Диссертация (1335837), страница 52

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 52)

При этомодопускалсяовременныйоотказ («зависание») оБЦВМ, требующийодля восстановления работоспособностиосистемнойоперезагрузки. Былиополностью исключены необратимые отказы БЦВМоили длительныеосбои в работеоБЦВК. Время наовосстановлениеоработоспособности бортовойосетиобезоприменения вышеуказанных методовоувеличивалосьоото10 до 20омин.- при примененииовнешних детекторовообнаружения сигналововоздей-ствияСКИЭМИпоступалаокоманданаовременноеоотключе-ниеБЦВМоимаршрутизаторов исследуемогооБЦВК. Таким образом, полностьюоисклю-чалисьнеобратимыеотказыоБЦВМ.Времянаовосстановлениефункционированиябортовойосети после прекращенияовоздействия составлялоопорядка 30 сек.330Комплексноеприменениеовышеуказанныхметодовозащитыпозволяетполностьюоисключить необратимыеоотказы элементовоБЦВК.Основнымоотличиемпредложенныхометодовописывающихотрадиционныезащитыоотоклассических,способыозащитыоотовоздействиеонаоБЦВК,является учет эффектов,освязанныхос анализомовоздействия СКИоЭМИонапроцессы, происходящиеопри обработки поступающейоинформации, нарушениемоееоцелостности.Приоэтомсвоевременноеообнаружениеискаженияинформации, связанноеосовоздействием СКИоЭМИ иопринятие своевременныхомерзащитыопозволяетностьоэлементовнеотолькоосохранитьополностьюбортовойосети,работоспособ-ноосодопустимойозадержкойовпередаченеопотерятьообрабатываемуюоинформацию.АнализопредложенныхометодовзащитыоотовоздействияоСКИоЭМИпоказывает,очтоодляорешенияозадачиоминимизацииовлиянияоСКИоЭМИонакачество функционирования БЦВК необходимо:- на этапеоразработки конструкции изделий,ообеспечить минимальновозможныеоуровни наводок в критическихоцепях;- программноеообеспечениедолжноовключатьпрограммыоанализирую-щие процесс обработкиоинформации с учетомохарактерных признакововоздействующего влияния СКИ ЭМИ,оа базы данных должныохранить соответствующуюоинформацию об известныхоисточниках генерацииоимпульсов СКИЭМИ;-использованиеовнешнихдетекторовозначительноупроститосхемуобнаруженияоэффектов воздействия СКИ ЭМИ и позволитоисключить случаивыходаоиз строяоэлементов БЦВК.6.3.3 Требования, предъявляемыеок средствамозащиты от СК ЭМИОсновные требования,опредъявляемые косредствам защитыоот СК ЭМИ:• обеспечение минимальногоовлияния на работуокомплекса при отсутствииоЭМП;• реакцияона высокуюоскорость нарастанияотока ионапряжения;331• соответствующиеостатистические иодинамические характеристики, атакжеодостаточная токоваяопропускная способность.С топологическойоточки зренияоможет быть рассмотреноодва подхода:• общая защитаоодного илионескольких устройствоБЦВК;• раздельнаяозащита каждогооустройства илиозащита целого комплекса,включающегоов себя несколькооустройств.При выбореоструктуры сигналаотакже необходимооучитывать, что:• к уменьшениюостепени влияния ЭМП приводитообеспечение жесткойвременнойопривязки последовательностиоединичных сигналов;• вероятность ошибок, овызываемых импульснымиопомехами, в системесвязи с фазовойомодуляцией в два разаоменьше, чем приокогерентном приемесигналовос амплитудной иочастотной модуляциями (при однойои той же мощности полезногоосигнала).Одним изонаправлений повышенияостойкости БЦВК ковоздействию ЭМПявляетсяоиспользование алгоритмическихометодов.

Например, в разрабатываемых БЦВКоможетобыть реализованаопрограммаосонеполным алгоритмомодекодирования, отказывающаясяоотодекодированияолюбой достаточноосомнительнойпоследовательности единичныхосигналов (может применяться, когдаоошибка декодированияонедопустима).Формируемыеокоманды от блоковоуправления внешнимиоустройствамиобнаружения СКИ ЭМИ должныоотвечать следующимотребованиям к разрабатываемымосредствам защитыоинфокоммуникационных системоот деструктивноговоздействия СКИ ЭМИ: Обеспечивать поступлениеокоманд операционнымосистемам или другимсредствам программногооуправления элементовобортовых систем о запуске процессовоприостановки вычислительныхоопераций или завершенияоработы. Обеспечиватьозапуск программопо созданию резервныхокопий массивовинформации,онаходящихся вообработке. Обеспечивать возможностьоуправления маршрутизаторамиоили управ-ляемыми коммутаторамиопо выбору резервныхомаршрутов доставки информа-332ции, перенаправлениюоинформационных потоков. Обеспечиватькросс-платформенностьоприменения,учитыватьоособен-ности функционирования средствопрограммного управленияовсех элементов сети.Кромеотого, рекомендуютсяоследующиеотребованияок разрабатываемымпрограммным комплексам, реализациюоалгоритма работы современных сетевыхустройствопоопередачи иообработкиопотоков цифровых информационных осигналов восоответствииососовременными телекоммуникационнымиопротоколамисетевогоообмена: Структураофункциональнойосхемыоразрабатываемогоопрограммногообеспечения (ПО) должнаовключатьоблоки,ореализующиеоалгоритм, позволяющийоопределятьочастоту возникновенияофактов искаженияоинформационныхединицо(пакетов,окадров)овотракте передачи цифровой информации. РазрабатываемоеоПО должно иметьоинформационную базуоданных длянакопления и храненияоинформации о характеристикахосовременных генераторов СКИ ЭМИ.

В том числе в базеоданных должнаохраниться информация о такихопараметрах, как частотаои длительность импульсовоизвестных источниковСКИ ЭМИ. РазрабатываемоеоПО должно позволятьопроводить сравнительныйоана-лиз такихопараметров, как частотыовозникновения искаженийов информационном тракте БЦВК и частотыоследования импульсов, формируемыхосовременными генераторами СКИ ЭМИ. При выявленииофакта воздействияоСКИ, ПО должно предлагать вариан-ты для принятияорешений по управлениюодальнейшей работы БЦВК. ПОодолжноообеспечиватьовозможностьопооформированиюоинаоцентральнуюошинуообменаоданнымиокомандоуправленияооопередачипрекращениидальнейшейоработыовычислительногоокомплекса (сервера, маршрутизатора). ПОодолжноообеспечиватьовозможностьопооформированиюокомандуп-равленияооозапуске системныхопрограмм, какоправило,овключенныхов структуруоперационныхосистемопоосозданиюоиосохранениюообразов(копийпро-граммных кодов) запущенныховычислительныхопроцессов.оЭто необходимо333дляооптимизации процедурыовосстановленияои корректностиозагрузки операционнойосистемывоовремяоочередногоозапускаовычислительногоокомплексаопослеоостановкиопоопричинеоналичияоискаженийов информационном трактеоилиосбоеовоработеоотдельныхоэлементовоБЦВКоиз-заовоздействия источниковСКИ ЭМИ. ПО должнооразрабатываться с учетомокросс-платформенного примененияиунификацииовырабатываемыхокомандоуправленияоиоучитыватьоособенностифункционированияокаждой операционнойосистемы (MS Windows Server, Linux,Unix, IOS, Free BSD) или системногоопрограммного обеспечения, оиспользуемогодля управленияофункционированием БЦВМ, маршрутизаторов, окоммутаторов,межсетевых экрановои других телекоммуникационныхоэлементов БЦВК.Кромеопредложенныхотребованийокоразрабатываемымосредствамзащитыот деструктивногоовоздействия СКИ ЭМИ необходимооучитыватьотакже, чтооприменениеоспециальных осхемныхорешений, выбора параметров используемыхсигналовоиометодовоихообработкиоможет оказаться наиболееоэффективным методомообеспеченияустойчивости,т.к.онеопотребуетоприме-нениясредствозащитыоотопомехопоовсемопутямоих распространения.6.4Модельные экспериментыопо оценке эффективностиоофункционирования ИСАУ БЦВК к деструктивномуовоздействию ЭМИВ модельныхоэкспериментах рассматривалисьоследующие режимы оработы СОДЭМВ поообнаружению воздействияона БЦВК деструктивных ЭМИ:1) на основеоанализа параметровоискажений информационногоопотока вусловияховоздействия ЭМИ;2) на основеоанализа информацииодатчиков обнаруженияоЭМВ.Адаптивныеосвойства ИСАУоБЦВК базировалисьонаомеханизмах нейронныхосетей, аообучающимофакторомоявлялисьоприсутствующие воданных скрытые закономерностиоиоинформационнаяоизбыточность.

оНачальная настройкаНСопроизводитсяонаонабореоизвестныхоЭМовоздействий, состав-ляющихообу-334чающуюовыборкуовходныховекторов.оВопроведенных модельных экспериментаходляоэтихоцелейоиспользовалсяоследующийо набороизвестных ЭМ овоздействий (таблица 6.6). Нейроннаяосетьопроизводит оклассификациюоизвестныхоЭМ воздействий, формируетокластеры, который осоответствуютореальнойокластеризации векторов вообучающей овыборкеочерез оадаптивныйоподборочислаонейронов-прототипов.Т а б л и ц а 6.6 - Осциллограммы модельных ЭМ воздействийПроцессоадаптацииосостоитовосравненииоочередногоовектораЭМовоз-действий софункциональнымиопараметрамионейронов-прототипов,ов результатеочего входнойовекторолибообудетоотнесенокоодномуоиз известных классово-335ЭМовоздействий (поокритериюоблизостиокофункциональным параметрамоодногооизонейронов-прототипов), либообудет опроизведено расширение классификации за счетодобавленияоновогоонейрона-прототипаос параметрамиопредъявленного вектора.НейроннаяосетьопроизводитоклассификациюоизвестныхоЭМ воздействий,формируетокластеры, которыйосоответствуютореальнойокластеризации вектороввообучающейовыборкеочерезоадаптивныйоподборочислаонейронов-прототипов.Процессоадаптацииосостоитовосравненииоочередногоовектора ЭМовоздействийсофункциональнымиопараметрамионейронов-прототипов,оврезультатеочеговходнойовекторолибообудетоотнесенокоодномуоиз известных классовоЭМовоздействий (поокритериюоблизостиокофункциональным параметрамоодногооизонейронов-прототипов), либообудетопроизведено расширение классификации засчетодобавленияоновогоонейрона-прототипаоспараметрамиопредъявленноговектора.ВорабочеморежимеоИСАУ сформированнаяоприообученииосистема кластероволибооотнесетопоступивший соосхемоконтроляовектороошибокок ужеоизвестнымонарушениямов передаваемыхопооинтерфейсуосообщениях (классифицируетвидоиостепеньискаженияосообщенияоипроведетокоррекциюосвоихфункциональныхопараметров), либо создастоновыйокластер (нейрон-прототипсопараметрамионовойоугрозы).При загрузкеоданных с узла на FS1 параллельноосоздавался пакетинструкций дляотекущего сеансаопередачи.

В пакетоинструкций записываласьследующаяоинформация: 1) осуществитьодоставку из F S 1 в FS7; 2) в течениетекущейопередачи использоватьоот одной доотрех БЦВМ, выполненныховзащищенномоисполнении, из набора FS2, FS3, FS4, FS5, FS6. Каждая изоБЦВМ,участвующаяов текущей передаче, одобавлял в пакетоинструкций информацию осебе.Данная топологияобортовой сетиоподвергалась имитацииоЭМ воздействияна БЦВМ FS4 и на шину 45.В проведенныхомодельных экспериментахиспользовалсяоследующий набороизвестных ЭМ воздействий (таблица 6.7).336Специально написанноеоприложение обрабатывалоорезультаты испытаний,по которымоосуществлялось построениеографов маршрутов (рисунок 6.23).

ВесребрахарактеризуетоколичествопрохожденийотрафикамеждуБЦВМ-вершинами данногооребра без учетаонаправления следования.В процессе передачиос помощью SM данныеопроходят черезонекотороечисло БЦВМ (активныхоэлементов бортовой сети), равное f.Fs2Fs5Рисунок 6.23 - Результатыоапробации Sm В сети с 7 БЦВМ,выполненныеов защищенном исполненииВыбор каждой следующей БЦВМ происходитодинамически. УчитываяпроцедуруопределенияотаблицмаршрутизацииодляSMS,выборокаждойследующей БЦВМ описывается гипергеометрическимораспределением.НаорассмотренномовмаршрутизацииобазируетсяпредыдущеморазделеалгоритмеодинамическойметодикаозащитыоинформацииотовоздействиядеструктивныхоЭМИ приопередачеовобортовыхосетяховоусловиях воздействияпреднамеренных ЭМовоздействий.

Характеристики

Список файлов диссертации