(2)连续组织方式所形成的顺序文件的主要缺点①要求为一个文件分配连续的存储空间②必须事先知道文件的长度;③不能灵活地删除和插入记录④对于那些动态增长的文件，山于事先很难知道文件的最终大小，因而很难为分配空间，而即使事先知道文件的最终大小，在采用预分配存储空间的方法时也会使大量的存储空间长期空闲。

(3)主要适用场合:连续组织方式所形成的顺序文件是一种最简单、最常用的文件组织方法，它适用于许多资料处理的场合，如磁带文件，打印文件都是常用的顺序文件。

3.在链接式文件中常用哪种链接方式?为什么？答:链接方式分为隐式链接和显式链接两种形式。

隐式链接是在文件U录的每U 录项中，都含有指向链接文件第一个盘块和最后一个盘块的指针。

显式链接贝把用于链接文件各物理块的指针，显式地存放在内存的一张链接表中。

4•在文件分配表中为什么要引入“簇”的概念？以“簇"为基本的分配单位有什么好处？(1)引入“簇”的原因：为了适应磁盘容量不断增大的需要，在进行盘块分配时不再以盘块而是以簇(Cluster)为基本单位。

一个簇应包含扇区的数量与磁盘量的大小直接有关。