Критерий выбора ресурсов для обеспечения доступности информации в сетях связи Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

КРИТЕРИЙ ВЫБОРА РЕСУРСОВ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДОСТУПНОСТИ ИНФОРМАЦИИ В СЕТЯХ СВЯЗИ

О. И. Солонская, С. Н. Новиков

Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики, 630102, Новосибирск, Россия

УДК 004.056

Предложен критерий выбора сетевых ресурсов для обеспечения доступности информации, представлена

методика, реализующая данный критерий.

Ключевые слова: доступность, параллельные соединения, информационная безопасность.

Selection criterion of network resources for information accessibility assurance and technique on base one is

offered.

Key words: accessibility, parallel associations, information security.

Введение. Задача обеспечения информационной безопасности в телекоммуникационных системах сводится к выполнению основных требований: конфиденциальности, целостности, аутентичности и доступности информации [1].

Как правило, надежный доступ пользователей к удаленным информационным ресурсам телекоммуникационных систем осуществляется за счет резервирования "горячего'' или "холодного" каналов связи [2]. При этом остается открытым вопрос о выборе критерия оценки привлеченных ресурсов.

В данной работе для обеспечения доступности информации предлагается применять подход, аналогичный использованному в [3, 4], который учитывает:

- "горячее" резервирование сетевых ресурсов;

- критерий выбора сетевых ресурсов.

Постановка задачи. Предположим, что пользователю необходимо получить доступ к элементам сети, хранящейся информации, потокам данных, услугам или приложениям. Данную задачу будем

решать за счет организации n параллельных соединений (см. рисунок). При этом С( (i = 1,n) - стоимость /-го соединения между узлом-источником (УИ) и узлом-получателем (УП), к которому должен быть осуществлен доступ. Тогда стоимость организации совокупности параллельных соединений рассчитывается по формуле

Структура организации параллельных соединений (ТУ - транспортный узел)

с=2

г=1

Предположим, что в сети действует нарушитель, который пытается препятствовать правомерному доступу на г-м соединении с вероятностью

0 < Рн(г ) < 1.

Требуется обеспечить выполнение условия

р < р

тр д

(рез)

где Ртр - требуемая вероятность обеспечения доступности; р(рез) - результирующая вероятность

обеспечения доступности.

Критерий выбора совокупности параллельных соединений. Вероятность обеспечения доступности информации, переданной по совокупности параллельных соединений (см. рисунок), равна

Рт ’=і -П(- Р.(").

І = 1

или

р (рез )=1 -п р.01,

і=1

где Рд(г ) - вероятность обеспечения доступности информации по г-му параллельному соединению. Предположим, что все параллельные соединения идентичны по стоимости:

с = пс(г).

Тогда вероятность обеспечения доступности информации по совокупности параллельных соединений равна

р(рез) = 1 _ (1 - р())п

Пусть

6] = 1 _ Р). еца) = 1 _ Рм. (1)

Следовательно,

р(ре-)=| _[еи] п, 1 _р(ре.)=[од)]п, едре-)=[од')] п. (2)

Прологарифмируем обе части выражения (2):

1п б1"1 = п 1п 61 . (3)

Разделив (3) на с, с учетом (1) получаем:

0(р„) 1п(1 _ рМ)

1п-

С С(і)

Таким образом, оптимальным соединением с точки зрения обеспечения р(г) при минимальной

шьно отно]

1П(1 _ РдН)

стоимости с(і) является то, у которого максимально отношение

к*> =

с(І)

(4)

Методика использования критерия выбора сетевых ресурсов. В соответствии с [5] требования, предъявляемые к вероятностным характеристикам, в частности к степени обеспечения доступно-

сти информации (значению вероятности обеспечения доступности информации Рр), описываются в задании по безопасности.

Сеть связи должна выполнить предъявляемые требования, т. е. должно быть выполнено неравенство

Ртр < Рд(вып). (5)

В противном случае произойдет отказ в обслуживании.

Совокупность параллельных соединений определяется следующим образом. Протокол маршрутизации формирует матрицу М, которая содержит упорядоченное множество маршрутов в соответствии с требованиями к вероятностно-временным характеристикам. Так как каждый маршрут характеризуется параметрами с(г ^, Рд(г), то вычисляется отношение (4). Таким образом, на основе исходной матрицы М формируется ранжированный список маршрутов М* (по убыванию к(г)). Доступ к информации или ресурсам будет осуществляться по первым пд маршрутам из М, для совокупности которых выполняется неравенство (5).

На втором этапе с помощью протоколов сигнализации реализуется процесс установления выбранных пд маршрутов.

Таким образом, пользователь получает доступ к элементам сети, хранящейся информации, потокам данных, услугам или приложениям по пд параллельным соединениям.

Рассмотрим следующий пример. Пусть требуемая вероятность Ртр составляет не менее 0,999. Матрица М содержит шесть маршрутов (р(г) ^ 0,999), удовлетворяющих вероятностно-временным характеристикам используемых приложений, имеющих дополнительные параметры с(г^, р(г) (см. таблицу). Тогда можно определить значение отношения (4) для каждого соединения и установить совокупность маршрутов, необходимых для удовлетворения (5).

При п = 2 (соединения 4, 5)

Рд(вьш) = 1_( 1_о,95 )(1_о,75 ) = 0,9875, с = 20 +10 = 30.

При п = 3 (соединения 4, 5, 6)

Рд(вып) = 1_( 1_0,95 )(1_0,75 )(1_0,5 ) = 0,9969, с = 20 +10 + 5 = 35.

При п = 4 (соединения 4, 5, 6, 2)

Рд(вып) = 1_( 1_0,95 )(1_0,75 )(1_0,5 )(1_0,6 ) = 0,9988, с = 20 +10 + 5 + 7 = 42.

При п = 5 (соединения 4, 5, 6, 2, 1)

Рд(вып) = 1 _(1 _0,95 )(1 _0,75 )(1 _0,5 )(1 _0,6)(1 _0,9 ) = 0,9999, с = 20 +10 + 5 + 7 +19 = 61.

В результате получена вероятность обеспечения доступности не ниже требуемой, что было достигнуто путем организации пяти параллельных соединений общей стоимостью 61.

Значения параметров совокупности параллельных соединений

Номер маршрута в М Вероятность обеспечения доступности рд Стоимость одного соединения с('> Значение отношения (4) к(,) Очередность установления соединений

1 0,90 19 0,0526 5

2 0,60 7 0,0568 4

3 0,80 14 0,0499 6

4 0,95 20 0,0651 1

5 0,75 10 0,0602 2

6 0,50 5 0,0602 3

Выводы. Проведенное исследование позволяет сделать следующие выводы.

Для обеспечения надежного доступа к информации возможно использование совокупности параллельных маршрутов, которые выбираются с помощью критерия выбора ресурсов сети связи.

Зависимость вероятности обеспечения доступности информации от стоимости является нелинейной.

Список литературы

1. Рекомендация МСЭ-Т Х.805. Архитектура безопасности для систем, обеспечивающих связь между оконечными устройствами. Введ. 29.10.03 г.

2. Андронов И. С. Передача дискретных сообщений по параллельным каналам / И. С. Андронов, Л. М. Финк. М.: Сов. радио, 1971. 408 с.

3. Новиков С. Н., Солонская О. И. Обеспечение целостности в мультисервисных сетях // Докл. ТУСУР. 2009. № 1, ч. 2. С. 83-85.

4. Солонская О. И. Метод обеспечения целостности информации на основе организации параллельных соединений защиты на сетевом уровне // Докл. ТУСУР. 2010. № 1, ч. 1. С. 163-167.

5. ГОСТ Р ИСО/МЭК 15408-2002. Информационная технология. Методы и средства обеспечения безопасности. Критерии оценки безопасности информационных технологий. Введ. 01.01.04 г.

Солонская Оксана Игоревна - ст. преп. кафедры безопасности и управления в телекоммуникациях Сибирского государственного университета телекоммуникаций и информатики;

тел.: (383) 269-82-45; e-mail: solonskaya@gmail.com; Новиков Сергей Николаевич - канд. техн .наук, доц., зав. кафедрой безопасности и управления в телекоммуникациях Сибирского государственного университета телекоммуникаций и информатики; тел.: (383) 269-82-45

Дата поступления - 2L09.09