Диссертация (Методы оценки аппаратурной надежности и защиты коммерческой информации электронной торговой площадки в телекоммуникационных сетях), страница 5

G.821 ITU-T. Модели и алгоритмы расчета аппаратурнойнадежностителекоммуникационныхсетейэлектроннойкоммерциипредставлены в главе 2. ТКС Оператора должна соответствовать требованиямРуководящего документа Гостехкомиссии России «Автоматизированныесистемы. Защита от несанкционированного доступа к информации.Классификация автоматизированных систем и требования по защитеинформации» исходя из того, что класс защищенности ТКС не может бытьменее уровня «1Г». Стандарты информационной безопасности и методызащиты коммерческой информации представлены в главе 3 диссертационнойработы.Схема решения поставленной научной задачи представлена на рис.

1.2.ИмеющиесярешенияСтандартынадежностисетейТребованияк сети.Критерии.Характеристикинадежности.Критерии.Показатели.Надежность корпоративныхтелекоммуникационных сетейМетоды и модели расчетааппаратурной надежности сетиРазработать:- метод оценки надежности устройствсети, критичных к задержкерезультатов вычислений;- алгоритм резервирования устройствсети;- графовую модель расчетааппаратной надежности сети иалгоритм анализа графовой модели.ПолитикибезопасностиЭТПТребованияпо защитеинформацииАС ЭТНормативносправочнаяинформацияСтандартыЗащита коммерческой информации ЭТПв телекоммуникационных сетяхНадежная передача изащита коммерческойинформации ЭПТЗащита коммерческойинформации ЭТПРазработать:- метод поэтапного подписаниядокументов ЭП для электроннойторговой площадки;- методику проверки сертификатов;- процедуру принятия решениясотрудниками ЭПТ об участиипользователя в электронных торгах;алгоритм проверки сертификатов.Рис.1.2 – Схема решение поставленной научной задачиПроведенное исследование позволяет сделать вывод о том, что расчетаппаратурной надежности корпоративных телекоммуникационных сетей28целесообразно проводить с помощью процедуры декомпозиции.

Вдиссертационной работе рассматривается аппаратурная (элементарная)надежность корпоративных телекоммуникационных сетей.Между показателями производительности и надежности сети существуеттесная связь. Ненадежная работа сети часто приводит к снижению еепроизводительности. Это объясняется тем, что сбои и отказы каналов связи икоммуникационного оборудования приводят к потере или искажениюнекоторой части информации, в результате чего коммуникационныепротоколы вынуждены организовывать повторную передачу данных.ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 11. Электронная коммерция объединяет множество коммуникационныхтехнологий.

Самой распространенной, простой и удобной формой применениясистем электронной торговли являются электронные торговые площадки(ЭТП). Рассмотрены функции, возможности и преимущества работы на ЭТПдля заказчика и для компании, представлены примеры федеральных икоммерческих торговых площадок. Проанализированы существующие способыобеспечение надежности функционирования телекоммуникационных системэлектронных торгов. Показано, что системы электронных торгов переходят суровня электронных торговых площадок на уровень полномасштабных системуправленияторгово-закупочнойдетальностьюсиспользованиемтелекоммуникационных сетей, следовательно, основой электроннойкоммерции являются телекоммуникационные сети.2.Проанализированыособенностииспользованиятелекоммуникационных сетей в электронной коммерции.

Приведены основныекритерии эффективности работы сетей. Показано, что к таким сетямпредъявляются повышенные требования к надежности передачи и защитеинформации. Исследованы источники ненадежности сетей. Определеныхарактеристики, показатели и критерии аппаратурной надежностителекоммуникационных сетей электронной коммерции. Показано, что для29оценки надежности сетей необходимо выбрать частные аспекты –аппаратурную (элементарную) и функциональную (структурную) надёжности.3. Проведен анализ методов и средств обеспечения информационнойбезопасности в телекоммуникационных сетях электронной коммерции.Исследованы методы и модели оценки надежности таких сетей. Определенытребования, предъявляемые к моделям – это универсальность, точность,адекватность, экономичность, экономичность, наглядность, вычислимость,алгоритмизуемость. Проведенное исследование показало, что методы и моделиимеют свои достоинства и недостатки, что вызывает определенныеограничения на их применение при проектировании специализированныхкорпоративных телекоммуникационных сетей.

Следовательно, разработкановых моделей и алгоритмов расчета аппаратурной надежности устройствтаких сетей, с учетом имеющихся наработок в этой области, являетсяактуальной научной задачей.4. Проанализированы и исследованы современные системы оценкинадежности и защиты информации, как российские, так и зарубежные. Какпоказало исследование, большинство таких систем являются сложными идорогостоящими.5.

Дана формализация постановки задачи. Представлена формулаобеспечения надежной передачи и защиты коммерческой информацииэлектронной торговой площадки в телекоммуникационных сетях, котораявключает методы и модели обеспечения надежности телекоммуникационнойсети электронной коммерции и методы обеспечения защиты коммерческойинформации.30ГЛАВА 2. МЕТОДЫ И МОДЕЛИ ОЦЕНКИАППАРАТУРНОЙ НАДЕЖНОСТИТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СЕТИ КАК СЛОЖНОЙИЕРАРХИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ2.1.

Вероятность безотказной работы сетевых элементовВ настоящее время проблема надежности сетей становится все болееактуальной. Первые разработки в области систем повышенной аппаратурнойнадежности проводились для сетей, где отказ мог повлечь катастрофы,например при управлении ядерными реакторами и оборонными комплексами.В ряде промышленных отраслей с экономической точки зрения такжестановится выгодно применять сети повышенной аппаратурной надежности.С ростом масштабов корпоративных телекоммуникационных сетей резкоувеличилось количество узлов, работающих без постоянного присутствияперсонала [65, 68, 70].

В таких условиях вероятность отказа узла и линейноготракта становятся соизмеримыми, а локализация неисправного узла являетсявесьма проблематичной, при этом причиной отказа узлов может быть выход изстроя блоков питания сетевого оборудования.Аппаратурная сетевая надежность содержит ряд аспектов, касающихсяпроектирования и анализа сетей и зависит от случайных отказов сетевыхэлементов.

Аппаратурная надежность телекоммуникационной сети, как ивсякой системы, определяется надежностью составляющих ее элементов,поэтому следует оценивать надежность телекоммуникационной корпоративнойсети – как сложной иерархической системы. Здесь элементом может считатьсясервер, рабочая станция, оборудование ЭТП, терминал, канал связи и т.д..

В тоже время, рассматривая функционирование рабочей станции, можно выделитьпроцессор, устройства ввода/вывода, различные интерфейсы.Расчеты надежности необходимо производить на стадии техническогопроектирования, когда уже более детально известны состав сети, ее структураи принципы функционирования, позволяющие проверить правильностьпринятых проектных решений, найти «слабые места» и выработать31определенные рекомендации по повышению надежности и эффективности еефункционирования.Особенностью математических моделей надежности сетей является то,что эти модели имеют дело с вероятностными процессами и используют вкачестве исходных данных достаточно недостоверную статистику, а иногда этастатистика вообще отсутствует.

Первое относится, как правило, к данным понадежности, а второе – к информации о потоках в сетях, об интенсивностимежабонентской связи, о параметрах пропускной способности, надежностипередачи и т.д. Создание математических моделей направлено наколичественнуюоценкууровнянадежностииэффективностифункционирования сетей. Если не всегда можно с полным основаниемдоверять абсолютным значениям вычисленных априорно или оцененныхстатически тех или иных показателей надежности, то для сравнительногоанализа надежности различных вариантов построения или использованиясетей, математические методы расчета надежности могут быть очень важны[68, 81, 95]. Расчеты аппаратурной надежности приносят большую пользу наранних этапах проектирования, когда возникает вопрос о сравнении различныхвозможных вариантов построения корпоративной сети.

Расчетные методыопределения надежности дают возможность обоснованно планировать ипрогнозировать стратегию модернизации и развития сети.Вероятностьбезотказнойработыкакого-либоэлементателекоммуникационной сети можно записать в видеPT ( x)  P1 ( y1 ) P1 ( y 2 | y1 )...Pm ( y m ,..., y m1 ) ,гдеPj ( y j ) -безусловнаявероятность(2.1)выполненияj-гоусловияработоспособности; x – входные параметры; y – выходные параметры элементасети; PT ( yk | y1 ,...., yk 1 ) - условная вероятность выполнения к-го условияработоспособности [95, 101].Вероятность PT (X ) также можно представить как математическоеожидание некоторого функционала, для выходных параметровY(X) на заданноминтервале времени функционирования элемента Tс учетомY(x(t)) номинальных значений его выходных параметров [78, 95].32Обозначим через Yjmin минимальное значение j-го выходного параметраэлемента на интервале времени [0, Т]:Y jmin  min Y j ( x(t )),t[ 0 ,T ]j  1,..., n(2.2)Величина Yjmin является случайной с плотностью распределения j (Y ) [95], которая в общем случае определяется номинальными значениямипараметров элементов, законами распределения этих параметров во времени,видом функциональной зависимости Yj(x(t)) и величиной интервала времени.Совокупность номинальных значений параметров элементов сетипредставляет допустимое решение, если соответствующий вектор принадлежитобласти допустимой вариации его параметров.

Вследствие действия различныхдестабилизирующих факторов (износ, температура, влажность и т.д.) реальныезначения параметров сетевых элементов отличаются от номинальных(расчетных). Это характерно для специальных сетей. При эксплуатации этиотклонения определяются условиями работы. Поскольку значения параметровэлементов сети являются случайными, то условия их работоспособности могутвыполняться не абсолютно, а с той или иной вероятностью [24, 43, 95].Тогда вероятность выполнения j-го условия работоспособности элементасети можно записать в виде:amPj ( y j ( x))    j ( y )dy ,(2.3)ajгде j ( y) -плотность распределениявеличиныYj;( a1 ,...., a m ) областьработоспособности [43, 95].Вероятность безотказной работы i-го элемента сетиHPTi   Pj ( y j ( x))(2.4)j 1Длялокальныхкритериеваппаратурнойнадежностителекоммуникационной сети, среди которых существуют противоречивые инесводимые один к другому, условия работоспособности элементовопределяются с помощью неравенства:33y j ( x  x)  y j ( x),j  1,..., m .(2.5)Случайные величины Yj могут представлять собой значения выходныхпараметров элементов в момент времени t=0.

Введение случайных величинпри определении параметрической надежности (это вероятность безотказнойработы элемента по постепенным отказам на заданном интервале времени[0,T]) дает возможность перейти от рассмотрения случайных функций(процессов) к рассмотрению случайных величинYj и существенно упроститьпроблему оптимизации параметрической надежности и ее решение, за счетвозможности унифицировать запись и способ вычисления показателейнадежности.Коэффициент аппаратурной готовности сети можно вычислить поформуле:HK гот   PTi ,i 1(2.6)где H- число элементов сети (c учетом необходимой степени детализациисетевых элементов в каждом конкретном случае); PTi - вероятность того, что i-йэлемент сети находится в рабочем состоянии.2.2.

Оценка надежности устройств сети, критичных к задержкерезультатов вычисленийК настоящему времени остаются недостаточно изученными методыоценки надежности устройств, критичных к задержке результатов вычислений.Это проявляется в недопустимости ожидания запросов в очереди иневозможностивозобновлениявычислительногопроцессапослевозникновения отказов. Решение подобных задач является актуальным длякорпоративных телекоммуникационных сетей электронной коммерции.Пусть устройство, например сервер, или любой другой узел/элемент сети(ЭТП) может выходить из строя либо при обслуживании заявок, либо в34свободном состоянии, либо как в том, так и в другом состоянии.