автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Модель и методика реконфигурации логической структуры интегрированной информационной системы

На правах рукописи

Зорин Кирилл Михайлович

МОДЕЛЬ И МЕТОДИКА РЕКОНФИГУРАЦИИ ЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ИНТЕГРИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ

СИСТЕМЫ

Специальность 05.13.01 — Системный анализ, управление и обработка

информации (технические системы)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург — 2010

4855987

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина).

Научный руководитель: доктор технических наук, доцент

Максимов Роман Викторович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Соколов Борис Владимирович

кандидат технических наук, доцент Казак Александр Филиппович

Ведущая организация: ОАО «Информационные телекоммуни-

кационные технологии» («ИНТЕЛТЕХ»)

Защита состоится декабря 2010 г. в 1_ часов на заседании сове-

та по защите докторских и кандидатских диссертаций ДС 212.238.07 Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина) по адресу: 197376, Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, д. 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан ноября 2010 г.

Ученый секретарь

совета по защите докторских и кандидатских диссертаций

Цехановский В. В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Современный этап развития информационных систем предполагает их интеграцию, глобализацию, абстракцию от физического оборудования и местоположения, динамический характер поведения, а также реализацию технологий распределенных вычислений и виртуализации.

Слияние информационных систем и систем связи породило новое понятие — интегрированная информационная система. Интегрированная информационная система — это совокупность процессов связи, устройств, сетей и служб связи информационной системы и выделенного ресурса сети связи общего пользования, объединенная в единую многофункциональную систему для передачи, хранения и обработки всех видов информации.

Основными направлениями исследований в интегрированных информационных системах являются: вопросы анализа, проектирования, динамики функционирования, управления и оптимизации.

Несмотря на значительное число работ в смежных областях, в которых уже рассматривались схожие вопросы, существует большое количество нерешенных задач, а так же, учитывая, что область интегрированных информационных систем объединяет в себе такие области, как автоматизированные системы, распределенные вычисления, системы связи, технологии виртуализации и т.д., возникают принципиально новые задачи, ранее не рассматриваемые.

Отмеченное выше позволяет выделить сложившееся противоречие между возрастающими потребностями в применении новых концепций интегрированных информационных систем и существующим недостаточным уровнем разработки методического обеспечения и практических рекомендаций, соответствующих современным условиям функционирования информационных систем.

Данное противоречие позволяет сформулировать научную задачу, заключающуюся в разработке на основе анализа существующих решений и существующего методического обеспечения моделей реконфигурации логической структуры ИИС, методик реконфигурации логической структуры ИИС и способов реконфигурации и сравнительной оценки логических структур ИИС.

Выявленное противоречие и сформулированная научная задача обусловили выбор темы данного исследования: «Модель и методика реконфигурации логической структуры интегрированной информационной системы» и ее актуальность.

Цель исследования — разработка методического обеспечения процесса реконфигурации логической структуры для повышения эффективности функционирования интегрированной информационной системы.

Объект исследования — реконфигурация логической структуры интегрированной информационной системы.

Предмет исследования — модель, методика и способы реконфигурации логической структуры интегрированной информационной системы.

В ходе исследования были использованы следующие методы:

теоретические (системный анализ, метод моделирования, теория исследования операций, метод динамического программирования, теория алгоритмов, теория графов);

эмпирические (обобщение передового опыта в области защиты информации, наблюдение, количественный и качественный анализ эмпирических данных, полученных в ходе исследования, опытно-экспериментальная работа по проверке исходных положений и полученных теоретических результатов).

Теоретическую основу исследования составили работы отечественных (Б. Я. Советов, С. А. Яковлев, В. А. Терехов, В. В. Соколов, М.Ю. Охтилев, Р. М. Юсупов, В. В. Цехановский, Л. А. Растригин, С. В. Петров) и зарубежных (Персз П., Воллобас В., Барабаси А.) ученых.

Положения, выносимые на защиту:

1. Модель реконфигурации логической структуры интегрированной информационной системы.

2. Методика реконфигурации логической структуры интегрированной информационной системы.

3. Способы реконфигурации и сравнительной оценки логических структур интегрированной информационной системы.

Научная новизна работы.

1. Разработана модель реконфигурации логической структуры интегрированной информационной системы, учитывающая динамический характер и адаптивное поведение. Процесс реконфигурации описан с помощью нового (2007 г.) математического аппарата матричных графовых грамматик.

2. На основе разработаной модели разработана методика реконфигурации логической сруктуры интегрированной информационной системы, позволяющая выбирать наилучшую из множества альтернативных синтезированных

структур. Используется метод динамического программирования, марковские случайные процессы и численные методы решения систем дифференциальных уравнений.

3. Разработаны способы реконфигурации логической структуры интегрированной информационной системы, реализующие мониторинг состояния логической структуры ИИС, восстановление конфигурации логической структуры ИИС в условиях воздействия дестабилизирующих факторов, сравнительную оценку альтернативных логических структур.

Научно-практическая значимость исследования заключается в возможности использования его результатов в интегрированных информационных системах в следующих аспектах:

1. Модель реконфигурации логической структуры ИИС позволит описать модель самой логической структуры ИИС, учесть ее динамический характер и адаптивное поведение, а также описать синтаксис преобразований логической структуры ИИС, что необходимо для программной реализации данной модели.

2. Методика реконфигурации логической структуры ИИС позволит изменять логическую структуру ИИС путем реорганизации логических каналов связи, учитывая ограниченную максимальную пропускную способность физических каналов связи, а также реконфигурировать логическую структуру ИИС в условиях воздействия дестабилизирующих факторов.

3. Способы реконфигурации и сравнительной оценки логических структур интегрированной информационной системы, реализующие мониторинг состояния ЛСИИС, сравнительную оценку альтернативных ЛСИИС, восстановление конфигурации ЛСИИС в условиях дестабилизирующих факторов и осуществляющие реконфигурацию ЛСИИС управлением маршрутами трафика позволят пополнить существующий комплекс методов для реконфигурации логической структуры ИИС.

Реализация. Результаты диссертационного исследования внедрены в научно-исследовательских работах:

ФГУП «НИИ «Масштаб»; Военная академия связи им. С. М. Буденного; СПбГЭТУ «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина) в рамках аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2010 годы)», о чем имеются соответствующие акты о внедрении.

Достоверность полученных научных результатов обеспечена применением современной научной методологии, использованием современных математических методов, апробированных на практике и результатами экспериментальных исследований.

Апробация. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих научно-технических и научно-практических конференциях: 63-й научно-технической конференции «Научно-технического общества радиотехники, электроники и связи» 2008 г; научно-практическая конференции «Инновационная деятельность в ВС РФ», Военная академия связи, СПб, (2006-2008); научно-технические семинары кафедры автоматизированных систем обработки информации и управления СПбГЭТУ «ЛЭТИ» (2007-2010); научно-технические семинары научно-исследовательского отдела Военной академии связи (2007-2010).

Публикации. Основные теоретические и практические результаты диссертации опубликованы в 8 статьях, докладах и патентах, из них по теме диссертации 8, среди которых 1 публикация в ведущем рецензируемом издании, рекомендованном в действующем перечне ВАК. Доклады доложены и получили одобрение на 4 научно-технических и научно-практических конференциях, перечисленных в конце автореферата. Основные положения защищены 3 патентами на изобретения.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав с выводами, заключения и списка литературы. Она изложена на 170 страницах машинописного текста, включает 38 рисунков, 25 таблиц и содержит список литературы из 90 наименований, среди которых 52 отечественных и 38 иностранных авторов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, определены цель, объект, предмет и задачи исследования; обозначены теоретико-методологические основы исследования научной задачи; показана его научная новизна, теоретическая и практическая значимость, а также сформулированы положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Анализ задачи реконфигурации структуры информационной системы» выполнен анализ условий и факторов, влияющих

на развитие информационных систем. В последнее время одним из основных требований, предъявляемых к информационным системам, стала гибкость инфраструктуры, возможность реконфигурации. Системы со статичными инфраструктурами не удовлетворяют множеству различных меняющихся во времени требований. Отделение логической структуры информационной системы от физической обеспечивает технология виртуализации, а возможность реконфигурации логической структуры обеспечивает основанная на виртуализации концепция «облачных вычислений» (Cloud Computing). В отечественной научной литературе наиболее близкий по смыслу понятию «облачных вычислений» является термин «интегрированная информационная система».

Модель «облачных вычислений», разработанная Национальным институтом стандартов и технологий (США) приведена на рис. 1.

Модели доставки Основные характеристики:

ПО как услуга

Платформа как услуга

Инфраструктура как услуга

Самоообслуживаиие Повсеместный доступ Эластичность Объединение ресурсов Измеряемые услуни

Модели размещения:

Частное «облако» Общественное «облако» _3(Г~ «Облако» сообщества

Рис. 1. Модель «облачных вычислений»

Развитие интегрированных информационных систем (ИИС) можно разделить на этапы благодаря модели зрелости «облачных вычислений», представленной на рис. 2.

Проведенный анализ позволяет утверждать, что одной из первоочередных задач является задача реконфигурации логической структуры. Проведена декомпозиция задачи реконфигурации логической структуры. Выявлены направления научно-исследовательских работ, включающие: разработку модели реконфигурации логической структуры ИИС с адаптивным поведением и математический аппарат, описывающий реконфигурацию; разработку методики ре-

-снижение сложности и нфраструктуры -снижение аппаратных требований -повышение гибкости -снижение затрат на обслуживание

Этап 1 Консолидация

-устранение ограничений ресурсов -повышение используемости ресурсов -снижение затрат на ресурсы

-простота установки

Этап 2 Виртуализация

-стандартизованные услуги

-снижение времени развертывания -точный учет услуг -масштабируемость -автономность

Этап 3 —♦ Автоматизация

-самообслуживание -гибкость

-автоматические услуги учета

-промышленно развитая служба доставки -экономия от масштаба

Этап 4 Оптимизация

Рис. 2. Этапы развития «облачных вычислений»

конфигурации логической структуры ИИС, обеспечивающей выбор оптимальной по заданным критериям логической структуры из множества альтернатив; разработку способов, обеспечивающих мониторинг качества логической структуры ИИС, сравнительную оценку альтернативных логических структур ИИС, восстановление конфигурации логической структуры при сбоях, а также реконфигурацию логической структуры ИИС с цомощыо управления маршрутами трафика.

Во второй главе «Модель реконфигурации логической структуры интегрированной информационной системы» рассмотрена задача моделирования реконфигурации логической структуры ИИС (рис. 3).

Рис. 3. Общая структурная схема постановки задачи моделирования реконфигурации ЛСИИС

Таблица 1. Параметры модели логической структуры ИС

Параметр Интерпретация параметра

¡(т) Связность, обеспечиваемая в направлении по маршруту то

н, •■■, о, ii„ т= ki, ArLm_i, 0 ¡1, JL„-I, 0 Ьт — общее количество УС, входящих в т с дои-ной Ьт — 1; (¿1, • • •, »£,т) последовательность УС в т; (^1,.. ■, — последовательность типов интерфейсов в т; (¿1,..., —1) — последовательность режимов работы соответствующих типов интерфейсов в т.

Т _ /'l.ll r'i Л г*».'» Т. Т. Т. — ¡1,12 13,>3......+ l Ч ■ '' где п — Lm - 1 Индикатор действующего маршрута

hAt) = £ /К*) m€M(i,j) Показатели связности направлений СС ИИС

r<(() = <{/*(>".«)}) Значение планируемых связностей в маршрутах

«<) = <Ш"М}}> Значение утерянных за счет внешнего воздействия связностей в маршрутах

Составляющие логической структуры /ко = [/«ко - /„коико

Далее описана модель логической структуры ИИС, включающая описание информационной инфраструктуры сети связи общего пользования, информационной инфраструктуры ИИС и логической структуры ИИС (параметры модели логической структуры ЙС представлены в табл. 1). Источниками трафика в этой модели являются сокеты (sockets).

Далее рассмотрена модель эволюционной адаптации.

При синтезе (поиске, преобразовании, коррекции, адаптации) модели (логической структуры) ИС неизбежны некоторые противоречия, т. к. чем более сложен исходный граф, тем больше можно правил к нему применить, а сам процесс преобразований может быть бесконечен. Поиск целесообразно прекращать, когда за фиксированное количество шагов не удается получить локально-оптимально е решение со значением ЦФ, большим по сравнению с наилучшим из уже построенных.

Рассмотрен процесс адаптации, определяемый рекуррентным соотношением вида с4+1 = cj, + 7п<3;(СпЛ), где Сп = {cjj; Хп — случайная величина, Qi — детерминированная функция, 7„ — числовая последовательность, определяющая преобразования из множества Е. Для решения этой задачи применяют адаптивный алгоритм

dQpfmCn-l)

Сп = Cn-l ~ In-Jc--(1)

Рис. 4. Частичное дублирование вершины

Момент остановки эволюционного алгоритма определяется следующим способом:

N = min \ п: max [c^+i - с„_,-| < 5 > (2)

I «=i,fc J

Далее рассмотрены синтаксические правила преобразований логической структуры ИИС.

Любой граф можно представить матрицой смежности Ад, где элемент ау равен 1, если есть связь узла i с узлом j.

Пусть L — исходный граф (перед шагом трансформации), R — конечный граф (после шага трансформации).

Определено действие, преобразующее исходный граф L в Я, р: L —> R. Введено понятие матрицы удаления связей и матрицы добавления связей, е = (e)f • = 1, если связь (i,j) удаляется, 0 — в противном случае r — (r)ij — Ii если связь (i,j) добавляется, 0 — в противном случае e = LA(LAR) =Laä г — RA(L Л R) = R/\~L Теперь преобразование р: L удаления и добавления связей:

R можно представить с помощью матриц

R = г V (ё Л L) Одно из правил приведено на рис. 4.

(3)

L =

( 0 0 0 1

0 0 0 1

0 0 0 1

\ 1 1 1 о

к \ I

тг п/

О 0 0 1 0 * \ /0 0 0 1 1 к

0 0 1 0 / 0 0 0 1 0 1

0 0 0 1 0 тп ' д = 0 0 0 1 1 т

1 1 1 0 0 п 1 1 1 0 0 п

0 0 0 0 ' / \1 0 1 0 0 z

(? =

[ 0 0 1 0 0 0 0 к

0 0 1 0 0 0 0 1

1 1 0 1 0 0 0 т

о" 0 "Г 0 т "1" "Г п

0 0 0 1 0 0 1 0

0 0 0 1 0 0 1 р

\ 0 0 0 1 1 1 0 г

О О 1

0 О 1

1 1 о

/

Рис. 5. Пример понижения размерности задачи Соответственно, матрицы удаления и добавления связей будут иметь вид:

/о 0 0 0 0 к \ /о 0 0 0 1 к \

0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1

0 0 0 0 0 т Г = 0 0 0 0 1 тп

0 0 0 0 0 п 0 0 0 0 0 п

0 0 0 0 г / V1 0 1 0 0 2 )

Всё преобразование целиком имеет вид:

(* 0 0 0 1 \ /х 1 1 Л /о 0 0 1 о\ /о 0 0 1 Л

0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0

0 0 0 0 1 V 1 1 1 1 Л 0 0 0 1 0 = 0 0 0 1 1

0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0

V1 0 1 0 ч V1 1 1 ч 0 0 0 V1 а 1 0 ч

Я =

С помощью данной модели можно анализировать и синтезировать систему по частям. Можно реконфигурировать систему не целиком, а какой-то проблемный сегмент. Или заранее просчитать оптимальные структуры для каждого сегмента, а потом искать оптимальное их сочетание в целом, что сильно понижает размерность задачи, как показано на рис. 5.

В третьей главе «Методика реконфигурации логической структуры интегрированной информационной системы» рассмотрены показатели эффективности синтезируемых логических структур, с помощью которых альтернативные логические структуры могут быть сравнены. Приведены при-

меры критериев. Экономические критерии: стоимость обслуживания ИИС с заданной структурой, стоимость оборудования для реализации системы с заданной структурой, стоимость реконфигурации структуры для реализации ИИС с заданной структурой; критерии надежности: среднее время простоя элемента, коэффициент исправного действия элемента, вероятность нарушения работы элемента при помехе; критерии систем массового обслуживания: среднее время нахождения заявок в очереди, средняя длина очереди заявок, максимальное время нахождения заявки в очереди.

Далее описана реконфигурация логической структуры ИИС с ограниченной максимальной пропускной способностью каналов связи. Задача решается с помощью метода динамического программирования.

X] — пропускная способность у-то канала связи;

В — суммарная пропускная способность всех N канала связи;

й] — соответственно наибольшая и наименьшая пропускная способность, которую может иметь ^'-й канала связи;

ФДжу) — итоговые расчетные затраты на у-м канале связи. Известно, что они равны сумме себестоимости передачи данных и произведения капиталовложений на нормативную эффективность, причем, как себестоимость х^) данных, переданных за расчетное время (например, за месяц) по ]-му каналу, так и капиталовложения К3{х^ в организацию, увеличение пропускной способности или реконструкцию канала зависят от предполагаемой пропускной способности х3- этого канала связи.

Задача состоит в нахождении плана развития каналов связи жь Х2>..., х^, обеспечивающего минимум общих затрат Ф1(х1) + Фг^г) + • • • + ФМялг) при условиях:

Х1 + Х2 + = В, хх (4)

= *,■(*,■) - НЪ) = 'ВД + ¿з) - (5)

где (X,-) означает расчетные итоговые затраты на ]-ы КС на прирост дополнительной пропускной способности X], считая от минимальной пропускной способности с!3-, а Ь — суммарный прирост пропускных способностей на всех N каналах связи.

Вводится параметр состояния и функция состояния. Через Fk(£) обозначаются минимальные затраты на создание дополнительной пропускной способ-

к

ности £ только на первых к каналах, т.е. Fk(£) = min Vifäi)1 гДе минимум

к

берется по переменным Хх, .X^i • • ■ j Хк, удовлетворяющим условиям =

__з=1

О ^ Xj ^ rrij, j = 1,к. Показателем в данной методике является целевая

N

функция F(£) = 2 iPjixj) + В • Kj(xj}), а критерием — ее минимизация: з=1

N

т = Е Шъ)+в ■ -min • (ß)

3=1

Далее приведен пример численного расчета.

Также описана реконфигурация логической структуры ИИС в условиях воздействия дестабилизирующих факторов. Влияние и характер воздействия на элемент логической структуры ИИС таких систем, как система связи общего пользования (ССОП), система управления (СУ), система поддержки принятия решения на реконфигурацию (СППРР), схематично представлено на рис. 6.

hr

Рис. 6. Системы, воздействующие на элемент ИИС

Рис. 7. Граф состояний с интенсив-ностями переходов

Имеется элемент логической структуры ИИС 51, который с течением времени переходит из одного состояния в другое. Необходимые для исследования дискретные состояния СППРР ЛСИИС можно перечислить: 5х — мониторинг состояния узла ИИС; ^ — сравнительная оценка альтернативных структур ИИС; 5з — восстановление конфигурации ЛС; £¡4 — реконфигурация струк-

туры' ИИС; ¿>5 — воздействия внутренней помехи; £?б — воздействия внешней

Моменты возможных переходов элемента ЛС ИИС из одного состояния в другое неопределенны, случайны и происхо-(7) дят под действием потоков событий, характеризующихся интен-сивностями. Потоки событий являются простейшими. Таким образом, процесс принятия решения на смену состояния элементом логической структурой ИИС можно представить как марковский случайный процесс с дискретными состояниями и непрерывным временем.

На рис. 7 показан граф состояний элемента ЛС ИИС с интенсивностя-ми переходов. Вероятность нахождения системы в момент Ь в состоянии 5г — р¿(£). Составляются уравнения Колмогорова — линейные дифференциальные уравнения с неизвестными функциями (7).

Использование численных методов решения системы дифференциальных уравнений позволяет получить числовые таблицы приближенных значений искомых решений р(Ь) на некотором интервале Ь 6 [io.ii], что по сравнению с другими методами решения позволяет исследовать временную динамику логической структуры структуры ИИС и оценивать ее преимущества.

Система (7) приводится к векторному представлению — столбец Д где каждый элемент соответствует правой ча-(8) сти определенного дифференциального уравнения в системе (8). Далее выполняется расчет для заданных значений интен-сивностей событий Ау = сопвЬ (марковский однородный процесс), что позволяет получить числовую табли-

помехи; — другие факторы.

' ^ = А«р4(() + А6,р5(() + Леда« + Л71МО+ +А21Р2М + ^31рзМ - А12Р1(<) - А13Р1(() ^ = - (А21 + А24 + А25)р3(0

^ = А13Р1<4) - (А31 + А35 + Азе + Азт)рз(()

^ = А25р2(«) - А35рз(<) - А51Р5Й

^ = А37рзИ-А71р7(«)

Щ,Р) =

( А41Р4(г) + А51р5(<) + Ав1Рв(0 + АГ1Р7М+ \

+А21р2(«) + А31р3(() - (А12 + Ахз)р1(() >Ч2Р1(() - (А21 + А24 + А25)р2(() А13Р1 С«) - СА31 + + Лз<> + АЗ7)рзС) А24РгВД - А41Р4(£) А25Рг(0 + АзбРз(г) - А51р5(() АзвРаИ - Ав1РбМ

Азтрз(г) - А?1Р7(4) у

цу приближенных значений искомых решений р(£) на некотором интерпале интегрирования t € [¿о> ¿1]-

Таким образом, получены вероятностные и временные характеристики, описывающие состояния элемента ЛС ИИС, что позволяет выбрать наиболее устойчивую логическую структуру ИИС. Реконфигурация логической структуры ИИС предполагает поиск стратегий структуры ИИС в зависимости от изменяющихся дестабилизирующих воздействий во времени, а также от воздействий вышестоящей системы управления. Графики зависимостей вероятностей состояний процесса противодействия для значений интенсивностей событий, соответствующих стратегии 1, представлены на рис. 8 а).

1

0.9

о.в

0.7 0.6 й 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0

г '

/ /

_______ _____

5 б <

б)

Рис. 8. Веротности состояний при заданных значениях интенсивностей

Показано в какие интервалы времени система находится в переходном режиме функционирования, где наблюдается всплеск значений вероятности состояния что соответствует нахождению системы в состоянии сравнительной оценки альтернативных структур ИИС при допустимых значениях коэффициента исправного действия (К). При Ь —* оо в системе устанавливается стационарный режим, когда система случайным образом меняет свои состояния и се вероятности р^), Р2^), ру^к) уже не зависят от времени и равны финальным (предельным) вероятностям. Значения финальных вероятностей показывают, сколько времени система находится в каких состояниях.

Для исследования процесса функционирования ИИС при перечисленных стратегиях противодействия помехам и соответствующих им значениях интенсивностей событий считаются вероятностные и временные характеристики.

При достижении порогового значения (А = 2345) система не переходит в стационарное состояние вообще (рис. 8 б)). Таким образом, можно говорить о полном отказе элемента логической структуры ИИС при заданном соотношении интенсивностей.

В четвертой главе «Способы реконфигурации логических структур интегрированной информационной системы» разработаны следующие способы:

способ мониторинга качества ИИС позволяет с высокой достоверностью обнаруживать не только факт отличия значений контролируемых параметров от эталонных, но и за счет группирования контролируемых параметров по степени важности, по их вкладу в показатели качества, а также дифференциации требований к своевременности контроля по степеням важности параметров учитываются параметры структурных элементов и функциональных процессов, что обеспечивает повышение достоверности оценивания качества ИИС. Кроме этого, динамическое управление временным интервалом принятия решения о качестве ИИС обеспечивает более высокую экономическую эффективность мониторинга, чем и обеспечивается достижение сформулированной цели;

способ восстановления конфигурации ИИС в условиях воздействия дестабилизирующих факторов позволяет восстановить связь между клиентом и сервером информационной системы в случае нарушения синхронизации выбора адресов при приеме и передаче пакетов сообщений, вызванного воздействием на каналы связи и узлы информационной системы помех, что обеспечивает за счет введения сервера для восстановления связи достижение сформулированного технического результата — снижение сложности обеспечения доступности элементов информационной системы, интегрированной в сети связи общего пользования;

способ сравнительной оценки альтернативных логических структур ИИС позволяет достигать повышение достоверности результатов сравнительной оценки структур ИИС при увеличении количества узлов связи и в условиях воздействия на каналы связи и узлы ИИС помех путем учета перспективного снижения значений комплексных показателей качества узлов связи, что и обеспечивает достижение сформулированного технического результата. Причем сравнение структур ИИС осуществляется путем оценки вероятности образования структур, при котором смежные «неудовлетворительные» угзлы образуют це-

почки, исключающие обмен между абонентами, что позволяет учесть адаптацию маршрутов пакетов сообщений между корреспондирующими абонентами к изменениям структуры ИИС;

способы реконфигурации логической структуры ИИС управлением маршрутами трафика за счет вычисления комплексных показателей транзитных узлов связи позволяет выбрать маршрут, наиболее подходящий по заданным критериям.

В заключении представлены основные результаты исследования, свидетельствующие о том, что цель исследования достигнута и научная задача решена. Определены направления дальнейших исследований актуальной задачи реконфигурации логической структуры интегрированных информационных систем.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В ходе проведения диссертационных исследований на основе анализа условий и факторов развития информационных систем и выявленных противоречий, требующих разработки моделей и методик реконфигурации логической структуры интегрированных информационных систем были получены следующие основные научные и практические результаты.

1. Разработана модель реконфигурации логической структуры ИИС, включающая модель логической структуры ИИС, основанную на механизме сокетов, модель эволюционной адаптации, основанную на синтезе альтернативных логических структур и поиске оптимальной, синтаксис преобразований логической структуры ИИС, основанный на методе графовых грамматик.

2. Разработана методика реконфигурации логической структуры ИИС, позволяющую получить: логическую структуру с минимальными затратами и логическую структуру с максимальной устойчивостью элементов к внешним воздействиям.

3. Разработаны способы реконфигурации логических структур ИИС, позволяющие осуществлять мониторинг качества ИИС, восстановление конфигурации при сбоях, сравнительную оценку нескольких ИИС, а также позволяющие изменять логическую структуру с помощью управляющей маршрутизации трафика.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в изданиях, входящих в перечень ВАК:

1. Зорин К. М. Модель и методика реконфигурации логической структуры интегрированного объекта информатизации // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ». 2010 г. с. 20-25.

Патенты:

2. Зорин К. М., Павловский А. В. и др. Способ мониторинга безопасности автоматизированных систем. Патент РФ №2355024 от 10.05.2009.

3. Зорин K.M., Кожевников Д. А. и др. Способ защиты вычислительной сети с выделенным сервером. Патент РФ по заявке № 2009129730 от 03.08.2009.

4. Зорин К. М., Выговский Л. С. и др. Способ сравнительной оценки структур информационно-вычислительной сети. Патент РФ по заявке № 2009129726 от 03.08.2009.

Публикации в других изданиях:

5. Зорин К. М., Павловский А. В. Необходимость и особенности организации маскирующего обмена в современных цифровых системах связи // Труды НПК «Инновационная деятельность в ВС РФ». СПб.: Редакционно-издательский отдел Военной академии связи. 2006 г. с. 342-344.

6. Зорин К. М. Моделирование интегрированных систем автоматизации управления с динамическими структурами в конфликтных условиях // Труды НПК «Инновационная деятельность в ВС РФ». СПб.: Редакционно-издательский отдел Военной академии связи. 2007 г. с. 215-217.

7. Зорин K.M., Максимов Р.В. Способы сравнительной оценки структур телекоммуникационных систем // Труды НПК «Инновационная деятельность в ВС РФ». СПб.: Редакционно-издательский отдел Военной академии связи. 2008 г. с. 280-282.

8. Зорин К. М., Максимов Р. В. Задачи эволюционной адаптации структуры автоматизированных систем // Сб. трудов 63-й научно-технической конференции СПбНТОРЭС им. A.C. Попова, посвещенной Дню радио. 2008г. с. 8586.

Подписано в печать 23.11.10. Формат 60*84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 74.

Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии Издательства СПбГЭТУ "ЛЭТИ"

Издательство СПбГЭТУ "ЛЭТИ" 197376, С.-Петербург, ул. Проф. Попова, 5

Список сокращений

Введение

1. Анализ задачи реконфигурации структуры информационной системы

1.1. Условия и факторы, определяющие развитие современных информационных систем

1.2. Анализ существующего методического обеспечения для реконфигурации логической структуры интегрированной информационной системы.

1.3. Содержательная постановка и декомпозиция задачи по совершенствованию методического обеспечения для реконфигурации логической структуры интегрированной информационной системы.

Выводы.

2. Модель реконфигурации логической структуры интегрированной информационной системы

2.1. Постановка задачи моделирования реконфигурации логической структуры интегрированной информационной системы

2.2. Модель логической структуры интегрированной информационной системы.

2.3. Модель эволюционной адаптации логической структуры интегрированной информационной системы.

2.4. Синтаксис преобразований логической структуры интегрированной информационной системы

Выводы.

3. Методика реконфигурации логической структуры интегрированной информационной системы

3.1. Показатели качества синтезируемых допустимых структур информационных систем

3.2. Реконфигурация логической структуры информационной системы с ограниченной максимальной пропускной способностью каналов связи.

3.3. Реконфигурация логической структуры интегрированной информационной системы в условиях воздействия дестабилизирующих факторов.

Выводы.

4. Способы реконфигурации логических структур интегрированной информационной системы

4.1. Способ сравнительной оценки альтернативных логических структур интегрированной информационной системы.

4.2. Способы реконфигурации логической структуры интегрированной информационной системы управлением маршрутами трафика.

4.3. Способ мониторинга качества интегрированной информационной системы.

4.4. Способ восстановления конфигурации интегрированной информационной системы в условиях воздействия дестабилизирующих факторов.

Выводы.

Актуальность исследования. Современный этап развития информационных систем предполагает их интеграцию, глобализацию, абстракцию от физического оборудования и местоположения, динамический характер поведения, а также реализацию технологий распределённых вычислений и виртуализации.

Слияние информационных систем и систем связи породило новое понятие — интегрированная информационная система. Интегрированная информационная система — это совокупность процессов связи, устройств, сетей и служб связи информационной системы и выделенного ресурса сети связи общего пользования, объединённая в единую многофункциональную систему для передачи, хранения и обработки всех видов информации.

Основными направлениями исследований в интегрированных информационных системах являются: вопросы анализа, проектирования, динамики функционирования и оптимизации.

Несмотря на значительное число работ в смежных областях, в которых уже рассматривались эти вопросы, существует достаточно большое количество нерешённых задач, а так же, из-за того, что область интегрированных информационных систем объединяет в себе такие области, как автоматизированные системы, распределённые вычисления, системы связи, технологии виртуализации и т. д., возникают новые задачи, и даже уже решённые задачи требуют новых решений.

Отмеченное выше позволяет выделить сложившееся противоречие между возрастающими потребностями в применении новых концепций интегрированных информационных систем и существующим недостаточным уровнем разработки методического обеспечения и практических рекомендаций, соответствующих современным условиям функционирования информационных систем.

Данное противоречие позволяет сформулировать научную задачу, заключающуюся в разработке на основе анализа существующих решений и существующего методического обеспечения моделей реконфигурации логической структуры ИИС, методик реконфигурации логической структуры ИИС и способов реконфигурации и сравнительной оценки логических структур ИИС.

Выявленное противоречие и сформулированная научная задача обусловили выбор темы данного исследования: «Модель и методика реконфигурации логической структуры интегрированной информационной системы» и сё актуальность.

Цель исследования — разработка методического обеспечения процесса реконфигурации логаческой структуры для повышения эффективности функционирования интегрированной информационной системы.

Объект исследования — реконфигурация логической структуры интегрированной информационной системы.

Предмет исследования — модель, методика и способы реконфигурации логической структуры интегрированной информационной системы.

Методы исследований

В ходе исследования были использованы следующие методы:

- теоретические (системный анализ, метод моделирования, теория исследования операций, метод динамического программированния, теория алгоритмов, теория графов);

- эмпирические (обобщение передового опыта в области информационных систем, наблюдение, количественный и качественный анализ эмпирических данных, полученных в ходе исследования, опытно-экспериментальная работа по проверке исходных положений и полученных теоретических результатов).

Теоретическую основу исследования составили:

1. работы, посвящённые моделированию систем, информационным технологиям и автоматизированным системам (Б. Я. Советов, С. А. Яковлев, В. В. Цехановский, В. А. Дубенецкий);

2. работы, посвящённые адаптации и динамике структур технических систем (JI.A. Растригин, В. А. Терехов, Б. В. Соколов, М. Ю. Охтилев, P.M. Юсупов).

Научная новизна работы.

1. Разработана модель реконфигурации логической структуры интегрированной информационной системы, учитывающая динамический характер и адаптивное поведение. Процесс реконфигурации описан с помощью нового (2007 г.) математического аппарата матричных графовых грамматик.

2. На основе разработаной модели разработана методика реконфигурации логической сруктуры интегрированной информационной системы, позволяющая выбирать наилучшую из множества альтернативных синтезированных структур. Используется метод динамического программирования, марковские случайные процессы и численные методы решения систем дифференциальных уравнений.

3. Разработаны способы реконфигурации логической структуры интегрированной информационной системы, реализующие мониторинг состояния логической структуры ИИ С, восстановление конфигурации логической структуры ИИС в условиях воздействия дестабилизирующих факторов, сравнительную оценку альтернативных логических структур.

Научно-практическая значимость исследования заключается в возможности использования его результатов в интегрированных информационных системах в следующих аспектах:

1. Модель реконфигурации логической структуры ИИС позволит описать модель самой логической структуры ИИС, учесть её динамический характер и адаптивное поведение, а также описать синтаксис преобразований логической структуры ИИС, что необходимо для программной реализации данной модели.

2. Методика реконфигурации логической структуры ИИС позволит изменить логическую структуру ИИС путём реорганизации логических каналов связи, учитывая ограниченную максимальную пропускную способность физических каналов связи, а также изменить логическую структуру ИИС в условиях воздействия дестабилизирующих факторов.

3. Способы реконфигурации и сравнительной оценки логических структур интегрированной информационной системы, реализующие мониторинг состояния ЛСИИС, сравнительную оценку альтернативных ЛСИ-ИС, восстановление конфигурации ЛСИИС в условиях дестабилизирующих факторов и осуществляющие изменение ЛСИИС управлением маршрутами трафика позволят пополнить существующий комплекс методов для реконфигурации логической структуры ИИС.

Достоверность полученных научных результатов обеспечена применением современной научной методологии, использованием современных математических методов, апробированных на практике и результатами экспериментальных исследований.

Положения, выносимые на защиту:

1. Модель реконфигурации логической структуры интегрированной информационной системы.

2. Методика реконфигурации логической структуры интегрированной информационной системы.

3. Способы реконфигурации и сравнительной оценки логических структур интегрированной информационной системы.

Апробация научных результатов

- Основные научные результаты исследования апробированы путем проведения их многоступенчатой экспертизы на научно-технических и научно-практических конференциях:

- 63-й научно-технической конференции «Научно-технического общества радиотехники, электроники и связи им. A.C. Попова», 2008г;

- научно-практические конференции «Инновационная деятельность в ВС РФ», Военная академия связи, СПб, (2006-2008);

- научно-технических семинарах кафедры автоматизированных систем обработки информации и управления СПбГЭТУ «ЛЭТИ» (2007-2010);

- научно-технических семинарах научно-исследовательского отдела Военной академии связи (2007-2010).

Результаты диссертационного исследования внедрены в научно-исследовательских работах:

- СПбГЭТУ «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина);

- ФГУП «НИИ «Масштаб»;

- Военная академия связи им. С. М. Буденного.

Структура диссертационной работы: введение, 4 главы с выводами, заключение и список литературы (90 наименований).

Объём диссертационной работы составляет 170 страниц, включая 38 рисунков и 26 таблиц.

Выводы

В данной главе выполнено:

1. Разработан способ мониторинга качества ИИС, который позволяет с высокой достоверностью обнаруживать не только факт отличия значений контролируемых параметров от эталонных, но и за счёт группирования контролируемых параметров по степени важности, по их вкладу в показатели качества, а также дифференциации требований к своевременности контроля по степеням важности параметров учитываются параметры структурных элементов и функциональных процессов, что обеспечивает повышение достоверности оценивания качества ИИС. Кроме этого, динамическое управление временным интервалом принятия решения о качестве ИИС обеспечивает более высокую экономическую эффективность мониторинга, чем и обеспечивается достижение сформулированной цели;

2. Разработан способ восстановления конфигурации ИИС в условиях воздействия дестабилизирующих факторов, который позволяет восстановить связь между клиентом и сервером информационной системы в случае нарушения синхронизации выбора адресов при приёме и передаче пакетов сообщений, вызванного воздействием на каналы связи и узлы информационной системы помех, что обеспечивает за счёт введения сервера для восстановления связи достижение сформулированного технического результата — снижение сложности обеспечения доступности элементов информационной системы, интегрированной в сети связи общего пользования;

3. Разработан способ сравнительной оценки альтернативных логических структур ИИС, который позволяет достигать повышение достоверности результатов сравнительной оценки структур ИИС при увеличении количества узлов связи и в условиях воздействия на каналы связи и узлы ИИС помех путём учёта перспективного снижения значений комплексных показателей качества узлов связи, что и обеспечивает достижение сформулированного технического результата. Причём сравнение структур ИИС осуществляется путём оценки вероятности образования структур, при котором смежные «неудовлетворительные» узлы образуют цепочки, исключающие обмен между абонентами, что позволяет учесть адаптацию маршрутов пакетов сообщений между корреспондирующими абонентами к изменениям структуры ИИС;

4. Разработаны способы реконфигурации логической структуры ИИС управлением маршрутами трафика, которые за счёт вычисления комплексных показателей транзитных узлов связи позволяют выбрать маршрут, наиболее подходящий по заданным критериям.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе решены следующие задачи:

1. Выполнен анализ задачи реконфигурации структуры информационной системы.

2. Обоснованы актуальные научно-теоретические направления по совершенствованию методического обеспечения интегрированных информационных систем.

3. Разработана модель реконфигурации логической структуры интегрированной информационной системы, в рамках которой:

- разработана модель логической структуры интегрированной информационной системы;

- разработана модель эволюционной адаптации логической структуры интегрированной информационной системы, реализующая алгоритм структурно-параметрического синтеза интегрированной информационной системы;

- описан синтаксис преобразований логической структуры интегрированной информационной системы.

4. Разработана методика реконфигурации логической структуры интегрированной информационной системы, в рамках которой:

- описаны показатели эффективности синтезируемых допустимых структур информационых систем;

- описана реконфигурация логической структуры информационной системы с учётом ограниченной максимальной пропускной способности физических каналов;

- описана реконфигурация логической структуры интегрированной информационной системы в условиях воздействия дестабилизирующих факторов.

5. Разработаны способы реконфигурации и сравнительной оценки логических структур интегрированной информационной системы, реализующие мониторинг состояния ЛСИИС, сравнительную оценку альтернативных ЛСИИС, восстановление конфигурации ЛСИИС в условиях дестабилизирующих факторов и осуществляющие реконфигурацию ЛСИИС управлением маршрутами трафика.

В процессе анализа задачи реконфигурации структуры интегрированной информационной системы были выявлены недостатки, заключающиеся в недостаточном методическом обеспечении в целом и отсутствии моделей и методик, учитывающих динамический характер интегрированных информационны систем. Всё это позволило сформулировать задачи на исследование.

В рамках решения поставленных задач были получены следующие результаты:

1. по модели реконфигурации логической структуры интегрированной информационной системы:

- разработана модель логической структуры интегрированной информационной системы, в основу которой положен механизм сокетов;

- разработана модель эволюционной адаптации логической структуры интегрированной информационной системы, в основу которой положен алгоритм эволюционной адаптации;

- описан синтаксис преобразований логической структуры интегрированной информационной системы, в основу которого положен математический аппарат графовых грамматик.

2. по методике реконфигурации логической структуры интегрированной информационной системы:

- описаны показатели эффективности синтезируемых допустимых логических структур интегрированной информационной системы;

- описана реконфигурация логической структуры ИИС путём реорганизации логических каналов связи, учитывая ограниченную максимальную пропускную способность физических каналов связи;

- описана реконфигурация логической структуры ИИС в условиях воздействия дестабилизирующих факторов.

3. по способам реконфигурации и сравнительной оценки логической структуры интегрированной информационной системы:

- разработан способ мониторинга состояния Л С ИИ С;

- разработан способ сравнительной оценки альтернативных ЛСИИС;

- разработан способ восстановления конфигурации ЛСИИС в условиях воздействия дестабилизирующих факторов.

В совокупности результаты представляют собой решение научной задачи, обусловленной противоречием между возрастающими потребностями в применении новых концепций интегрированных информационных систем и существующим недостаточным уровнем разработки методического обеспечения и практических рекомендаций, соответствующих современным условиям функционирования информационных систем. Научная новизна работы.

1. Разработана модель реконфигурации логической структуры интегрированной информационной системы, учитывающая динамический характер и адаптивное поведение. Процесс реконфигурации описан с помощью нового (2007 г.) математического аппарата матричных графовых грамматик.

2. На основе разработаной модели разработана методика реконфигурации логической сруктуры интегрированной информационной системы, позволяющая выбирать наилучшую из множества альтернативных синтезированных структур. Используется метод динамического программирования, марковские случайные процессы и численные методы решения систем дифференциальных уравнений.

3. Разработаны способы реконфигурации логической структуры интегрированной информационной системы, реализующие мониторинг состояния логической структуры ИИС, восстановление конфигурации логической структуры ИИС в условиях воздействия дестабилизирующих факторов, сравнительную оценку альтернативных логических структур.

Научно-практическая значимость исследования заключается в возможности использования его результатов в интегрированных информационных системах в следующих аспектах:

1. Разработанная модель реконфигурации логической структуры ИИС позволяет описать модель самой логической структуры ИИС, учесть её динамический характер и адаптивное поведение, а также описать синтаксис преобразований логической структуры ИИС, что необходимо для программной реализации данной модели.

2. Разработанная методика реконфигурации логической структуры ИИС позволяет реконфигурировать логическую структуру ИИС путём реконфигурации логических каналов связи, учитывая ограниченную максимальную пропускную способность физических каналов связи, а также реконфигурировать логическую структуру ИИС в условиях воздействия дестабилизирующих факторов.

3. Разработанные способы реконфигурации и сравнительной оценки логических структур интегрированной информационной системы, реализующие мониторинг состояния ЛСИИС, сравнительную оценку альтернативных ЛСИИС, восстановление конфигурации ЛСИИС в условиях дестабилизирующих факторов и осуществляющие реконфигурацию ЛСИИС управлением маршрутами трафика позволяют пополнить существующий комплекс методов для реконфигурации логической структуры ИИС.

Новизна, практическая реализуемость и изобретательский уровень предложенных технических решений подтверждены полученными на них патентами на изобретения.

Таким образом, полученная в работе совокупность результатов позволяет утверждать, что:

- во-первых, научная задача в теоретическом аспекте решена и цель исследования достигнута;

- во-вторых, программная реализация полученных результатов повысит эффективность интегрированных информационных систем.

1. Советов Б. Я., Цехановский В. В. Информационные технологии. М.: Высшая школа. 2006.

2. Советов Б. Я., Дубенецкий В. А. Цехановский В. В., Шеховцов О. И. Теория информационных процессов и систем. Издательский центр «Академия». 2010.

3. Барабаш П. А., Воробьев С. П., Курносов В. И., Советов Б. Я. Инфо-коммуникационные технологии в глобальной информационной структуре. СПб.: Наука. 2008.

4. Советов Б. Я, Раков И. В., Цехановский В. В., Чертовской В. Д., Яшин А. И. Технологии искусственного интеллекта: В 2 ч. 41, Спб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ». 2007.

5. Советов Б. Я, Раков И. В., Цехановский В. В., Чертовской В. Д., Яшин А. И. Технологии искусственного интеллекта: В 2 ч. 42, Спб.: Изд-во «Элмор». 2008.

6. Советов Б. Я., Цехановский В. В., Чертовской В. Д. Теоретические основы автоматизированного управления. М.: Высшая школа. 2006.7. http://www. vmware. сот/ru/overview/history, html.

7. В. Г. Олифер, Н.А. Олифер. Основы сетей передачи данных. Интернет-университет информационных технологий. 2005.

8. IBM. Staying aloft in tough times. 2009.

9. Sun microsistems. Introduction to Cloud Computing Architecture. 2009.

10. Plummer D.C., Bittman T. J., Austin Т., Cearley D.W. and Smith D.M. Cloud Computing: Defining and Describing an Emerging Phenomenon. 2008.

11. Staten J. Is Cloud Computing Ready For The Enterprise? 2008.

12. Mell P. and Grance T. Draft NIST Working Definition of Cloud Computing. 2009.

13. Alexander Lenk, Markus Klems, Jens Nimis, Stefan Tai, and Thomas Sandholm. What's inside the Cloud? An architectural map of the Cloud landscape. CLOUD '09. IEEE Computer Society, Washington, DC, USA, 2009.

14. Roy Illsley. Automating Visualization Management — Critical Management Practices for the Next Generation Data Center. 2009.

15. Harold C. Lim, Shivnath Babu, and Jeffrey S. Chase. Automated control for elastic storage. In Proceeding of the 7th international conference on Autonomic computing, ICAC '10, pages 1-10, New York, NY, USA, 2010. ACM.

16. T.; Bichler M. Stage, A.; Setzer. Automated capacity management and selection of infrastructure-as-a-service providers. 2009.

17. Josep Oriol Fito, Iiigo Goiri Presa, and Jordi Guitart. Sla-driven elastic cloud hosting provider. Parallel, Distributed, and Network-Based Processing, Euromicro Conference on, 0:111-118, 2010.

18. Sara Bouchenak. Automated control for SLA-aware elastic clouds. FeBiD '10. ACM, New York, NY, USA, 2010.

19. Grossman R. L. The Case for Cloud Computing. IT Professional 11, 2. 2009.

20. Keahey K., Tsugawa M., Matsunaga A., Fortes J. Sky Computing. Internet Computing, IEEE 12, 5. 2009.

21. Birman К., Chockler G. and van Renesse R. Toward a cloud computing research agenda. SIGACT News, 40(2):68-80, 2009.

22. Luis M. Vaquero, Luis Rodero-Merino, Juan Caceres, and Maik Lindner. A break in the clouds: towards a cloud definition. SIGCOMM Comput. Commun. Rev., 39:50-55, December 2008.

23. Vishwanath K., Greenberg A., Reed D. Modular Data Centers: How to Design Them? 2009.

24. Nuno Santos, Krishna P. Gummadi, and Rodrigo Rodrigues. Towards trusted cloud computing. HotCloud'09. USENIX Association, Berkeley, CA, USA, 2009.

25. Sriram I., Khajeh-Hosseini A. Research Agenda in Cloud Technologies. 2009.

26. Vouk M.A. Cloud Computing; Issues, research and implementations. Information Technology Interfaces. ITI 2008. 30th International Conference. 2008.

27. Youseff L., Butrico M., Da Silva D. Towards a Unified Ontology of Cloud Computing. In Grid Computing Environments Workshop. 2008.

28. Macdonald A. Fernandes A. Kirby G., Dearie A. An approach to ad hoc cloud computing. Technical report, University of St Andrews, 2010.

29. Чуднов A. M. и др. Модель системы связи с управляемыми структурами в конфликтных условиях. — Л.: ВАС. 1986.

30. Советов Б. Я., Яковлев С. А. Моделирование систем. Учебник для вузов. М.: Высшая школа. 2007.

31. Зорин K.M., Максимов P.B. Задачи эволюционной адаптации структуры автоматизированных систем. Материалы 63-й научно-технической конференции, посвященной Дню радио. Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ». СПб. 2008.

32. Зорин К. М. Модель и методика реконфигурации логической структуры интегрированного объекта информатизации. Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ». СПб, 2010.

33. ITU-T Recommendation М.ЗОЮ. 2000.

34. Растригин JI.A. Оптимальное проектирование как объект приложения случайного поиска. — В кн.: Проблемы случайного поиска, 4• Рига, «Зинатне». 1975.

35. В. В. Ломовицкий, А. И. Михайлов, К. В. Шестак, В. М. Шекотихин; под ред. В.М. Шекотихина . Основы построения систем и сетей передачи информации: Учебное пособие для вузов / — М.: Горячая линия-Телеком. 2005.

36. Олифер В. Г., Олифер H.A. Сетевые операционные системы. СПб.: Питер. 2001.

37. Тюкин И.Ю., Терехов В. А. Адаптация в нелинейных динамических системах. СПб.: ЛКИ. 2008.

38. Фомин В.Н., Фрадков А. Л., Якубович В. А. Адаптивное управление динамическими объектами. М.: Наука. 2008.

39. Охтилев. МЮ. , Соколов Б. В., Юсупов Р. М. Интеллектуальные технологии мониторинга и управления структурной динамикой сложных технических объектов. М.: Наука. 2006.

40. Соколов Б. В., Малюгин К. А. Комплексное моделирование процессов управления структурной динамикой информационной системы //Информационно-управляющие системы. 2003.

41. Соколов Б.В. Комплексное планирование операции управления структурами в АСУ активными подвиоюными объектами. — МО РФ. Монография. 552 с. 1992.

42. Растригин JI. А. Адаптация сложных систем. — Рига: Зинатне. 1981.

43. Нечепуренко М. И., Попков В. К., Майнагашев С. М. и др. Алгоритмы и программы решения задач на графах и сетях — Новосибирск: Наука. Сиб. отделение. 1990.

44. Зыков А. А. Теория конечных графов. — Новосибирск: Наука. Сиб. отделение. 1969.

45. Колчин В. Ф. Случайные графы. — 2-е изд. — М.: Физматлит. 2004.

46. Коробков Б. П. Методы разрезания графов на минимально связные подграфы и их использование в задачах адаптивной обработки информации (обзор). — В кн.: Адаптация в вычислительных системах. Р.: Зинатне. 1978.

47. Горинштейн JI. Л. О разрезании графов. — Изв. АН СССР. Техн. кибернетика. 1969.

48. Рыжов А.П. Алгоритм разбиения графа на минимально связные подграфы. — Изв. АН СССР. Техн. кибернетика. 1975.

49. Бутыльский Ю. Г., Брунченко А. В. Алгоритм разрезания двудольного графа для построения цифровых устройств на основе больших интегральных схем. — Автоматика и вычислительная техника. 1976.

50. Коган Я. А., Файнштейн И. А., Шейнман М. В. Исследование и оптимизация систем программного обеспечения. — Автоматика и вычислительная техника. 1976.

51. Максименков A.B., Щерс А.Л. Алгоритм сегментации машинных программ. — Автом. и телемех. 1976.

52. Орлова Г. И., Дорфман Я. Г. Оптимальное деление графа на несколько подграфов. — Изв. АН СССР. Техн. кибернетика. 1972.

53. Коробков Б. П., Растригин JI.A. Агрегация систем с оптимальным взаимным размещением агрегатов. — В кн.: Адаптация многомаш. вычисл. систем. Рига: Зинатне. 1980.

54. Жданок А. И., Коробков Б. П. Локальные характеристики и сходимость рандомизированного алгоритма разрезания графов. — Проблемы случ. поиска. Рига. 1981.

55. R. Albert and A.-L. Barabasi. Statistical mechanics of complex networks. Reviews of Modern Physics, 2002.

56. M. E. J. Newman. The structure and function of complex networks. SIAM Review, 45. 2003.

57. L. A. Adamic, R. M. Lukose, and B.A. Huberman. Local search in unstructured networks. In S. Bornholdt and H. G. Schuster, editors, Handbook of Graphs and Networks: From the Genome to the Internet. Wiley-VCH, Weinheim, Germany. 2003.

58. C. Gkantsidis, M. Mihail, and A. Saberi. Hybrid search schemes for unstructured peer-to-peer networks. In Proceedings of the Conference on Computer Communications, pages 1526-1537. 2005.

59. B. Bollobas. Random Graphs. Cambridge University Press, Cambridge, UK, second edition. 2001.

60. A.-L. Barabasi and R. Albert. Emergence of scaling in random networks. Science, 286:509-512. 1999.

61. M. Faloutsos, P Faloutsos, and C. Faloutsos. On power-law relationships of the Internet topology. In Proceedings of the Conference on Applications, Technologies, Architectures, and Protocols for Computer Communication, pages 251-262. 1999.

62. Bollobas and О. Riordan. Mathematical results on scale-free random graphs. In S. Bornholdt and H. G. Schuster, editors, Handbook of Graphs and Networks: From the Genome to the Internet, pages 1-34• Wiley-VCH, Weinheim, Germany. 2003.

63. Medina, I. Matta, and J. Byers. On the origin of power laws in Internet topologies. Computer Communication Review, 30(2):18-28. 2000.

64. D. Achlioptas, A. Clauset, D. Kempe, and C. Moore. On the bias of traceroute sampling: or, power-law degree distributions in regular graphs. In Proceedings of the Thirty-Seventh Annual ACM Symposium on Theory of Computing, pages 694-703. 2005.

65. O. Stauffer, V. C. Barbosa. A Study of the Edge-Switching Markov-Chain Method for the Generation of Random Graphs. Universidade Federal do Rio de Janeiro, Programa de Engenharia de Sistemas e Computacao, COPPE. 2005.

66. F. Viger, M. Latapy. Efficient and simple generation of random simple connected graphs with prescribed degree sequence. Lecture Notes in Computer Science, 3595:440-449. 2005.

67. Петров С. В. Графовые грамматики и задачи графодинамиш // Автоматика и телемеханика. №10. 1977.

68. Петров С. В. Нормальная форма графовых грамматик// Автоматика и телемеханика. №6. 1977.

69. Айзерман М.А., Гусев JI.A., Петров С. В., Смирнова И.М., Тененба-ум JT.A. Динамический подход к анализу структур, описываемыхграфами (Основы графодинамики). Сборник научных трудов Академии наук СССР «Исследования по теории структур». — М.: Наука. 1988.

70. Perez, P.P. Matrix Graph Grammars: An Algebraic Approach to Graph Dynamics. 2009.

71. Браверман Э. M., Розоноэр Jl. И. Сходимость случайных процессов в теории обучения машин I, II. // Автоматика и телемеханика, №1. 1969.

72. Цыпкин Я. 3. Адаптация и обучение в автоматизированных системах. М.: Наука. 1968.

73. Ширяев Л.Н. Статистический последовательный анализ. — М.: Наука. 1969.

74. Ферманн X. X. О некоторых подходах к определению правила остановки для алгоритмов адаптации. — В кн.: Проблемы случайного поиска, 4- Рига, «Зинатне». 1975.

75. Кофман А., Анри-Лабордер А. Методы и модели исследования операций. Целочисленное программирование. М.: Мир. 1977.

76. Ковалев М.М. Дискретная оптимизация (целочисленное программирование). М.: Едиториал УРСС. 2003.

77. Феррари Д. Оценка производительности вычислительных систем: Пер. с англ. А. И. Горлина, Ю. Б. Котова, Л. В. Ухова/ Под ред. В.В. Мартынюка. — М.: Мир. 1981.

78. Уотерман Д. Справочник по экспертным системам./ Пер. с англ. М., Мир. 1988.

79. Снапелев Ю.М., Старосельский В. А. Моделирование и управление в сложных системах. — М.: Советское радио. 1974.

80. Зорин К. М. Моделирование интегрированных систем автоматизации управления с динамическими структурами в конфликтных условиях.

81. Труды всеармейской НПК «Инновационная деятельность в ВС РФ». СПб. 2007.

82. Вержбицкий В.М. Основы численных методов: Ученик для вузов — М.: Высш. Шк. 2002.

83. Зорин K.M., Выговский J1. С., Максимов Р. В. Способ сравнительной оценки структур информационно-вычислительной сети. Заявка на изобретение № 2009129726 от 03.08.2009 г.

84. Зорин К. М., Максимов Р. В. Способы сравнительной оценки структур телекоммуникационных систем. Труды всеармейской НПК «Инновационная деятельность в ВС РФ». СПб. 2008.

85. Зорин K.M., Павловский A.B., Максимов Р. В. Необходимость и особенности организации маскирующего обмена в современных цифровых системах связи. Труды всеармейской НПК «Инновационная деятельность в ВС РФ». СПб. 2006.

86. Зорин K.M., Максимов Р. В., Павловский A.B. Способ мониторинга безопасности автоматизированных систем. Патент РФ №2355024> 10.05.2009.

87. Зорин K.M., Максимов Р. В., Кожевников Д. А. Способ защиты вычислительных сетей с выделенным сервером. Заявка на изобретение № 2009129730 от 03.08.2009 г.