Оценка живучести сетевых информационных структур на основе дерева частных характеристик

• Автор: Елисеев, Алексей Игоревич
• Шифр специальности: 05.13.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 143 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 Проблема оценки живучести сетевых информационных структур и ее изложение в научной литературе
1.1 Проблема анализа качества функционирования сетевых структур на этапах жизненного цикла
1.2 Анализ и уточнение понятия живучести
1.3 Анализ и классификация моделей живучести
1.4 Анализ и классификация показателей живучести
1.5 Анализ и классификация критериев живучести
1.6 Выводы по главе
2 Графовая модель показателей частных характеристик живучести
2.1 Классификационная система характеристик живучести
2.2 Графовая модель показателей частных характеристик живучести
2.3 Скобочное представление графов сетевых информационных структур в разрабатываемой модели
2.4 Выводы по главе
3 Модель обобщенного критерия оценки живучести сетевых информационных структур, функционирующих в условиях неопределенности
3.1 Построение дерева целей обеспечения живучести на основе классификационной структуры частных характеристик живучести
3.2 Модель обобщенного критерия оценки живучести сетевых информационных структур
3.3 Выводы по главе
4 Алгоритм оценки живучести сетевых информационных структур по обобщенному критерию на основе графовой модели показателей частных характеристик живучести
4.1 Алгоритм оценки живучести
4.2 Анализ языков программирования
4.3 Описание программного обеспечения

4.4 Имитационные исследования
4.5 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Приложение Г

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования. В настоящее время происходит интенсивное развитие информационных систем и процессов, приводящее к усложнению сетевых информационных структур (СИС). Массовое использование СИС потребовало решения вопросов повышения качества функционирования на каждом этапе их жизненного цикла, связанном с решением различного типа задач. К показателям качества функционирования относят пропускную способность, время реакции, показатели качества обслуживания (Quality of Service, QoS), оговоренные в соглашении об уровне обслуживания (Service Level Agreement, SLA), и др.
Одним из важнейших факторов, определяющих качество функционирования СИС, является способность СИС выполнять свои основные функции, несмотря на полученные повреждения. Живучесть СИС есть комплексное свойство СИС с заданными показателями функционирования сохранять и восстанавливать выполнение основных функций в заданном объеме и на протяжении заданного времени в случае изменения структуры системы и/или алгоритмов и условий ее функционирования вследствие негативных внешних воздействий (НВВ).
Анализ ситуации в области оценки живучести СИС на базе литературных источников и научно-исследовательских работ позволяет сделать заключение о недостаточной изученности вопросов, связанных с получением оценки высокого уровня полноты и достоверности их живучести.
Степень разработанности темы исследования. Значительный вклад в разработку вопросов живучести систем различного назначения внесли работы
В.Ф. Крапивина, И.А. Рябинина, Ю.М. Парфенова, Б.С. Флейшмана,
A.L. Додонова, Д.В. Ландэ, И.Ю. Стекольникова, Ю.Ю. Громова, М.Х. Cheng, Y. Li, D.-Z. Du и др. Важное значение научных разработок данных авторов -формирование математических основ анализа живучести. К характеристикам живучести авторы относят: стойкость, отказоустойчивость, готовность,

функций, скорости старения и износа элементов, дополнительное размножение ошибок в информационных системах, повышенный расход энергии и материалов для выполнения тех же функций и другие последствия, приводящие к сокращению оставшихся после НВВ резервов в системе и дальнейшему ухудшению технических характеристик.
Модель восстановления (В) содержит описание аварийных ресурсов, правил и способов их использования в экстремальных ситуациях с целью восстановления технической и функционально-алгоритмической структуры той части системы, которая занята в выполнении установленного задания. Ее можно трактовать как модель развития системы после окончания НВВ.
Модель процессов выполнения задания (ПВЗ) получается в результате объединения пяти моделей (С, ФП, Н, В, ВП). Анализ этой модели позволяет оценить живучесть по результатам выполнения задания.
1.4 Анализ и классификация показателей живучести
В настоящее время в научных работах предложено много различных показателей живучести. Исходя из анализа литературы, можно выделить две группы показателей — вероятностные и детерминированные. Проведем их классификацию по двум признакам. По первому признаку разделим все показатели на две группы: показатели, используемые для оценки живучести по состоянию системы, и по результатам выполнения задания. Показатели первой группы оценивают свойство системы сохранять работоспособность после НВВ. Показатели второй группы оценивают способность не только противостоять НВВ, но и в дальнейшем, несмотря на НВВ, успешно выполнить установленное задание.
Показатели живучести, используемые для оценки живучести по состоянию системы, предложены в [27, 63]. Пусть А„ - событие, состоящее в я-кратном появлении НВВ, Р - функция работоспособности системы, принимающую