Научный журнал
Международный журнал экспериментального образования

ISSN 2618–7159
ИФ РИНЦ = 0,757

О ЗАДАЧЕ ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ИНТЕГРИРОВАННОЙ АСУ В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ ДЕСТАБИЛИЗИРУЮЩИХ ФАКТОРОВ

Груздева Л.М. 1
1 Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ)
1. Груздева Л.М., Монахов Ю.М., Монахов М.Ю. Экспериментальное исследование производительности корпоративной телекоммуникационной сети // Проектирование и технология электронных средств. – 2009. – № 4. – С. 21–24.
2. Монахов М.Ю., Груздева Л.М. Алгоритм раннего обнаружения атак на информационные ресурсы АСУП // Автоматизация в промышленности. – 2008. – № 3. – С. 12–14.

Актуальность. Совершенствование процессов взаимодействия АСУП и АСУТП предприятий, порождает проблему обеспечения требуемой производительности и качества функционирования интегрированной АСУ. Одной из составляющих этого является выявление дестабилизирующих факторов (ДФ) в работе корпоративной распределенной информационно-вычислительной среды (КРИВС), существенно снижающих производительность АСУ [1].

Снижение производительности может быть вызвано как внешними дестабилизирующими факторами (обрыв линий связи между узлами, отключение электропитания, аварии, помехи и т.п.), так и внутренними ДФ (увеличение пользовательской и (или) служебной нагрузки на сети связи, перегрузка отдельных трактов сети, увеличение вероятности ошибки в тракте, переполнение буферных устройств и т.п.).

Появление нештатных ситуаций функционирования и перегрузки в каналах передачи данных, в частности, могут быть вызваны распространением вредоносных программ (ВП – черви, трояны, вирусы) в КРИВС. Именно они даже с современной системой защиты (составной частью которых являются антивирусные программы (АП)) способны полностью блокировать работу КРИВС [2], и соответственно АСУ. ВП способны физически уничтожить информационные и вычислительные ресурсы, а АП зачастую тем или иным образом ограничивает функциональные возможности КРИВС.

Анализ производительности КРИВС в условиях воздействия дестабилизирующих факторов, приводящих, возможно, к непредсказуемому функционированию, является задачей весьма непростой. В настоящее время известен ряд теоретических и прикладных работ, посвященных анализу и синтезу КРИВС с использованием аппарата теории массового обслуживания, в них, в основном, исследуются идеальные сетевые модели. Значительный вклад в становление и развитие исследований средств телекоммуникаций компьютерных сетей внесли С.Н. Степанов, В.М. Вишневский, В.Г. Лазарев, А.А. Костин, Б.С. Гольдштейн, П.П. Бочаров и др. Работ, в которых бы оценивались характеристики производительности в зависимости от типа и интенсивности воздействия ДФ, практически нет.

Таким образом, исследования, направленные на создание моделей и алгоритмов оценки производительности КРИВС с учетом воздействия ДФ, актуальны и имеют практическое значение при разработке и исследовании моделей обеспечения производительности АСУ предприятий.

Постановка проблемы. Под дестабилизирующими факторами будем понимать факторы, которые приводят к исчезновению устойчивого состояния системы (требуемого уровня производительности), ее переходу из регулярного в хаотическое состояние, из благоприятного (с точки зрения реализации целей) в неблагоприятное. Для поддержания стабильности АСУ предусмотрен анализ дестабилизирующих факторов для того, чтобы вовремя ликвидировать их негативное влияние или свести его к минимуму.

Полное устранение как внешних ДФ (искажения в каналах телекоммуникации информации, поступающей от внешних источников и передаваемой потребителям, а также недопустимые изменения характеристик потоков информации, обрыв линий связи между узлами, сбои и отказы аппаратуры и т.п.), так и внутренних ДФ (увеличение пользовательской и (или) служебной нагрузки на сети связи, перегрузка отдельных трактов сети, увеличение вероятности ошибки в тракте, переполнение буферных устройств и т.п.) принципиально невозможно. Задача состоит в выявлении факторов, в создании методов и средств уменьшения их влияния на производительность АСУ, а также в эффективном распределении ресурсов для обеспечения защиты, равнопрочной по отношению ко всем негативным воздействиям.

Постановка задачи. Дано:

1. Множество объектов АСУ

O = {O1, O2, ..., ONS}

и множество характеристик производительности

П = {П1, П2, ..., ПMS}.

2. Множество средств обнаружения (СО) ДФ

SO = {SO1, SO2, ..., SON}

и множество средств противодействия (СП) ДФ

SP = {SP1, SP2, ..., SPM}.

3. Каждый элемент множества SO обладает следующими характеристиками: pj(t) gruzdeva01.wmf – вероятность обнаружения ДФ; gruzdeva02.wmf gruzdeva03.wmf – вероятность возникновения «ложной тревоги»; gruzdeva04.wmf – время обнаружения ДФ, за которое достигается максимальное значение вероятности обнаружения ДФ, т.е.

gruzdeva05.wmf

4. Каждый элемент множества SP обладает следующими характеристиками: qj(t) gruzdeva06.wmf – вероятность противодействия ДФ; gruzdeva07.wmf – время противодействия ДФ, за которое достигается максимальное значение вероятности противодействия ДФ, т.е.

gruzdeva08.wmf.

Требуется обеспечить достоверное обнаружение и противодействие ДФ за ограниченное время при стабильном уровне производительности АСУ:

gruzdeva09.wmf

где gruzdeva10.wmf – вероятность обнаружения ДФ; gruzdeva11.wmf – вероятность возникновения «ложной тревоги»; gruzdeva12.wmf – вероятность противодействия ДФ; Ф(П1, П2, ..., ПMS) – производительность АСУ; ФД – допустимый уровень производительности; gruzdeva13.wmf – время обнаружения ДФ; gruzdeva14.wmf – время противодействия ДФ; TД – допустимые временные затраты.

Перспективы исследований. Решение задачи предлагается искать в следующем порядке: определить целевые характеристики производительности АСУ которые будут учитываться при исследовании воздействия ДФ; выявить дестабилизирующие факторы, вызывающие существенное снижение производительности АСУ; разработать аналитические модели оценки производительности АСУ с учетом воздействия дестабилизирующих факторов; разработать модели и алгоритмы достоверного обнаружения дестабилизирующих факторов за ограниченное время в АСУ; разработать модель распределенной системы противодействия ДФ.


Библиографическая ссылка

Груздева Л.М. О ЗАДАЧЕ ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ИНТЕГРИРОВАННОЙ АСУ В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ ДЕСТАБИЛИЗИРУЮЩИХ ФАКТОРОВ // Международный журнал экспериментального образования. – 2015. – № 11-3. – С. 446-448;
URL: http://expeducation.ru/ru/article/view?id=8459 (дата обращения: 20.10.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074