Надежность

🕛 06.01.2009, 05:36

Под надежностью корпорация Майкрософт понимает безотказность своих технологий и служб. Для более подробного описания этого понятия в качестве ключевых индикаторов надежной работы на компьютере выделены следующие пять характеристик. Эти характеристики стали обобщением ответов тысяч клиентов корпорации Майкрософт на вопрос о том, что такое надежность:
- предсказуемость: стабильное доступное обслуживание;
- удобство эксплуатации: простота настройки и управления;
- устойчивость: возможность работы в изменяющихся условиях;
- восстанавливаемость: простота восстановления после отрицательных воздействий;
- универсальность: возможность работы в различных средах. Повышенная надежность Windows Vista позволяет пользователям работать увереннее и продуктивнее, а организациям снижать затраты на поддержку систем. Пользователи реже отвлекаются от работы из-за аварийных сбоев, зависаний и перезагрузок, а в случае возникновения проблем тратят меньше времени на их ус транение. В ИТ-отделы поступает меньше обращений, а новые средства и усовершенствованные функции помогают специалистам службы поддержки быстрее и точнее выполнять диагностику неполадок.
Улучшения в облас ти надежности, реализованные в Windows Vista, можно разделить на следующие группы.
- Меньше прерываний работы пользователей. Windows Vista поддерживает новую технологию, которая ус траняет многие причины зависаний, сбоев и прочих прерываний работы.
- Простое восстановление после прерывания работы. Windows Vista предоставляет быстрые и простые решения для случайных сбоев, которые не удалось предотвратить. Средство восстановления запуска автоматически производит диагностику и восстанавливает работоспособное состояние системы, которая не загружается. Встроенные средства диагностики Windows Vista обнаруживают многие стандартные аварийные ситуации и устраняют их автоматически или предоставляют необходимые инструкции пользователю. - Постоянное повышение надежности. Операционная система Windows Vista надежна сама по себе, а усовершенствованный инструментарий позволяет получать более точное представление о причинах прерывания работы, постоянно повышая надежность. Далее будут более подробно рассмотрены технологии, которые лежат в основе перечисленных улучшений.
Меньше прерываний работы пользователей
При разработке Windows Vista стояла задача снижения частоты прерываний работы пользователей и уменьшения воздействия, оказываемого этими прерываниями. В операционной системе ус транены многие стандартные причины сбоев и зависаний, а усовершенствованный инструментарий помогает лучше разбираться с ситуациями, когда система перестает отвечать.
Надежность в центре внимания

Во время разработки Windows Vista особое внимание уделялось повышению надежности. Зависания и сбои отслеживались с момента выпуска самой первой бета-версии Windows Vista, а проблемы с надежностью считались ошибками, которые требуют ус транения. При разработке применялись новые средства для обеспечения соответствия программного кода стандартам надежности. Уменьшение количества прерываний работы из-за перезагрузок системы Чаще всего причиной перезагрузки системы становится установка приложений и обновлений программного обеспечения. В предыдущих версиях Windows, если установщику нужно было заменить файл, используемый выполняющимся процессом, то для завершения установки компьютер требовалось перезагрузить.
Новая технология Windows Vista помогает уменьшить необходимос ть в перезагрузках системы после установки приложений, а когда не удается избежать перезагрузки системы, диспетчер перезагрузки позволяет смягчить неудобства, вызываемые перезагрузкой. Во-первых, благодаря библиотекам динамической компоновки (DLL), которые могут выполняться параллельно, некоторые обновления для приложений способны установить новую версию файла, даже если имеющаяся на диске версия находится в использовании. При следующем запуске приложения старый файл будет заменен обновленной версией.
Во-вторых, особенностью платформы Windows Vista является то, что она позволяет обходиться без перезагрузки компьютера или, по крайней мере, снижать воздействие перезагрузки, если она неизбежна. В установщике Windows (MSI) версии 4.0 используется эта новая технология, а значит необходимость перезагружать компьютер после установки или удаления программ, упакованных в виде файла MSI, будет возникать значительно реже. Некоторые программы, включая приложения системы Microsoft Office 2007, автоматически записывают свое состояние и во сс тан авливают его после перезагрузки, вызванной установкой программного обеспечения или обновлением.

Если перезагрузки системы избежать нельзя, диспетчер перезагрузки может уменьшить неудобства от прерывания работы, обеспечивая возврат приложений с поддержкой технологии Smart Relaunch в состояние, в котором они находились перед перезагрузкой. Некоторые основные приложения системы Microsoft Office 2007 поддерживают эту технологию и автоматически сохраняют пользовательские данные и свое состояние по запросу диспетчера перезагрузки. Повышение надежности драйверов Драйверы в Windows Vista функционируют надежнее, чем в предыдущих версиях Windows. Возможность отмены операций синхронного ввода-вывода позволяет драйверам правильно восстанавливать работу в случае их блокирования при попытке выполнения ввода или вывода данных.
Кроме того, в Windows Vista реализованы новые интерфейсы API , с помощью которых приложения могут отменять отложенные запросы ввода-вывода, если доступ к ресурсу не удается получить на протяжении длительного периода времени. Идентифицировать и исправлять др ай веры, несвоевременно выполняющие операции ввода-вывода и не поддерживающие новые интерфейсы API для отмены операций, корпорации Майкрософт и ее партнерам помогает новый инструментарий, называемый отчетами о зависании ядра, который собирает данные, необходимые для определения приоритетов и диагностики. Защита системных файлов и реестра Всякий программный код, выполняющийся в режиме ядра (включая многие типы драйверов), в принципе способен повредить ядро, причем последствия этого могут проявиться не сразу. Диагностика и устранение таких неполадок отличается повышенной сложностью и отнимает много времени. Как правило, повреждение реестра значительно влияет на общую надежность системы, поскольку для его исправления недостаточно просто перезагрузить компьютер. Windows Vista не дает повреждать реестр некачественно разработанным драйверам. Это позволяет компоненту управления памятью обеспечивать защиту на протяжении почти всего времени с невысокими непроизводительными издержками. Windows Vista также защищает системные параметры от повреждений и непреднамеренных изменений, из-за которых система может работать неправильно или вообще не запускаться. Функция защиты ресурсов Windows (WRP) не разрешает изменять важные системные параметры, файлы и папки никому, кроме до вер енн ог о установщика. Это устраняет опасность внесения пользователем изменений в параметры системы, в результате которых система становится неработоспособной. Кроме того, исключается возможность того, что установщик ПО непреднамеренно заменит обновленный системный файл более старой версией, входящей в состав дистрибутивного диска.
Простое восстановление после прерывания работы
Встроенные средства диагностики и восстановления после сбоев Windows Vista сводят до минимума воздействие возникающих неполадок на работу системы, снижают расходы на поддержку и повышают производительность труда пользователей и специалистов службы поддержки. Восстановление системы, которая не загружается Неполадки, связанные с запуском операционной системы, ус транять очень сложно по той причине, что пока система не загружена, администратор не может использовать встроенные средства. Зачастую администратор просто переустанавливает операционную систему, даже не пытаясь решить проблему другим путем, хотя, возможно, для этого достаточно заменить один единственный файл. Средство восстановления запуска Windows Vista выполняет автоматическую диагностику и восстановление систем, которые не загружаются. Это средство позволяет устранять примерно 80% известных причин невозможности загрузки системы.
Обнаружив сбой при загрузке, система запускает средство восстановления запуска, которое автоматически производит диагностику и предпринимает попытку возвращения системы в работоспособное состояние. В большинстве случаев это средство выполняет все необходимые действия без какого-либо участия со стороны пользователя. Сборщики систем и организации могут предустанавливать средство восстановления запуска. Если оно не предустановленно, его можно запустить с установочного DVD-диска. Встроенные средства диагностики В состав Windows Vista входят встроенные средства диагностики (набор функций для оценки, анализа и ус транения неполадок), которые предназначены для решения внешних проблем, влияющих на поведение операционной системы. Инфраструктура диагностики Windows (WDI), поддерживающая все эти возможности, является новым компонентом Windows Vista. С помощью инфраструктуры WDI реализовано несколько сценариев диагностики наиболее распространенных неполадок, с которыми сталкиваются пользователи ПК. Так, в Windows Vista имеются готовые сценарии для диагностики следующих проблем.

Тип проблемы Выполняемая диагностика Снижение произ водительности клиентских компьютеров Диагностика производительности, включая снижение быстродействия и скорости показ а визуальных эффектов, а также замедления загрузки, входа в систему и завершения ее работы. Отказы оборудования Диагностика отказов дисков и повреждения физической памяти. Проблемы с сетью Диагностика проводных и беспроводных сетей. Проблемы с изменением режима питания (например, сбои в спящем режиме) Диагностика изменения режима питания с целью обеспечения надежности и предсказуемости изменений. Помощник по совмес тимости программ Обнаруживает неполадки при установке приложений, причиной которых может быть несовместимость с Windows Vista, и предлагает решения по устранению таких неполадок. Нехватка ресурсов Выявление и решение проблем, связанных с нехваткой ресурсов. Все встроенные сценарии диагностики используют преимущества новой инфраструктуры WDI , повышают надежность системы и снижают затраты на поддержку. (Диагностика сетей, производительности и изменения режима питания рассмотрены подробнее в других разделах этого руководства.) Кроме того, имеются следующие средства диагностики.

- Диагностика дисков. Даже в жестко управляемой корпоративной среде мобильные пользователи могут не выполнять архивацию данных неделями, а то и месяцами. Потеря данных в результате аварийного сбоя диска в таком случае становится катастрофой, и пользователю приходится долго восстанавливать уже проделанную работу (хорошо еще, если это вообще возможно). Встроенное средство диагностики дисков в Windows Vista выявляет предс тоящий сбой ди с ка и помогает пользователю архивировать данные, заменить диск и восстановить данные. Обнаружив возможный сбой диска, Windows Vista регистрирует событие в журнале и предоставляет пользователю указания по архивации и восстановлению данных, чтобы снизить вероятность их потери.
- Диагностика памяти. Диагностировать повреждение памяти компьютера сложно. Такие неполадки можно принять за проблемы с программным обеспечением или операционной системой и часами заниматься их ус транением без малейшего успеха. Средство диагностики памяти Windows, взаимодействуя с функцией оперативного анализа сбоев, выявляет сбои, вызванные неисправностью памяти, и предлагает пользователю протестировать память при следующей перезагрузке компьютера.
- Предотвращение нехватки системных ресурсов. Иногда попытка запустить одновременно слишком много приложений приводит к исчерпанию ресурсов, в результате чего возможно зависание или аварийное завершение работы системы и потеря данных. Средс тво ус транения нехватки системных ресурсов предупреждает пользователя, когда критически важный системный ресурс близок к исчерпанию (прежде чем произойдет зависание или аварийный сбой). Кроме того, оно выявляет приложения, которые следует закрыть, чтобы освободить данный ресурс, и помогает пользователю выполнить эти действия. Оповестив пользователя о приближающемся исчерпании ресурса, Windows Vista регистрирует в журнале события, содержащие подробные данные для последующего анализа. В корпоративной среде управлять встроенными средствами диагностики можно с помощью групповой политики. Администратор может отключить любой сценарий диагностики либо компонент, отвечающий за разрешение проблем, в любом сценарии. Все встроенные сценарии диагностики записывают события в журнал. Эти события содержат данные о неполадках, которые были автоматически ус транены средствами диагностики, а также сведения для ИТ-специалистов, необходимые для решения оставшихся проблем.

Восстановление после сбоя службы

После сбоя службы в Windows XP пользователю для полного восстановления работоспособности компьютера приходится его перезагружать. Это обусловлено тремя причинами. Во-первых, после сбоя большинство служб не перезапускается автоматически, а многие пользователи не умеют вручную запускать службы, которые не имеют специального значка или знакомого интерфейса. Во-вторых, даже если пользователь способен перезапустить службу после сбоя, он может не знать, какие еще службы были остановлены при завершении процесса Svchos t для аварийной службы. В-третьих, между службами могут существовать зависимости, не учтенные в процессе Svchost и не отображаемые диспетчером служб, из-за чего пользователю сложно понять, в какой последовательности следует перезапускать службы. Большинство встроенных служб Windows Vista имеют политику восстановления, которая позволяет пользователю продолжать работу после сбоя службы и последующего ее автоматического перезапуска. (Исключением являются ключевые службы, без которых операционная система не может функционировать.) Когда происходит сбой службы, выявляются все явные и неявные зависимости, а затем соответствующие службы перезапускаются в надлежащем порядке. Постоянное повышение надежности Windows Vista обладает повышенной надежностью с момента первоначального развертывания, а усовершенствованные функции составления отчетов об ошибках открывают возможности для дальнейшего повышения ее надежности. Например, Windows Vista отправляет более подробные сведения об определенных типах неполадок, имеющих отношение к надежности, в систему отзывов о продуктах Майкрософт, а корпорация Майкрософт и ее партнеры используют эти сведения для постоянного улучшения качества своих продуктов. Передавая корпорации Майкрософт анонимные отчеты об ошибках, пользователи смогут быстрее получать исправления для устранения возникающих у них проблем.

Инструментарий обеспечения надежности

Многие ключевые компоненты операционной системы Windows Vista регистрируют сведения о прерываниях работы пользователей и их причинах (если они известны). Эти данные вместе с другой информацией о конфигурации и использовании системы помогают разработчикам, ИТ-специалистам и автоматизированным средствам оценить степень надежности и определить корректирующие действия в случае возникновения неполадок. Расширенный инструментарий Windows Vista включает в себя средства для составления отчетов о зависаниях, обнаружения взаимоблокировок и выявления утечек памяти.

- Отчеты о зависаниях. Устранять проблемы с зависанием приложений в прежних версиях Windows было достаточно сложно, поскольку отчеты о соответствующих ошибках содержали слишком мало полезных данных. В Windows Vista пользователи могут передавать корпорации Майкрософт данные через систему отзывов о продуктах Майкрософт. Корпорация Майкрософт анализирует полученные отчеты о зависании с целью определения причин неполадки. Разработчики получают данные в удобном для них формате.
- Обнаружение взаимоблокировок. Взаимоблокировка еще называется круговым ожиданием. Когда приложение зависает, Windows Vista проверяет, не вызвано ли это взаимоблокировкой. Полученные сведения записываются в отчеты об ошибках Windows, что позволяет точно и автоматически диагностировать все зависания, возникшие из-за взаимоблокировки.
- Выявление утечек памяти. С помощью этой функции Windows Vista обнаруживает утечки памяти в приложениях и сообщает о них разработчикам. Средство анализа стабильности системы Средство анализа стабильности системы помогает ИТ-специалистам обеспечивать более устойчивую работу систем в своей организации. Это средство группирует, анализирует и сопоставляет неполадки на уровне операционной системы и на уровне приложений, а также рассчитывает показатель общей стабильности системы на протяжении длительного периода времени. Кроме того, средство анализа стабильности системы отслеживает все важные изменения системы, которые способны повлиять на ее стабильность (например, обновление Windows, установка приложений и драйверов). Монитор стабильности системы отображает собранные данные в виде диаграммы и позволяет установить связь показателя стабильности с событиями, способными повлиять на стабильность системы (сбой драйверов, установка ПО и пр.). Монитор стабильности системы находится на консоли управления компьютером в узле «Надежность и производительность».
После перехода пользователей и организаций на операционную систему Windows Vista данные о стабильности системы станут доступными приложениям, осуществляющим мониторинг состояния (таким как диспетчер System Center Operations Manager). В свою очередь, эти сведения помогут ИТспециалистам осуществлять профилактику сбоев и обеспечивают руководство в областях, требующих усовершенствования. Отчеты об ошибках Windows Отчеты об ошибках Windows (WER) - это компонент Windows Vista, благодаря которому корпорация Майкрософт может узнавать о проблемах, с которыми сталкиваются пользователи при работе с операционной системой Windows и который отправляет в корпорацию Майкрософт диагностические сведения, помогающие в устранении неполадок. Это позволяет ускорить и упростить предоставление пользователям исправлений и других решений. Если при работе с Windows Vista пользователь сталкивается с неполадкой, функция WER создает небольшой отчет об этой проблеме. Такой базовый отчет содержит достаточно информации для идентификации неполадки. По умолчанию в него включаются сведения об имени приложения, версии приложения и том месте в коде, где возникает неполадка. При отправке этих данных в корпорацию Майкрософт пользователь может проверить наличие решения этой проблемы, если она уже была обнаружена и разрешена ранее. Если решение существует, пользователь немедленно получает его. Если для устранения неполадки требуется дополнительная информация, пользователю может быть направлен запрос на предоставление такой информации. Программа улучшения качества программного обеспечения Windows Через несколько дней после начала использования Windows Vista пользователи получают запрос на участие в программе улучшения качества программного обеспечения (CEIP). Это дополнительная программа, предназначенная для сбора данных, которые помогут улучшить качество продуктов Майкрософт, в том числе и операционной системы Windows Vista. В отличие от отчетов от ошибках Windows, содержащих сведения о прерываниях работы, таких как сбои и зависания, в рамках программы CEIP происходит сбор более общей информации о конфигурации, производительности, надежности и использовании. Участие в программе осуществляется только на добровольной основе, а ее конечными результатами (т. е. усовершенствованными продуктами) смогут воспользоваться все клиенты Майкрософт. Сведения, собираемые в рамках программы, не используются для идентификации пользователей, и корпорация Майкрософт признает право каждого пользователя в любой момент отказаться от участия в этой программе.
Надежность - основные возможности Возможность Краткое описание Обнаружение взаимоблокировок, выявление утечек памяти Обнаружение утечек памяти и взаимоблокировок в приложениях и информирование разработчиков о них.
Диагностика дисков
Обнаружение возможных дисковых сбоев и помощь пользователю в архивации и восстановлении данных с целью уменьшения вероятности их потери и сведения времени прос тоев к минимуму.
Отчеты о зависаниях
Обнаружение зависаний и помощь пользователям в их устранении. Диагностика памяти Обнаружение и подтверждение случаев повреждения физической памяти изза некачественных модулей памяти; предоставление пользователю сведений, необходимых для устранения неполадок. Защита реестра в памяти ядра Не позволяет драйверам и другим программам режима ядра изменять реестр в памяти ядра. Все попытки внесения подобных изменений выявляются и пресекаются автоматически. Средство анализа стабильности сис темы (RAC) и монитор стабильности системы Сбор данных, выявление взаимосвязей и предоставление сведений о надежности и стабильности системы. Средство устранения нехватки системных ресурсов Предотвращение зависаний, аварийных сбоев и потери данных в результате исчерпания системных ресурсов. Диспетчер перезагрузки Инфраструктура Windows Vista, которая снижает необходимость перезагрузки сис темы или уменьшает неудобства прерывания работы в случае неизбежности перезагрузки.

Средство восстановления запуска
Предоставляет в распоряжение пользователя инструкции и средства диагностики для восстановления системы, ко то р ая не запускается из-за повреждения реестра , отсутствия или повреждения системных файлов, аппаратного сбоя, драйверов с ошибками или поврежденных файлов драйверов. Используется вместе со средой предустановки Windows PE, которая входит в состав системы или поставляется на компакт-диске. При ее наличии в системе она запускается автоматически после неудачной загрузки. Синхронная отмена запросов ввода-вывода Позволяет программам отменять ожидающие запросы ввода-вывода, если получение доступа к ресурсу занимает слишком много времени. Инфраструктура диагностики Windows (WDI) Инфраструктура для выявления возможных аварийных сос тояний, сбора данных, диагностики причин и устранения неполадок.