CC BY
85
МЕТОД АДАПТИВНОГО ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ В АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ ПРИ ПОТЕРЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ В УЗЛАХ СЕТЕВОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ
DOI 10.24411/2072-8735-2018-10236
Оркин Вадим Витальевич,
Военно-космическая академия имени А.Ф.Можайского,
г. Санкт-Петербург, Россия,
Ключевые слова: информационная система, план распределения, мониторинг, предоставление информации, автоматизированная система управления.
Работа посвящена исследованию вопросов обеспечения эффективного функционирования информационных систем за счёт применения тех или иных процедур управления распределением информационно-вычислительных ресурсов. Рассматриваются проблемы распределения потоков заявок на предоставление информации в информационных подсистемах автоматизированных систем управления в различных условиях их функционирования. Основной функцией информационной подсистемы автоматизированной системы управления является предоставление информации должностным лицам и комплексам средств автоматизации в целях эффективного управления сложными организационно-техническими объектами. Одной из задач управления информационными подсистемами является управление параметрами, характеризующими функционирование информационной подсистемы, в том числе применение процедур распределения информационных и информационно-вычислительных ресурсов. Данные процедуры включают в себя операции по формированию плана распределения заявок на предоставление информационных услуг. В качестве плана распределения выступает матрица, столбцы которой определяют направления к информационным ресурсам, а строки - виды предоставляемых услуг. Значения элементов строк задают очерёдность выбора исходящих направлений передачи заявки на предоставление информации из каждого узла-получателя информационных услуг, в котором располагаются автоматизированные рабочие места должностных лиц управления системой, ко всем узлам, предоставляющим информационные услуги. Выбор той или иной процедуры формирования плана распределения ресурсов в информационной подсистеме автоматизированной системы управления должен осуществляться в зависимости от состояния информационной подсистемы автоматизированной системы управления. В данной работе раскрываются основные положения метода адаптивного перераспределения информационно-вычислительных ресурсов в автоматизированной системе управления при потере производительности в узлах сетевой инфраструктуры на основе комбинированного применения процедур формирования плана распределения.
Информация об авторе:
Оркин Вадим Витальевич, адъюнкт Военно-космической академии имени А.Ф.Можайского, г. Санкт-Петербург, Россия
Для цитирования:
Оркин В.В. Метод адаптивного перераспределения информационно-вычислительных ресурсов в автоматизированной системе управления при потере производительности в узлах сетевой инфраструктуры // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2019. Том 13. №2. С. 52-58.
For citation:
Orkin V.V. (2019). The method of adaptive redistribution of information resources in the automated control system in the condition of performance loss in network infrastructure nodes. T-Comm, vol. 13, no.2, pр. 52-58. (in Russian)
г Г\
Введение
Для эффективной работы автоматизированных систем управления сложными организационно-техническими объектами необходимо обеспечить требуемую результативность функционирования информационной системы. Вопросы повышения эффективности и обеспечения результативности информационных систем, телекоммуникационных систем и систем связи широко рассмотрены в научной литературе. В частности рассмотрены системные, функциональные и архитектурные принципы организации автоматизированных систем управления {АСУ) связью и телекоммуникационными сетями, произведено разделение функций данных АСУ на информационные, управляющие и вспомогательные. Управляющие функции тоже получили разделение. В |! | рассматривается управление инфокоммуникационными сетями специального назначения, функционально оно разделяется на управление структурой, функционированием, устранением неисправностей и отказов, ресурсами и управление безопасностью. "Задача управления функционированием включает в себя управление параметрами, характеризующими функционирование информационной подсистемы, в том числе процедуры формирования плана распределения заявок на предоставление информации.
Вопросы распределения ресурсов и потоков заявок к ним в распределенных автоматизированных системах, сетях связи н инфокоммуникационных системах рассматривались в ряде научных работ {В.Г.Лазарев, И. А. Мизнн, СП. Присяжнюк, А.Н. Бурении, К.Е. Легкое, A.M. Кулешов, I I.Я. Паршенков, Г. Г. Яновский, С.А. Яковлев, В.В. Шабуневич, A.B. Емельянов и др.) [2, 3, 4, 5. 11 ], однако проблемы применения известных методов и алгоритмов в АСУ специального назначения в различных условиях в целях обеспечения требуемой результативности АСУ остаются открытыми [6, 7]. Необходимо рассмотреть возможность применения процедур управления процессами распределения информационных ресурсов в различных условиях, в том числе и в условиях внешних воздействий на информационную подсистему. Таким образом, в настоящей работе решается; часть перечисленных выше задач в рамках разработки метола адаптивного перераспределения и и фор м ац и о и н о- в ыч ислител ь к ы х ресурсов, что соответствует современным тенденциям развития информационных технологий.
Постановка задачи
Разработка метода обеспечения работоспособности АСУ в условиях возмущений на основе динамического перераспределения информационных ресурсов предполагает рассмотрение задачи управления в информационной подсистеме (ИПС) АСУ как комплексной, предусматривающей применение комплекса процедур, каждая из которых используется при определенных условиях и внешних воздействиях и Обеспечивает значения показателей результативности функционирования АСУ не ниже требуемого уровня.
Необходимо выбрать такую процедуру формирования плана распределения заявок на предоставление информации, при которой комплексный показатель результативности функционирования АСУ в условиях деградации её информационной подсистемы принимает значения, обеспечивающие выполнение задач вышестоящей системы в установленные сроки с требуемыми значениями показателя качества.
Дано:
А-\лк,к- 1,г} — множество узлов предоставления услуг (УУ) в распределенной информационной подсистеме АСУ;
В = {B.tj -1,«} - множество предоставляемых информационных услуг;
V - кортеж параметров и характеристик АСУ.
V=<C,T), (1)
где С - {Ск,к = l,rj,— множество серверов в узлах предоставления услуг;
Т— матрица временных характеристик серверов, Т = |/[:л|, г'кл — время обработки данных по заявке единичного объема (минимально возможного объема) в к-м УУ;
S(/)~ матрица состояний серверов У У в момент времени /; в качестве внешних воздействии рассматриваются компьютерные атаки на сервера УУ;
SO = IvO^M)!'* = = Wt, (2)
где s^íz^C)) - состояние g-ro сервера А'-го У У в момент времени г при воздействии компьютерной атаки z™(t)eZ, ( Z - множество возможных воздействий).
Srf (г^ Ú)) = 0, если воздействие компьютерной атаки не привело к отказу сервера,
■sxk (0) = I, если воздействие компьютерной атаки привело к отказу с ер lie pa,
l™R - требуемое время проведения операции вышестоящей системой;
QT¡¡- требуемое качество предоставленной информации (определяется исходя из предназначения системы и требований в техническом задании на АСУ);
- требуемая вероятность своевременного обслуживания заявок с требуемым качеством;
-время передачи заявок и сообщений обслуживания УУ.
Допущение: (||РД = const, к - ],/■.
Определим показатели эффективности функционирования АСУ.
Комплексный показатель результативности функционирования АСУ - вероятность своевременного предоставления информации с требуемым качеством:
р™ («(/), v,S(o),
где u*(t)— выбранная процедура формирования плана распределения заявок на предоставление информации в момент времени /. u*(t) е V. t е(Г„ J™]; — время окончания проведения операции вышестоящей системой; U - множество применяемых и предлагаемых в работе процедур формирования плана распределения заявок на предоставление информации в АСУ.
Показатель оперативности функционирования АСУ- общее затраченное время на проведение операции, для которой собирается информация:
Г (У (0,V, S(0).
Требуется найти в определенный момент времени определенную процедуру формирования плана распределения: u*(i)eU: P, v' > при условии, что Г < Q-Q ¿ Q,K-
Метод едя птншгого перср ас п ре делен и я ипформ э и н-пн но-вы числительных ресурсов л АСУ при потере прп-■TJвОДктелышсти и учла* сегевой ш|ф раструкплри ли освоиг комйшшривгшиого ири^ененнн процедур лнпа-мичеСкш!} формирования ei.iühü рцсире ic.icumi
Ii целик устранения несовершенства алгоритмов распределения нлформацполно-ничпслшельш.^ ресурсов в случае возникновения отказов и нарушений рабогос 11особности вычислительных н ком мутационных средств в узлах сетевой инфраструктуры АСУ вследствие внешних воздействий раз-работам метод адаптивного перераспределения информационно-вычислительных ресурсом при nertope нроизводитедь-иос I и в узлах сетевой инфраструктура на основе комбинированного применения процедур динамическою формировании плана распределения {рнс^ I).
Рассмотрим этапы метода.
Этап I. А на. im параметров информационных ресурсов.
[.I. Формирование множества ухюв предоставлении информационных услут и имеющихся в них информационных ресурсов. Задание исходных данных.
, АНАГИЗ ПАРАМЕТРОВ И НФОРМАЦИОННО.ВЫЧИС ЛИТЕЛьНЫХ РЕСУРСОВ АНАПИЗ ХАРАКТЕРИСТИК ПОТОКОВ ЗАЯВОК НА ПРЕДОСТАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ
Формирование мнациста уллов предоставления информации и имеющихся ни ми* к'нфор.мациомно'ВЬглклителйчык ве^УРС08 Сбор данных с характеристиках инфермвдоиных пятном («Vu запрашиваемой информации, ичгененвизети логосов, интерваги ме>вду заявками)
Получение лгннык о времени»;* параметрах лро|_еееа обработку заявок серверами 6 узпах «певси инфраструктуры АСУ Оценка производительности ееркроа в утлдх сетевой инфраструктуры Анализ текущего расповдепекля заипк па узла и градус-инфорМашт^
АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК ВОЗМОЖНЫХ ДЕСТРУКТИВНЫХ НОЭДЕЙСТеИИ НА ЭЛЕМЕНТЫ СЕТЕВОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ Цпассифиуацнр деструктивны* ерлдейс-В1*й на ¿леме-тц ;етеаои инфраструктуры АСУ
Аналнз изэестчл модепйн воадейстада на объекты информационных см стер/ ti АСУ н возможности юадеуствий
_J
ГМшпинии »»рентное:«!»* нрахпфщн усп№ле 1 гцкчвдш."! эт^н раз-и1-*;™ T^-J П.^ниЛЛи^Л HULJ(U|*rih<«TH •"■форчэ-лчиитг [чеуроов
распределение информационных РЕСУРСОВ. обслуживание заявок на предоставление информации
Мониторинг производительности в узлах сетевой инфраструктуры Мониторинг сети узлов из центрального узла системы улравления. е котором формируется ппан распределения <ои! юл s Р^Сить лохМкнык м№вл^ерое монип^зинга Оградишйниа вр^ыймн np«Ctn*«iin занок & системе и 1Л4есгвА и* евел/жлвгнт
Фиксация наличия возмущений ловапьннын менеджерами мониторинга
Фиксзии* умпичвни» дпимы очеоели к оврэботчтам ФШЙЯЦАИ деградации вычислений Фиксаций уМПичечиЯ Времени обслуживания мяцп1 и определение параметров распреаепенип Bpeve-u* оСслркиаачия. Оценивание состояния сервера«
Фмкация нарушения ^лосгносгл инфо^иаци л
Оц№Р»ачи* гоказл-впэ 'STVBт-л фучк1ртбк<¥0»ан»м АСУ »а 04нйН»иИ ЧОдеПи фунищОнИрОМниЯ |
s ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ КОРРЕКЦИИ ПЛАНА РАС ПРЕДЕЛЕЧИ Я И ПЕРИОДА КОРРЕКЦИ И
а Перераспределение информационно-вычислительных ресурсов по выбранной в
зависимости от состояния серверов и состояния системы мониторинга процедуре
дальнейшее обслуживание заявок на предоставление информации
Гнс. I. Метод алаптпиного перераспределения ннформаш10нно-иьгчнс:ште:1ьннх ркурсо* & АСУ при потере проктаодлтсльностн и узлах сетевой инфраструктуры
Задастся множсстип уЗЛОВ предоставлении усду( |УУ) н
распределенной информационной подсистеме АСУ, множество нреДОСТШЛЯсм UX ИНфорМаи»оКНЫX услуг» множество проводимых операций при целевом функционировании сложной организационно-технической системы D\ D = {DrtP = lJ}.
t „)t, - |ребуемое время проведения операции р; tIK- требуемое время пребывания заявок в УУ; Ё = ||Ед [| - план распределения информационных ресурсов (первоначальный);
- требуемое качество обслуживания заявки /го айда в нолях проведения операции ¡.к
С\ - количество ссрверов~обработчнков в ¿-м узле предоставлении услуг;
I - требуемый объем информации по заявке /го вида.
1.2. Получение данных о временных параметрах процесса обработки заявок серверами а узлах сетевой инфраструктуры АСУ. Оценка производительности серверов в узлах сетевой инфраструктуры. Предвари тельный набор статистики в ходе натурных экспериментов для действующих систем либо имитационного моделирования. Получение временных характеристик процесса поиска информации либо решения информационно-расчетных задач. Определение закона распределения случайной величины /'л (время поиска и обработки единицы данных либо заявки минимального объема) и параметров распределения.
Этап 2. Анализ характеристик потоков заявок на предоставление информации.
2.1. Сбор данных о характеристиках потоков заявок на предоставление информации. На данном этапе определяются виды запрашиваемой информации, предполагаемые и текущие интенсивности потоков, интервалы между заявками. закон распределения интервалов времени между заявками.
Важны следующие два типа характеристик обслуживания заявок в системе [8]:
- характеристики вида заявок (можно отнести заявки на предоставление информационных услуг к разным видам при различном среднем времени их обслуживания);
- характеристики всего потока заявок, представляющего собой сумму потоков заявок разных видов.
2.2. Анализ текущего распределения заявок по узлам предоставления информации.
Предлагается перераспределение заявок в процессе функционирования, согласно которому для передачи заявки выбирается направление к узлу с имеющимися на нем информационно-вычислительными ресурсами по информации в центральном узле об их состоянии. Системы, использующие текущую информацию, принято называть адаптивными Изначально задано распределение по плану, в котором количество столбцов равно количеству узлов предоставления услуг, а количество строк равно количеству видов заявок на предоставление информационных услуг. Данный план предполагает либо равновероятное распределение, либо задан исходя из возможностей узлов по обслуживанию какого-либо вида заявок.
Этап 3. Анализ характеристик возможных воздействий на элементы сетевой инфраструктуры АСУ.
В целях повышения вероятности предоставления информационной услуги с требуемым качеством необходимо оценить ценность имеющихся ресурсов на каждом узле для злоумышленника, возможные цели злоумышленника и вычислить по известным моделям вероятность пот ери, искажения информации либо вывода узла из работоспособного состояния. Важно определить возможные типы воздействий и классифицировать их [14]. Вероятностные оценки покажут необходимость повышения защищенности информационно-вычислительных ресурсов или изначального сокращения доли направляемых к менее защищенным узлам заявок. Оценивание защищенности осуществляется по известным методикам оценивания. Оценивание вероятностных характеристик успешного проведения компьютерных атак различного типа и прогнозирование последовательности проведения типовых атак.
,ож
Этап 4. Распределение информационно-вычислительных ресурсов. Обслуживание заявок на предоставление информации.
4.1. Мониторинг состояния средств сетевой инфраструктуры, в том числе непосредственно осуществляющих поиск информации в базах данных (БД) и выполняющих решение информационно-расчетных задач. В узлах предполагается использование локальных менеджеров мониторинга - программных комплексов в серверах управления КС А узлов. Локальные менеджеры мониторинга получают следующую информацию;
1 ¡к ~ время обслуживания заявки у'-го вида к-м узлом;
время ожидания обслуживания заявки /-го вида в А-м узде.
4.2. Фиксация наличия возмущений локальными менеджерами мониторинга;
- фиксация увеличения длины очереди к обработчикам,
- фиксация деградации вычислений, выражающейся в увеличении времени обработки заявок, изменении параметров распределения величины ,
- фиксация нарушения целостности информации.
4.3. Оценивание состояния серверов в узлах сетевой инфраструктуры. Фиксация момента времени отказа, времени восстановления.
4.4. Мониторинг сетевой инфраструктуры из центрального узла системы управления, в котором формируется план распределения. Контроль работы локальных менеджеров мониторинга. Определение времени пребывания заявок в системе с момента отправки до момента получения сообщения обслуживания и качества их обслуживания. Также
осуществляется получение информации о занятости каналов связи по направлениям.
В центральном узле системы формируется матрица качества обслуживания О' С целью ее формирования
определяются:
- значения показателя качества обслуживания заявоку'-го
вида (,/ = 1,л )
- значения относительного показателя оперативности обслуживания:
,ПР
'л =
- значения комплексного показателя качества обслуживания заявок:
0 . г"
Этип 5. Определение необходимости коррекции плана распределения и периода коррекции. План распределения заявок для проведения системой следующих операций корректируется после проведения очередной операции. Если процесс функционирования системы не разделяется на операции, то необходимо определение периода коррекции. Коррекция не требуется при выполнении требований гю качеству обслуживания и отсутствию возмущений.
Этап 6. Перераспределение инфориацнонно-вычислнтельных ресурсов по выбранной н зависимости от состояния серверов н состояния системы мониторинга процедуре, О^ущсствл я ется формирование плана е" = Ц/:", || на
основании информации в системе управления центрального утла,
6,1, Согласно первой процедуре перераспределен м ин-формаш юнио-вцчиелнтсльных ресурсов осуществляется коррекция плана распределения по значениям злеметоа
матрицы качества обслуживания чаявок Q1 = ||f/t ||.
lia Основании стаriicrmíit качества обслуживания заявок ¡i системе изменяются элементы плана распределения кн-формапконно-вычнеянтельных ресурсов (4) согласно
к =
сн
j*
к
Е\
К
(3)
(4)
Щц — &
Распределение huí ручки на Информационно-вычислительные ресурсы узлов происходит таким образом,
что
6.2. Согласно Hiopoii процедуре перераспределения инфор-wai нют io-н Ы' и юл hi с:н.ны\ ресурсов осуществляется принудительное понижение приоритета выбора информационного ни-правления. Уменьшаются значения элементов столбца плана
{4), СООТВСТСГВуЮЩСГО перегруженному уму. либо узлу, где время обработки данных по единице ресурса превышает допус-
тимые значения t
-кл
>г„
"ir
1 + (й-1)£,
(5)
где а- параметр коррекции.
- нормирование элементов строки:
-Д * у,k s t,J?,
а =
Pi
Р2
6.3. Согласно третьей процедуре перераспределения информационно-вычислительных ресурсов ое у ществдяется коррекция элементов плана распределения Н) сопасно алгоритму, описанному н [7|. Алгоритм осуществляв коррекцию плана распределения по результатам Обслуживания заявок с учетон качества получен ной информации и времени, затраченного па обслуживание, без использования дополнительной информации о:' системы МОННТОрННГЭ- Процедура применяется itpn отсутствии данных о производительности и загруженности узлов н состоянии информационной подсистемы АСУ в целом. В ситуация неопределенности состояния информационно-вычислительных ресурсов использование текущей информации о результатах обслуживания я ваяется важной составляющей адаптивного у правления.
Мри оценивании результативности фу н к циое i и рова н ин информационной подсистемы АСУ с применением разработанного метода н используемых методов, были проведены расчета на разработанных аналитических н имитационных моделях с учетом внешних возмущений J14-2U|. а также используя разработанный «Программный комплекс управления потоками и информационной системе в условиях возмущении», на который автором получено свидетельство о регистрации программы для ЭВМ. В качестве показателя результативности выбрана вероятность своевременного обслуживания с требуемым качеством Р. Выявлено преимущество разработанного метода перед статическими методами распределения, не учитывающими информацию мониторинга состояния средств информационной системы. .Данные моделирования нредсзаклены в таблице I и пронллшетрн романы на ¡ рафике ! fine. 2).
Таблица I
Прирос т результативности функционирования АСУ
+ Aj, определенные в ходе предварительных натурных экспериментов (имитационного моделирования). Таким образом, процедура включав! в себя:
вычисление загрузки узла н определение перегруженных узлов;
- получение информации о выходе величины í1,1 за пределы интервала н росте длины очереди к серверам;
- коррекция элементов столбца, соответствующему узлу, в котором имела место потеря производительности п деградация вычислений, либо перегруженному заявками узлу:
Меюдм распределения Уровень деградации информационной подсистемы
0% 20% 40% М>% 80%
Результат!шноегь ф> п канон ярпвдшш. %
Статические методы 96.286 82.009 73.858 53.632 29.952
Разработанный метод 9ВД34 87,048 83,789 76,871 44.260
I tpnptKTT реэуль- тагивпос! и. % 2.02S 6306 13,443 43,327 47,769
1 +
Параметр а определяется следующим образом:
- определяется средняя вероятность (тткача в обслуживании при перегрузках или неисправности серверов P„¡,
- определяются вероятности Pi и Р2, [акие, что Л < /* < Р2 .
I Статшкчн« wivoflw
-Прирост
L'hc. 2. Неимущее! но разработанного метода перераспределен ня перед статическими методами
Заключение
Разработанный в работе метод предполагает комбинирован мое применение комплекса процедур распределения информационно-вычислительных ресурсов. Выбор процедуры осуществляется на основе информации от системы мониторинга о параметрах информационно-вычислительных ресурсов и информации о качестве предоставления информации по заявкам.
Литература
1. Буренин А.И.. Легкое К.Е. Иифокоммуникационные системы и сети специального назначения. Основы построения и управления. М.: ИД Медиа Паблишер, 2015. 348 с.
2. Буренин А.Н. Об управлении маршрутизацией на основе модифицированных адаптивных методов //Техника средств связи, 1991.№7. С.51-59.
3. Аванесое МАО.. Присяжнюк С.П. Оперативное управление потоками данных в мультисервнсных сетях святи. СПб.: Балт. гос. техн. ун-т., 2007. 81 с.
4. Лазарев В.Г., Саввин Н.Г. Сети связи, управление, коммутация, М,: Связь, 1973. 264 с,
5. Исьяное В.М., Лазарев ВТ., Паршенков Н.Я. Децентрализованный способ динамического распределения информации на автоматически коммутируемых сетях связи. В кн.: Автоматы и управление сетями связи. М.: Наука, 1971. С. 68-71.
6. Новиков С.Н. Классификация методов маршрутизации в мультисервнсных сетях связи// Вестник СибГУТИ. 2013. №1. С, 57-67.
7. Буренин АН., Легкое К.Е.. Оркин В.В. Алгоритм адаптивного управления информационными системами в условиях массовых возмущений. Наукоемкие технологии в космических исследованиях Земли, 2017. Т. 9. №. 6. С. 90-95.
8. Бутрименко A.B., Гинзбург С. Л. Об одном способе децентрализованного динамического распределения потоков информации. В. кн.: Информационные сети и коммутация. М.: Наука, 1968. С. 32-69.
9. Цыпкин ЯЗ. Адаптация и обучение в автоматических системах, М.: Наука, 1968. 400 с.
10. Легкое К.Е.. Буренин АН. Метод к ваз кстати чес ко го управления потоками требований в ни фо коммуникационной системе специального назначения // 1-methods. 2009. Т. 1. № !. С. 17-21.
11. Легкое К.Е. Буренин АН. Метод управления параметрами, характеризующими процессы функционирования нифокоммуника-ционнон системы II I-methods. 2010. Т. 2. Jfe I.C. 14-19,
12. Легкое К.Е.. Шалдаев С.Е.. Алейник ВВ. Развитие автоматизированных систем управления специального назначения: основные принципы и задачи // I-melhods. 2014. Т. 6. № 2. С. 27-30.
13. Бутрименко A.B.. Лазарев.В.Г. Система поиска оптимальных путей передачи сообщений // Проблемы передачи информации. 1965. Т.I. № I.C. 80-87.
14. Буренин А.И., Легкое К.Е.. Оркин В В. Вопросы применения имитационной модели при управлении функционированием информационной подсистемы автоматизированной системы управления сложными организационно-техническими объектами в условиях массовых возмущений II Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2017. № 9, Ч I. С, 494-500,
15. Легкое К.Е.. Бабошин В.А., Пастухов A.C. Повышение эффективности системы управления в рамках изменения подхода к автоматизации и информации // l-methods. 2014. Т. 6. № 4. С. 19-23.
16. Легкое К.Е.. Скоробогатова O.A.. Буренин А.Н.. Умирав А.Б. Перспективы развития автоматизированных систем управления специального назначения // l-methods, 2014, Т. 6. № 3. С. 22-25.
17. Легкое К.Е.. Емельянов A.B. Некоторые подходы к внедрению современных инфокоммуникацион н ых технологий при создании инфокоммуникационной системы специального назначения//l-methods. 2014. Т. б.№ 1.С. 19-23.
1Н. Ерохин С.Д.. Легкое К.Е. Информационные у ¡розы автоматизированных систем управления технологическими процессами II I-methods. 2014. Т. 6. № 1. С, 24-26.
19. Ерохин С.Д., Артамонова Я.С., Легкое К.Е. К вопросу о методике выявления угроз информационной безопасности в пограничном пространстве Н I-methods, 2013. Т. 5. № 2. С. 19-22.
20. Буренин А.Н.. Легкое К.Е.. Нервов А/С. Вероятностно-временные характеристики функционирования защищенной агрегативноЙ автоматизированной системы управления сложной организационно-технической системой в условиях интенсивных кибератак // Наукоемкие технологии в космических исследованиях Земли. 2018. Т. 10. № 5. С. 56-63.
THE METHOD OF ADAPTIVE REDISTRIBUTION OF INFORMATION RESOURCES IN THE AUTOMATED CONTROL SYSTEM IN THE CONDITION OF PERFORMANCE LOSS
IN NETWORK INFRASTRUCTURE NODES
Vadim V. Orkin, Moghaysky military space academy, St. Petersburg, Russia, [email protected]
Abstract
The work is devoted to the study of issues of improving information systems efficiency by utilization of certain procedures for managing of information resources distribution. The problems of distribution of applications for information provision in information subsystems of automated control systems under various functioning conditions are considered. The main function of the information subsystem of the automated control system is to provide information to officials and complexes of automation equipment for the effective management in complex organizational and technical objects. One of the tasks of information subsystem control is control of parameters characterizing the functioning of the information subsystem, including the application of information resource allocation procedures. These procedures include operations distribution of applications for the provision of information services plan formation. The distribution plan is the matrix, the columns of which define the directions to the information resources, and the rows - the types of provided services. The values of the line elements set the sequence for selecting the outgoing directions for transmitting an application for providing information from the node, in which workstations for system management officials are located, to all nodes providing information services. The choice of a procedure for the formation of a resource distribution plan in the information subsystem of the automated control system should be made depending on the state of the information subsystem of the automated control system. This paper reveals the main provisions of the method of adaptive redistribution of information resources in an automated control system with loss of performance in the nodes of the network infrastructure based on the combined applying of distribution plan formation procedures.
Keywords: information system; distribution plan; monitoring; provision of information; automated control system. References
1. Burenin A.N., Legkov K.E. (2015). Sovremennye infokommunikatsionnye sistemy i seti. Osnovy postroeniya i upravleniya [Modern infocommunication systems and networks. Fundamentals of construction and management]. Moscow: Media Publisher Publ. 348 p. (in Russian)
2. Burenin A.N. (1991). On the man-agement of routing based on modified adaptive methods. Tekhnika sredstv svyazi. No. 7, pp. 51-59. (in Russian)
3. Avanesov M.Yu., Prisyazhnyuk S.P. (2007). Operativnoye upravleniye potokami dannykh v mul'tiservisnykh setyakh svyazi [Operational management of data flows in multiservice communication networks]. St. Petersburg: Balt. state. tech. university. 81 p. (in Russian)
4. Lazarev V.G. Savvin N.G. (1973). Seti svyazi, upravlenie, kommutaciya [Network communication, management, switching]. Moscow: Svyaz. 264 p. (in Russian)
5. Is'yanov V.M., Lazarev V.G., Parshenkov N.Ya. (1971). Detsentralizovannyy sposob dinamicheskogo raspredeleniya informatsii na avtomaticheski kommu-tiruyemykh setyakh svyazi [Decentralized way of dynamic information distribution on automatically switched networks]. In book "Avtomaty i upravleniye setyami svyazi". Moscow: Nauka, pp. 68-71. (in Russian)
6. Novikov S.N. (2013). Klassifikatsiya metodov marshrutizatsii. v mul'tiservisnykh setyakh svyazi [Classification of routing methods in multiservice communication networks]. Vestnik SibGUTI. No. 1, pp. 57-67. (in Russian)
7. Burenin A.N., Legkov K. ., Orkin V.V. (2017). Algorithm of adaptive control of information systems under the conditions of mass perturbations. H&ES Research. Vol. 9. No. 6, pp. 90-95. (in Russian)
8. Butrimenko A.V., Ginzburg S.L. (1968). Ob odnom sposobe detsentralizovannogo dinamicheskogo raspredeleniya potokov informatsii [About one method of decentralized dynamic distribution of information flows]. In book "Information networks and commutation". Moscow: Nauka, pp. 32-69. (in Russian)
9. Tsypkin YA. Z. Adaptatsiya i obucheniye v avtomaticheskikh sistemakh [Adaptation and training in automatic systems]. Moscow: Nauka, 1968. 400 p. (in Russian)
10. Legkov K.E., Burenin A.N. (2009). Method quasi-static flow control requirement in infocommunication system special purpose. I-methods. Vol. 1. No. 1, pp. 17-21. (in Russian)
11. Legkov K.E., Burenin A.N. (2010). Method of control of parameters characterizing the processes of functioning of the infocommunication systems. I-methods. Vol. 2. No. 1, pp. 14-19. (in Russian)
12. Legkov K.E. Shalaev S.E. Aleinik V.V. (2014). Development of automated control systems for special purposes: basic principles and objectives. I-methods. Vol. 6. No. 2, pp. 27-30. (in Russian)
13. Butrimenko A.V., Lazarev V.G. (1965). The system of searching for optimal ways of transmitting messages. Problems of Information Transmission. Vol. 1. No. 1, pp. 80-87. (in Russian)
14. Burenin A.N., Legkov K.E., Orkin V.V. (2017). Issues in the application of simulation models in the management of the functioning of the information subsystem of the automated control system of complex technical objects in conditions of mass disturbances. Izvestiya Tul'skogo gosudarstvennogo uni-versiteta. Tekhnicheskiye nauki. No. 9. Part 1, pp. 494-500. (in Russian)
15. Legkov K.E., Baboshin V.A., Pastuhov A.S. (20l4)Increase in system effectiveness of management within change of approach to automation and information. I-methods. Vol. 6. No. 4, pp. 19-23. (in Russian)
16. Legkov K.E., Skorobogatova O.A., Burenin A.N., Umarov A.B. (2014). Perspectives of development of special purpose automated control systems. I-methods. Vol. 6. No. 3, pp. 22-25. (in Russian)
17. Legkov K.E., Yemelyanov A.V. (2014). Some approaches to implementation of modern infocommunication technologies during creation of a special purpose infocommunication system. I-methods. Vol. 6. No. 1, pp. 19-23. (in Russian)
18. Yerokhin S.D., Legkov K.E. (2014). Information threats of automated process control systems. I-methods. Vol. 6. No. 1, pp. 24-26. (in Russian)
19. Yerokhin S.D., Artamonova Ya.S., Legkov K.E. (2013). To a question of a technique of identification of threats of information security in boundary space. I-methods. Vol. 5. No. 2, pp. 19-22. (in Russian)
20. Burenin A.N., Legkov K.E., Pervov M.S. (2018). Probabilistic time response characteristics of functioning of the protected aggregate automated control system for a complex organizational and technical system in the conditions of intensive cyber attacks. H&ES Research. Vol. 10. No. 5, pp. 56-63. (in Russian)
Information about author:
Vadim V. Orkin, post-graduate student of Moghaysky military space academy, St. Petersburg, Russia
