Методы и средства обеспечения функционально-информационной безопасности резервированных вычислительных систем на основе межмашинного прямого доступа

• Автор: Беззубов, Владимир Федорович
• Шифр специальности: 05.13.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 161 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Защищенные вычислительные системы, принципы
построения, безопасность функционирования и средства
обеспечения функционально - информационной безопасности
1.1. Защищенные многопроцессорные вычислительных систем
1.2.Защищенные Многомашинные вычислительные комплексы
2. Анализ способов организации обмена
2.1. Многомашинные вычислительные комплексы с общей магистралью межмашинного обмена
2.2. Двухмашинные вычислительные комплексы (ДВК)
2.2.1. Временные характеристики ДВК
2.2.2. Remote Direct Memory Access (дистанционный ПДП)
Выводы
Глава 2. Организация средств обмена и обеспечения функционально - информационной безопасности
на основе межмашинного прямого доступа
2.1. Использование прямого доступа к памяти для организации
обмена данными
2.2. Двойной (межмашинный) прямой доступ к памяти
2.2.1. Алгоритм межмашинного (двойного) ПДП для организации обмена в ДВК
2.2.2. Временные характеристики межмашинного (двойного) ПДП
2.3. Варианты организации вычислительных комплексов
2.3.1.Алгоритм работы ДВК с организацией обмена между вычислительными модулями посредством межмашинного ПДП
2.4. Исследование вариантов организации взаимосвязи
ВМ в отказоустойчивых вычислительных комплексах

2.5. Эффективность межмашинного обмена в дублированных вычислительных комплексах при различных способах
организации обмена
Выводы
Глава 3. Модель надежности и функционально — информационной безопасности резервированных вычислительных комплексов с реализацией межмашинного прямого доступа
3.1. Марковская модель надежности резервированных вычислительных комплексов с межмашинным (двойным)
прямым доступом к памяти
3.2. Надежность и безопасность резервированного
вычислительного комплекса при ограниченном восстановлении
3.3. Модели определения вероятностей опасных и безопасных состояний надежности с учетом ограничений восстановления
с учетом требований функционально-информационной безопасности
Выводы
Глава 4. Организация средств обмена и защиты на основе межмашинного прямого доступа через общую магистраль
4.1. Алгоритм межмашинного (двойного) ПДП для организации
обмена ММВК с шинной структурой
4.2. Архитектура резервированных вычислительных систем
с обеспечением устойчивого функционирования и сохранности
данных на основе программных методов межканального контроля
Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Варианты реализации средств поддержки функционально - информационной безопасности на основе межмашинного прямого доступа
А. 1. Средства реконфигурации структуры
АЛЛ, Многоканальное устройство для реконфигурации системы
А.1.2. Устройство переключения и управления реконфигурацией
А.2. Устройства сопряжения (УС)
А.З. Устройства (модули) сопряжения с внешними объектами (УСО)
А.4. Устройства (модули) сопряжения с магистралью (УСМ)
А.5. Аппаратные технические решения обеспечения
отказоустойчивости резервированных вычислительны комплекс
А.5.1. Устройство переключения резерва
А.5.2. Устройства (модули) реконфигурации (УР)
А.5.3. Резервированная вычислительная система
с реконфигурацией структуры
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Обмен в режиме прямого доступа к памяти.
Независимо от схемной реализации КПДП существует общая последовательность действий, позволяющая оценить данный способ обмена.
В рассматриваемом случае обмен осуществляется между ОЗУ и внутренней памятью АКС.
Полное время на передачу информационного массива, состоящего из "п" слов в режиме память - память составит [60]:
Г = Top+2tn или для Q - шины Т= 8t + 2tn, т.е. Т = t (8+2п);
Затраты времени ЦП на организацию режима ПДП определяются временем завершения рабочего цикла в момент поступления сигнала ТПД, временем перевода шин канала в третье состояние (высокого импеданса) и формирования сигнала ПВ - подтверждение выбора. За время передачи массива информации, осуществляемого под управлением КПДП, ЦП может выполнять внутренние операции, не требующие обращения к ОЗУ либо ВУ. Рассмотренный способ обмена может быть реализован применением КПДП различных фирм, - например: -Intel 8257, Intel 8237, М16С/61/62 - фирмы Mitsubishi Electric, DMA08 - фирмы Motorola.
Сравним рассмотренные способы передачи информации
1. Гф = Гор + 2tn + Гобр, где Гобр,- время, определяемое количеством циклов обращения ЦП - центрального процессора ВМ к ВУ - внешнему устройству (АКС) при опросе "флага".
Полное время организации режима работы для шины Q - bus составит:
Гор = 5t + Гобр, тогда Гф = t (5+2п) + Гобр.
2. Гпр = Гор + 2tn, для шины Q - bus Гор = т + 9t, тогда Гпр = т + t(2n + 9).
3. Гпдп = Тор + 2tn, для шины Q - bus Гор = 8t, тогда Гпдп = t (8+2п) - обмен в режиме память - память.
Наименьшие потери процессорного времени на организацию режима обмена информацией имеют устройства, работающие в режиме прямого доступа к памяти. Количество циклов передачи информации, в рассмотренных способах обмена, идентично, т.е. применение ПДП в режиме память - память позволяет наиболее