Модель состояний корпоративной автоматизированной информационной системы

14 декабря 2011 г. 2:05

ТЕХНОЛОГИИ

Модель состояний корпоративной автоматизированной информационной системы

Ключевые слова: корпоративная автоматизированная информационная система (КАИС), теория графов

Современные корпоративные автоматизированные информационные системы имеют достаточно сложную структуру, что не может положительно сказаться на их надежности. Под негативным воздействием (НБ) понимаются следующие варианты внешнего воздействия: стихийное бедствие, техногенное воздействие, злой умысел. НВ на один из элементов системы с большой долей вероятности отразится некоторым образом на показателях надежности элементов (сегментов) и всей системы. Эго происходит даже в том случае, когда ни элемент, непосредственно подвергшийся НВ, ни сама система не потеряли работоспособности. Возможны случаи, когда, с течением времени, помимо элемента подвергшегося НВ, из строя выходят и элементы системы, не получившие непосредственного воздействия. Структуры многих корпоративных автоматизированных информационных систем (КАИС), представляют собой "жесткую" структуру (топология и структурные связи определены), что позволяет НВ, в виде импульса, распространяться по всей структуре системы. При этом импульс воздействия, уменьшает как показатели надежности отдельных элементов (сегментов) системы, так и всей системы в целом. Для формального отражения этого процесса очевидно использовал» теорию графов.

Масленников А.Г.,

ст. преподаватель ИПК МТУ СИ

Принципиальная схема КАИС классически описывается математической моделью, которая задается с помощью двух графов (рис. 1).

Первый граф (А) — физический — определяет физическую структуру КАИС, его ребра гк соответствуют физическим отрезкам линий связи — проложенным от одного узла к другому. Узлы системы соответствуют либо пунктам входа/выхода пользователей — их подключения к сети, либо пунктам переключения с ОДНОЙ линии на другую: узлам коммутации и т.п. В последнем случае вершины физическою графа А называются транзитными. Нетранзитные узлы сети являются вершинами второго (В) — логического — графа сети, определяющего структуру связей между пользователями т.е. структуру требований на передачу потоков в сети. Ребра логического графа (графа тяготений) соединяют пары вхсдов сети, между которыми нужна связь, тяготеющие пары р . Объединение графов А и В обусловлено тем, что связь между узлами, соединенными ребрами логическо-

грэф А Ф*Ф В

ft«.1. CJVi3H4ecxHH и логический графы

го графа, может осуществляться только по ребрам физического графа. Ребра графов и могут быть как ориентированными, ток и неориентированными в зависимости от конкретной специфики рассматриваемой зсщачи.

Полученный гроф обозначим G = (V, Е), где V- (v), /= 1л — множество вершин, а Е= {е* (ч и)) — множество его ребер.

Распространение воздействия от одного элемента системы к другому, на графе системы задаются ориентированным ребром (дугой), таким образом гроф будет являться — орграфом Основываясь на выше сказанном, будем считать тождественные следующие понятия: граф системы и структура системы, вершина графа и элемент системы, ребро графа и связь между элементами системами.

Надежностью элемента системы является вероятность P[t < 7), того что элемент будет работоспособен в течение времени Т с момента начала эксплуатации. При прохождении НВ от одного элемента системы к другому, оно может изменить свою "силу" как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. На оргрофе G в (У Б), описывающего КАИС для вершины v( є г.їє ¡1.2.п\ весом w;U) = <Т) яв-

ляется величина надежности элемента системы, соответствующего вершине V . А весом

Mvl%Vj) = eirje {1,2.......я},/* j, ДУ™

(v,v,) € Е. является число 0<£-< 1, равное сохранившейся доле передаваемого воздействия, при переходе от вершины V к вершине V Процесс изменения весов вершин графа КАИС можно отразить следующей правилом, называемым импульсным воздействием Импульсное воздействие определяется импульсом

€ ¡1,2...п\ вдискретномвремени0,1,2,..,

который задается отношением

при ^>°.

Тогда для Г>0для ной вершины грофа Соп-ределим импульсное воздействие

и-(/ + 1) = и;(оГ1, , Ел'тР,

ітр/І + 1) = ТТ, ‘ £ц'тР,<0.

полагая при этом, что 6едV — число входящих в вершину V дуг.

Формулы (1), (2) и (3) задают изменения весов вершин графа б = [V, £), тем самым определяя характер и динамику распространения внешних воздействий ПО СИСТвМв.

Автономное импульсное воздействие определяется на взвешенном графе С определяется по формуле (1) с вектором начальных значений

Я'

и вектором импульсов

Ітрі (>) = (impt (0). imp. (0) impj 0)).

(51

задающим импульс ¡глЫО) в каждой вершине V. в момент времени 1В 0.

Автономное импульсное воздействие в поре с вектором начальных значений описывает состояние КАИС в начальный момент времени, когда под НВ попадают все или часть системы.

Автономное импульсное воздействие, в котором вектор /тр(0) = (I, I.¡тр\0)...I).

50

T-Comm #5-2011

Неподшитые заметки Стр .1

ТЕХНОЛОГИИ

(1Н-5) определяет модель распространения поражающего воздействия по системе. В каждый момент времени I общее состояние КА И С описывается графом состояний системы {рис.2).

/ ¿10 N '

*3 й= *2

*2»

dPji)

dt

dP

dt

tlPAt)

dl

dPV)

dl

= -^Jt)Pjt) + l:iM)P:(t) = -X[:{t)Pi(t) + \jt)Pjt) + X:it)P:{t) = -X:iU)P:{t)-X>>{t)P{t) + XiAt)P{t) = -X.i(t)P[t)-^Jt)P,(t) + X:,U)P(t).

Рис.2. Граф состояний КАИС

Xq — исходное состоя»« КАИС; X, — рабочее состояние системы; Xj — состояние приостановки работы; Х3 — эаиввиемный режим

имеет только но отличную от единицы компоненты, назовем простым воздействием с начальной вершиной е V• Простое импульсное воздействие описывает состояние КАИС в начальный момент времени, когда НВ поражает один из ее

элементов (сегментов), а именно, тот который соответствует мэй вершине графа системы.

Представление КАИС в виде взвешенного грофа в*(У Е) и формализация внешнего влияния на систему как импульсного воздействия

Процесс перехода КАИС из одного состояния в другое описывается уравнениями Колмогорова.

Предложенная модель описания состояний КАИС может быть использована на разных стадиях проектирования, моделирования и функционирования информационных систем

Московская конференция Cisco Expo-2011: инновации лицом

22-24 ноября 2011 г. в моасовосам Центре мезцунерадной торговли состоится ежегодна« конференция го информационным технологиям Qsco Expo. Двенадцатый по счету форум проедет под лозунгом Innovate Togefoer ['Создаем инновации вместе*). По традиции, конференция откроется приветственным словом представителей Gsoo и спонсоров мероприятия Дальнейшая программа включает около 100 докладов, сессий и демонстраций новейших разработок компании Cisco и ее партнеров в рамках 10 технологических потоков "Инфраструктура корпоративных сетей“, "Решения для операторов связи", "Центры обработки донных", "У^фицированные коммуникации и бизнес-видео", ‘Безопасность", “Беспроводные сети", ‘Оптические сети и систем»/, 'Облачные вычисления", “ИТ для здравоохранения", "Упрааляамые услуги". Технологические потоки начнут работать с первого л« Cisco Expo-2011.

Поток ^Инфраструктура корпоративных автеЯ" Поток "Инфраструктура корпоративных сетей связи" будет состоять из двух блоков; сессий о принципах построения сетей связи и докладов о новых продуктах и технологиях, появившихся у Cisco за последнее время Первый день буд ет посвящен архитектурным решениям и начнется с лекдои об особенностях создания локальных вычислительных сетей (ЛВС). Программа второго дня буд ет состоять из лекций, представляющих собой обзор технических характеристик и основных архитектурных особенностей современных коммутаторов, используемых при построении ЛВС Заключительный день работы потока буд ет посвящен современным маршрутизаторам используемы* при построении корпоративных сетей связи

Поток "Унифицировать» коммуникаі*и и бизнес-видео“. С'йсо выделяет новое направление своей деятельности — “бизнес-видео". Оно объединяет оборудование для распространения цифрового мультимед ийного контента и эффективного испольэо-всхия видео для совместной работы и обеспечения физической безопасности. Поток откроется во второй день работы конференции трехчасовой сессией, посвященной архитектуре совреме^ой системы унифицированных коммуникаций В специальных сессиях будет рассмотрено объединенное портфолио решений Свсо ТеіеРге5елсе, созданное на базе перспективных разработок Свсо и ТапсіЬегд. Во второй день работы потока специалисты компании Свсо расскажут об использовании мобильных устройств для совместной работы, об иктегрирова^ой платформе унифиіцро ванных коммуникаций для малого и среднего бизнеса, а также об обработке вид ео на маршрутизаторах Свсо 68 02 с модулями РУОМЗ Отдельный блок будет посвящен центрам обработки вызовов

Л Одной из основных тем этого потока станут новейшие разработки Cisco в рамках решетя Cisco IP NGN. Особое внимание будет уделено решению Cisco Comer Grade vó, доощему операторам возможность справиться с нехваткой IPv4-qapecoe и постепенно мигрировать на стек IPv6 Ознакомиться с некоторыми продуктами, представленными во время упомянул« сессий, можю будет в выставочной зоне Там будут показаны элементы решения Свсо IP NGN и реализация технологии Carrier Grode vó на маршрутизаторе Свсо CRS с модулем CGSE.

Поток "Центры обработки джных". Первый деч> работы потока будет интересен руководителям и техническим специалистам Они смогут узнать о стратегии компании Свсо в области проектирования и построения центров обработки данных (ЦОД) Второй день будет посвящен вопросам проектировспия центров обработки денных Отдельная презентация будет посвящена технологии Gsoo WAAS для оптимизации трофика приложений в распределенных сетях и облачных средах В заключительный день работы потока будут представлены продукты и решения Свсо, применяемые д ля построения современных центров обработки денных

". В рамках этого потока будут обсуждаться проблемы информационной безопасности, современные интернет-угрозы и меры противодействия им Также будут рассмотрены вопросы соответствия оборудования Свсо нормативным требованиям в области ИБ в России, способы регулирования российского рынка информационной безопасности и роль Свсо еденном процессе Демонстрация продуктов и решений Свсо в этой области будет проводиться в выставочной зоне и во время сессий

Поток Ъеаровадные сети*. В рамках этого потока акцент будет сделан на вопросах развития беспроводных сетей, предуо*атриваюи*х увеличение пропускной способности, внедрение новых принципов формирования и обработки сигналов, расширение территории сети, унификацию архитектуры и использование программно-аппаратных комплексов, обеспечивающих помехозащищенность беспроводных локальных вычислительных сетей (БЛВС).

Поток "Олп^есже сети и системы". Этот поток будет посвящен эволю1*и сетевых решений, предназначенных для построения транспортных сетей следующего поколения. Также будут затронуты вопросы увеличения гибкости оптических мультиплексоров и улучшения характеристик работы С^РМ-систем в целом, включая интеллектуальную подсистему упраапения О'ЛОМ-сетью.

Ознакомиться с предварительной программой московской конференции Сисо Ежро-2011 и зарегистрироваться для участив в форуме можно на сайте www.ciscoexpo.rv.

T-Comm #5-2011

51

Неподшитые заметки Стр .2