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) – вероятность обнаружения ДФ; – вероятность возникновения «ложной тревоги»; – время обнаружения ДФ, за которое достигается максимальное значение вероятности обнаружения ДФ, т.е.
4. Каждый элемент множества SP обладает следующими характеристиками: qj(t) – вероятность противодействия ДФ; – время противодействия ДФ, за которое достигается максимальное значение вероятности противодействия ДФ, т.е.
.
Требуется обеспечить достоверное обнаружение и противодействие ДФ за ограниченное время при стабильном уровне производительности АСУ:
где – вероятность обнаружения ДФ; – вероятность возникновения «ложной тревоги»; – вероятность противодействия ДФ; Ф(П1, П2, ..., ПMS) – производительность АСУ; ФД – допустимый уровень производительности; – время обнаружения ДФ; – 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.