Общий подход к построению перспективных систем мониторинга распределенных информационно-телекоммуникационных сетей. Постановка задачи: на основе обзора действующих технологий и существующих систем мониторинга информационно-телекоммуникационных сетей общего пользования, а также анализа научно-методического аппарата оценки временных рядов наблюдаемых метрик, выработать общие требования и подходы к построению перспективных систем сетевого мониторинга и разработать методику прогнозирования (превентивной идентификации) аномальных ситуаций по результатам мониторинга функционального состояния сетевых элементов. Цель работы: выработка общего подхода к формированию методов прогнозирования состояния соединений на информационно-телекоммуникационной сети общего пользования, а также ее сетевых устройств. Используемые методы: методы многомерного анализа данных; методы кластерного анализа; топологические методы анализа временных рядов; методы поведенческой аналитики; символьное представление временных рядов; технологии сетевого мониторинга Site/System Reliability Engineering, как набор инженерных практик, поддерживающих надежную и безотказную работу приложений в настоящем и будущем; Operation Support Systems, как технология поддержки операций; методы системного анализа, структурного синтеза, теории прогноза, теории диагностики, теории классификации. Новизна работы: для повышения устойчивости и надежности подконтрольной гетерогенной информационно-телекоммуникационной сети ключевым архитектурным принципом проектирования ее подсистемы мониторинга выбран принцип распределенности и децентрализации. Превентивную идентификацию аномальных состояний сетевых элементов, (в виде устройств, каналов, путей и маршрутов) предложено осуществлять путем выявления «запрещенных» кодовых комбинаций при наблюдении временных рядов, которые обрабатываются заимствованными из биоинформатики методами символической динамики, используемыми ранее в процессе анализа сложных нуклеотидных геномных последовательностей, а также введением особого режима мониторинга, когда при идентификации предотказного технического состояния скважность опроса сервером мониторинга сетевого элемента значительно увеличивается с целью своевременного принятия превентивных управляющих воздействий на сетевую инфраструктуру и недопущения пропуска отказа сетевого элемента или наступления аварии на сети. Предложен способ классификации состояния сетевых элементов, состоящий из этапа обучения классификатора на основе EM-алгоритма, а также этапа непосредственно классификации вида технического состояния. Результат: в работе предложена обобщенная архитектура построения перспективных систем сетевого мониторинга, а также общая субъектно-объектная ее модель в виде «сущность-связь». Определены функции подсистемы сетевого мониторинга и сервера мониторинга, как ключевого ее элемента. Рассмотрен вариант структуры сервера мониторинга. Определены назначаемые объекты мониторинга, а также перечень собираемых с них метрических данных с точки зрения функциональной производительности сети. Выбран метод символического представления временных рядов, на основе которого дана оценка энтропии кодовых слов, описывающих временной ряд наблюдаемой метрики функционирующего сетевого элемента, а также разработан алгоритм методики идентификации его аномального состояния на временном ряду параметров, состоящий из четырех этапов: предварительного этапа, этапа кодирования временных рядов, этапа идентификации вида технического состояния сетевого элемента и завершающего этапа. Практическая значимость: Выработан общий подход к построению алгоритма функционирования перспективных систем сетевого мониторинга.

Область науки (OECD): Электротехника, электронная техника, информационные технологии