автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Повышение функциональной надежности системы управления сетью связи ведомственного оператора на основе структурно-информационного подхода

На правах рукописи

ПАЛКИН Григорий Борисович

ПОВЫШЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СЕТЬЮ СВЯЗИ ВЕДОМСТВЕННОГО ОПЕРАТОРА НА ОСНОВЕ СТРУКТУРНО-ИНФОРМАЦИОННОГО ПОДХОДА

Специальность 05.13.01 «Системный анализ, управление и обработка информации»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

□ОЗ177453

Уфа 2007

003177453

Работа выполнена на кафедре вычислительной техники и защиты информации Уфимского государственного авиационного технического университета

Научный руководитель д-р техн наук, проф

ФРИД Аркадий Исаакович

Официальные оппоненты д-р техн наук, проф

ЮСУПОВА Нафиса Исламовна

Защита состоится 25 декабря 2007г в Ю00 часов на заседании диссертационного совета Д-212 288 03 при Уфимском государственном авиационном техническом университете по адресу 450000, Республика Башкортостан, г Уфа, ул К Маркса, 12

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета

канд техн наук, доц ЛАПИЦКИЙ Владимир Францевич

Ведущая организация

ОАО Научно-исследовательский институт «Солитои», г.Уфа

Автореферат разослан 22 ноября 2007г

Ученый секретарь диссертационного совета д-р техн наук, проф

В.В. Миронов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Одним из наиболее развивающихся на сегодняшний день рынков является рынок телекоммуникационных услуг Современный мир нельзя представить без телефонной связи, сети Интернет В то же время связь необходима для организаций и ведомств, данные которых не должны пересекаться с доступными информационными ресурсами Такие ведомства строят свои собственные сети связи, доступ к которым есть только у них Такие сети называются сетями связи ведомственного оператора В данной работе под ведомственным оператором подразумеваются системы сети связи, представляющие собой совокупность сети связи общего пользования (территориальной сети связи), полевых систем связи и специальных систем связи

На сегодняшний день проблема заключается в сложившемся противоречии между возрастающими требованиями к системам управления специального назначения по длительности цикла управления с одной стороны и возможностями его реализации с использованием старых системных подходов к построению системы связи и автоматизации с другой

Технический уровень и темпы развития систем связи уступают аналогичным системам развитых зарубежных государств и не обеспечивают достижения паритета с экономически развитыми государствами, например, в области управления войсками и оружием Организационная и техническая разобщетюсть различных подсистем обусловливают низкую технико-экономическую эффективность использования имеющегося ресурса

Существующая система управления сетью связи ведомственного оператора и, тем более, перспективная, на основе принципов ТМЫ, не стыкуются с системами управления связью силовых ведомств ни на организационном, ни на техническом, ни на функциональном уровнях

Особое значение при создании системы управления сетью связи ведомственного оператора (СУССВО) приобретает необходимость экономного использования канального ресурса Автоматизация процессов коммутации на узлах связи пунктов управления и на коммутационных центрах позволит перейти к коммутируемым сетям связи, что значительно повысит коэффициент использования каналов и снизит тем самым требуемое число каналов в сети в 3-4 раза при сохранении заданной пропускной способности, при этом значительно повышается живучесть и надежность сети за счет организации обходных путей для каждого направления связи В задачи ведомственного оператора входит не только передача данных, но и управление каналами связи в интересах конечного потребителя и гарантирование доставки как передаваемой информации, так и управляющей

Сеть связи ведомственного оператора используется в жестких условиях эксплуатации, отсюда основным критерием качества этой системы является ее функциональная надежность, включающая в себя, в частности, структурную надежность и безопасность

Каналы управления на сети связи имеют надежность, которую можно охарактеризовать вероятностью безотказной работы, равной 0,93 при условии, что

система управления должна проработать не менее 360 часов Однако с учетом современных требований данная величина должна составлять не менее 0,99 Оборудование управления узлом связи, состоящее из аппаратуры управления, ЭВМ и внутриобъектовых каналов управления, имеется в каждом элементе сети и поэтому повышение его надежности соответственно во многом определит функциональную надежность сети управления Отсюда актуальной становится задача повышения надежности компонентов канала управления структурными или иными методами

Другой важной компонентой функциональной надежности СУССВО является ее безопасность На сегодняшний день для СУССВО, работающих в полевых условиях, угроза безопасности на каналах связи характеризуется вероятностью Руер=0,1 — 0,3 При наличии современных средств перехвата эта величина является недопустимо большой Поэтому актуальной является задача разработки методов и средств повышения уровня безопасности, а именно, уменьшение уязвимости не менее чем на порядок

Таким образом, задача повышения функциональной надежности в системах управления сетями связи ведомственного оператора является актуальной

Объектом исследования являются системы управления сетью связи ведомственного оператора.

Предмет исследования - методы и средства обеспечения функциональной надежности в части структурной надежности и безопасности, алгоритмы обработки информации, направленные на повышение эффективности процесса управления сетями связи ведомственного оператора

Цель работы и задачи исследования

Целью работа является повышение функциональной надежности системы управления сетью связи ведомственного оператора на основе структурно-информационного подхода

Для достижения этой цели в диссертации поставлены и решены следующие задачи

1 Разработка методики выбора структуры СУССВО, позволяющей обеспечить требуемый уровень структурной надежности с использованием комплексного критерия

2 Определение функциональной зависимости между информационными параметрами СУССВО, позволяющей минимизировать информационную и структурную избыточность

3 Разработка метода повышения функциональной надежности, позволяющего повысить уровень безопасности СУССВО за счет снижения уязвимости, на основе распределенной передачи управляющей информации

4 Разработка математической модели уязвимости СУССВО и оценка на ее основе эффективности разработанного метода повышения функциональной надежности

5 Разработка практических рекомендаций к внедрению полученных результатов

Методы исследования

При решении поставленных в диссертационной работе задач использовались методы теории надежности, теории информации, теории многоканальной связи, теории принятия решений, математического моделирования

На защиту вынося 1ся

1 Методика выбора структуры СУССВО

2 Функциональная зависимость между информационными параметрами СУССВО

3 Метод повышения функциональной надежности СУССВО

4 Математическая модель уязвимости СУССВО

5 Алгоритмическое и программное обеспечение предложенного метода повышения функциональной надежности СУССВО

Научная новизна

1 Предложена методика выбора структуры СУССВО, отличающаяся от существующих последовательным применением методов наискорейшего спуска и анализа иерархий, позволяющая обеспечить требуемый уровень структурной надежности

2 Получена функциональная зависимость, отличающаяся от существующих тем, что учитывается количество модулей связи в СУССВО, связывающая необходимый объем управляющей передаваемой информации, скорость ее передачи, количество модулей и время, необходимое для управления, позволяющая находить конструктивные параметры СУССВО с минимальной избыточностью и увеличить функциональную надежность системы управления сетью связи

3 Предложен метод повышения функциональной надежности СУССВО, заключающийся в разбиении управляющего слова на фрагменты и их передаче по различным маршрутам, отличающийся тем, что маршрут выбирается случайным образом из списка возможных, что позволяет без специального оборудования и дополнительных аппаратных затрат повысить безопасность СУССВО

4 Впервые разработана математическая модель уязвимости СУССВО, основанная на результатах анализа путей перемещения фрагментов пакета управляющей информации по сети, позволяющая количественно оценить безопасность СУССВО, использующей предложенный метод повышения функциональной надежности

Практическая значимость

1 Методика выбора структуры СУССВО, позволяющая обеспечить требуемый уровень структурной надежности

2 Функциональная зависимость, позволяющая определить время решения задач управления отдельным узлом связи на сети или сети в целом при использовании имеющегося оборудования, необходимую пропускную способность каналов управления, в том числе, для случаев реконфигурации структуры СУССВО

3 Модель уязвимости СУССВО, на базе которой можно количественно оценить уровень безопасности СУССВО.

4 Алгоритмическое и программное обеспечение предложенного метода повышения функциональной надежности в СУССВО, позволяющее проводить моделирование для конкретных СУССВО, выбирать формат разбиения управляющего слова и получать оценку уязвимости при каждой моделируемой реализации

Разработанные в диссертации рекомендации нашли практическое применение в ОКР «Разработка унифицированной аппаратуры цифрового каналообра-зования и коммутации с адаптивным конфигурированием и высокой помехооб-рывоустойчивостью», выполняемой ОАО НИИ «Солитон», и в части повышения функциональной надежности за счет предложенного метода повышения безопасности управляющей информации - в НИР «Дон», проводимой Ставропольским военным институтом связи ракетных войск

Апробация работы

Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях и семинарах Всероссийских молодежных научно-технических конференциях «Интеллектуальные системы управления и обработки информации» (г Уфа, 2001, 2003), 5-й международной научно-технической конференции «Проблемы техники и технологии телекоммуникаций» (г Самара, 2004); Международной молодежной конференции «XXX Гага-ринские чтения» (г Москва, 2004), X Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (г Москва, 2004), 2-м Региональном зимнем семинаре аспирантов и молодых ученых «Интеллектуальные системы обработки информации и управления» (г Уфа, 2007)

Публикации

Основные положения и результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 9 работах, включая 2 статьи в научном издании из списка ВАК, 7 публикаций в центральных журналах, материалах Всероссийских и Международных конференций

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографии и шести приложений. Работа содержит 159 страниц машинописного текста, 38 страниц приложений и 114 наименований библиографических источников

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении приводится общая характеристика работы - обосновывается актуальность, формулируется цель и задачи исследования, перечисляются методы исследования, приводятся результаты, выносимые на защиту, отмечается их новизна и практическая значимость

В первой главе проведен анализ существующих методов и средств обеспечения функциональной надежности сети связи ведомственного оператора Рас-

смотрена система управления сетью связи ведомственного оператора как объект исследования

В обобщенном виде структура сети связи представляет собой набор узлов связи, соединенных магистралями или линиями связи Узлы связи состоят из модулей, соединенных между собой Пример типовой структуры сети связи приведен на рис I

Рисунок 1. Структура сети связи

Рассмотрена функциональная модель сети связи ведомственного оператора, а также критерии качества функционирования сети связи ведомственного оператора и их систем управления Определены факторы, учитываемые при проектировании сложных систем, к которьм относятся и сети связи ведомственного оператора

Укрупненная структура сети связи ведомственного оператора представлена на рис 2

И 1 Р2

Я0(1) Блок принятия ЛИ Устройство управления решений " (УУ ССВО) ЩУ Объест управления (ССВО)

СУССВО

Рисунок 2 Укрупненная структура сети связи ведомственного оператора

На рис 2 приняты следующие обозначения д0(1) - вектор, характеризующий команды установления определенных связей в ССВО, д1(0 — вектор, характеризующий состояние объекта и подтверждающий исполнение команды, Л(?) = {Л, ,Л3, ,Л„}— вектор параметров структуры, включающий в себя Л] -количество узлов (объектов управления), Лг - время установления соединения, Л} — необходимые изменения в структуре и характере функционирования сети, ЛА - структурные изменения, вызванные влиянием внешней среды, Л} - функциональные изменения, обусловленные изменением в направлениях связи и их перераспределением, Л6 - требования абонентов на установление соединений для передачи информации, IV (О = {И^, > > } - вектор управляющих воз-

действий, включающий в себя \¥\ - количество каналов управления, - пропускная способность каналов управления, Щ - количество магистральных каналов, Жц - пропускная способность сети, — изменение технического состояния элементов сети, Щ - поддержание на ССВО показателей основных характеристик в пределах заданных (нормированных) значений при минимальных материально-технических затратах, = {Ри,Р12,.. - вектор возму-

щающих воздействий УУ ССВО, включающий в себя ^п - угроза, Рп — обрыв, Рп - потеря управления, /44 — собственные отказы; Ри - действие помех, = {^,,/^2,., Р2п } - вектор возмущающих воздействий ССВО, включающий в себя /*2| — угроза, Р22 — обрыв, Р2г - потеря управления, Р24 - собственные отказы, Р25 — действие помех

Как следует из рис.2, задача СУССВО заключается в формировании таких управляющих воздействий которые при действии возмущений Р1, Р2 и при существующих ограничениях на структуру и параметры СУССВО обеспечивали бы функционирование сети связи ведомственного оператора и заданную функциональную надежность Для этого необходимо при проектировании СУССВО заложить такие структурные и информационные решения, которые позволяли бы адекватно реагировать на действие этих возмущений

Описанная структура используется в жестких условиях эксплуатации, в частности, полевых, то есть одним из основных критериев работы этой системы является ее функциональная надежность (гарантоспособность)

Определены требования к техническим характеристикам системы управления сетями связи ведомственного оператора Проведен анализ методов и средств обеспечения функциональной надежности и безопасности системы управления сетью связи ведомственного оператора

Представленный в главе анализ показал, что существующие методы обеспечения функциональной надежности в части аппаратной надежности и обеспечения безопасности не соответствует современным требованиям Это, в частности, связало не только с устаревшими структурными решениями, но и отсутствием системных проработок и рекомендаций по построению функционально надежных систем управления сетью связи ведомственного оператора Необходим комплексный подход к решению этой задачи

Диссертационная работа строится на основе структурно-информационного подхода, суть которого в том, что первоначально задача повышения функциональной надежности решается путем выбора структуры СУССВО, отвечающей требованиям комплексного критерия «надежность-стоимость», а затем определяется минимально необходимый объем управляющей информации, на основе чего минимизируются аппаратные затраты СУССВО На основе разбиения управляющей информации на фрагменты, передаваемые в СУССВО по случайно выбираемым траекториям, повышается функциональная надежность в части безопасности

Блок-схема структурно-информационного подхода представлена на рис 3, где индекс «ф» означает индекс критериев функционирования

Рисунок 3. Блок схема структурно-информационного подхода

Во второй главе разработана методика выбора и обоснования структуры СУССВО Проведен анализ методов построения структур систем управления сетями связи ведомственного оператора, на основании которого предложена методика выбора структуры СУССВО

Алгоритм выбора структуры СУССВО в общем виде представлен на рис 4

Рисунок 4. Алгоритм выбора структуры СУССВО

В работе ставится задача выбора и обоснования структуры СУССВО в рамках структурно-информационного подхода и в соответствии с комплексным критерием, включающим в себя вероятность безотказной работы и стоимость

На этапе поиска множества структур с помощью метода наискорейшего спуска в качестве варьируемых параметров выступают вероятность безотказной работы и стоимость При этом ищется такое множество структур, которые удовлетворяют заданным ограничениям

Р,^Р0,К,<К0, (1)

где Р, - вероятность безотказной работы г-й структуры, К, - стоимость г-й структуры, РцкКц- ограничения по вероятности безотказной работы и стоимости, соответственно, I- 1,2, где - мощность множества полученных структур На основе проведенного анализ показано, что наиболее предпочтительным математическим аппаратом для решения этой задачи является последовательное применение метода наискорейшего спуска и метода анализа иерархий

Методом наискорейшего спуска рассчитано количество резервных элементов, удовлетворяющие критериям надежности и цены Получены отказоустойчивые структуры, схожие по своим характеристикам и имеющие достаточно большое количество параметров, не поддающихся точной числовой оценке, например, возможность модификации структуры

Структура решаемой задачи представлена в виде иерархической схемы на

рис 5

Обоснование структуры системы управления сетями связи ведомственного оператора

Рисунок 5. Структура решаемой задачи

Для решения задачи оптимального выбора из полученных структур использовался метод анализа иерархий теории принятия решений

Задача выбора параметров каналов управления заключается в нахождении одной из координат по двум заданным на поверхности, представленной на рис.6, которая является графическим отображением функции

У = /(ММ1М,А,Вк,Вп,Т), (2)

где V - объем управляющей информации, который требуется для организации управления и взаимодействия на сети связи; варьируемыми переменными являются Т- время, необходимое для установления режимов оборудования на сети и отображения состояния, Мм - количество модулей связи, Вк - пропускная способность канала управления, а остальные параметры: N -количество каналов управления, образуемых в магистралях, А — количество образуемых магистралей, В„ - пропускная способность направления, назначаются для расчета конкретных СУССВО.

Пропускная способность, Кбит/с

количество модулей

Рисунок 6. Поверхность решений

Таким образом, задавая конкретные значения двум из трех варьируемых параметров, можно получать конкретные значения третьего параметра, необходимого для построения СУССВО.

Полученная зависимость позволяет быстро определять структуру СУССВО и избежать введения аппаратной и структурной избыточности, тем самым увеличить функциональную надежность системы управления сетью связи в целом.

Третья глава посвящена повышению функциональной надежности СУССВО в части ее информационной безопасности. Одной из угроз безопасности, выделенных в МСЭ-Т М.3016 в соответствии с рекомендациями МСЭ-Т Х800, является подслушивание. Для СУССВО специального назначения эта угроза безопасности представляется наиболее опасной и требует разработки специальных мер, которые на сегодняшний день практически отсутствуют. Эти меры

должны включать в себя методы и средства, уменьшающие уязвимость СУС-СВО

Предлагаемый в работе метод повышения функциональной надежности СУССВО в части ее информационной безопасности без дополнительных аппаратных затрат позволяет решить задачу уменьшения уязвимости СУССВО до требуемого уровня. Суть предлагаемого метода заключается в том, что при передаче управляющей информации от устройства управления к объекту управления информация передаваемого пакета разбивается на несколько фрагментов и отправляется по различным маршрутам, составленным в соответствии с определенным алгоритмом При этом организуется передача отдельных фрагментов пакетов по разным маршрутам, выбираемых случайным образом из списка заранее определенных При передаче управляющей информации критичным является перехват информации в полном виде, т е всего управляющего пакета Таким образом, при наличии, например, ш различных путей от точки «А» к точке «В», передача будет осуществляться каждый раз по различным маршрутам Следовательно, уязвимость СУССВО уменьшается

Для объяснения работы метода предлагается рассмотреть часть структуры сети связи ведомственного оператора, представленной на рис 7

а31 О

О а12

а22

О а32

Рисунок 7. Часть структуры сети связи а,} - пункты связи

Для примера рассматривается прохождение пакета по маршруту al 1 — а32 Маршрут содержит 7 вариантов путей В соответствии с укрупненным алгоритмом передачи управляющей информации, представленным на рис 8, может быть выбран тобой из них

Получена математическая модель уязвимости СУССВО для угрозы типа подслушивание Уязвимость характеризуется вероятностью несанкционированного съема информации при действии угрозы типа подслушивание

Вероятность Ру, характеризующая уязвимость СУССВО, передающей пакет, разбитый на q частей, будет равна

где (1 /д') - вероятность составления правильной комбинации целого пакета из перехваченных фрагментов, q - количество фрагментов передаваемою пакета, Cmq - число сочетаний из тч элементов, тд - количество отрезков пути для q-го фрагмента передаваемого пакета Р0 - вероятность, характеризующая уязвимость на одном участке, Р^ л - вероятность обнаружения узла А как источника

информации на сети связи, РабиВ - вероятность обнаружения узла В как приемника информации на сети связи

Формула (3) представляет собой математическую модель уязвимости СУС-СВО Практическая ценность полученной модели состоит в том, что с ее помощью можно получить количественные оценки безопасности СУССВО

Рисунок 8. Укрупненный алгоритм передачи управляющей информации

Основные характеристики разработанной модели иллюстрируются на рис 9 и 10

Ру

б 10-5

4 5 10-5

3 10-1

15 10*

% 0 001 0 01 ООН 0 02 0Д15 0 03

РобнЛ РсЛЛ

Рисунок 9. Зависимость уязвимости от вероятности обнаружения узлов А и В

Ру 0 001 в ю"* < 10 * « ю"* 1 Ир

% 1 2 5 4 5 6 1 в Р10

q

Рисунок 10. Зависимость уязвимости от количества используемых путей

Произведен расчет среднего времени прохождения управляющего пакета в СУССВО Показано, что при использовании предложенного метода повышения функциональной надежности выигрыш по времени, даже при условии увеличения объема передаваемой информации на этапе передачи из-за увеличения

/ F /

1 <1-3 /

I , / q-4

/ Ч" 5

> 1 » РойкА РоОД -1/15 -1/15

■ »

» к к

преамбулы передаваемого управляющего пакета, составляет в среднем 25-40% стандартного времени передачи управляющей информации.

В четвертой главе рассмотрено алгоритмическое и программное обеспечение предложенного метода повышения функциональной надежности СУССВО в части ее информационной безопасности, позволяющее применить на практике результаты диссертационной работы: проводить математическое моделирование для конхфетных СУССВО, выбирать формат разбиения управляющего слова и получать оценку уязвимости при каждой моделируемой реализации. Описано внедрение полученных в ходе диссертационной работы результатов в промышленность, НИР и ОКР, которое подтверждает практическую значимость полученных результатов.

Интерфейс оператора представлен на рис.11:

Количестве Количество вершин а 1а™: Начальная точка: Конечная точка-

" " 1 1X2:^ /

1 '>!. | ]

Выбитые Вероятность перехвата: 1.53207*19429773&0003

1 X. ] 4 X: .1 0 Найдено путей: 117649 Выберите пути

\ Г: > СТАРТ 1.2-2.1-2.2-3.1 -3. 3-6.2-7.3-7.2

2 X ' I ............... \г

1.г-г.г-з.гчз-5.з-б>?.2 ¡3

у. | - ... У: \ БЕЗ ПЕРЕСЕЧ.

РАСЧЁТ и-1>г.з-з.гч1^л-б.1-?.1 -?.г ]б

) )

1.2-1.1-2.1 -3.1-4.1 -5.2-6.1-6.2-6.1-7.2

ВЫХОД

Рисунок 11. Интерфейс оператора

Приложения содержат акты внедрения результатов диссертационной работы в промышленность, НИР и ОКР, блок-схемы алгоритмов, листинг программного продукта.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1 Предложена методика выбора структуры СУССВО с использованием комплексного критерия, отличающаяся от существующих последовательным применением методов наискорейшего спуска и анализа иерархий, позволяющая обеспечить требуемый уровень структурной надежности На примере показано, что применение предложенной методики позволило повысить вероятность безотказной работы СУССВО со значения 0,93 до 0,99 за время 360 часов

2 Получена функциональная зависимость, характеризующая взаимосвязь основных информационных параметров СУССВО, отличающаяся от существующих тем, что учитывает количество модулей связи и связывает необходимый объем управляющей передаваемой информации, скорость ее передачи, количество каналов и время, необходимое для управления, и позволяет находить конструктивные параметры с минимальной избыточностью и увеличить функциональную надежность системы управления сетью связи в целом, определять время решения задач управления отдельным узлом связи на сети при использовании имеющегося оборудования, необходимую пропускную способность каналов управления, в том числе, для случаев реконфигурации структуры СУССВО

3 Разработан метод повышения функциональной надежности СУССВО, заключающийся в разбиении управляющего слова на фрагменты и их передаче по различным маршрутам, отличающийся тем, что маршрут выбирается случайным образом из списка возможных, позволяющий без специального оборудования и дополнительных аппаратных затрат повысить безопасность СУССВО

4 В рамках предложенного метода разработана математическая модель уязвимости СУССВО, основанная на результатах анализа путей перемещения фрагментов пакета управляющей информации по сети, отличающаяся тем, что учитывает случайный характер выбора путей На примере показано, что эффективность предложенного метода, оцениваемая с помощью разработанной модели, характеризуется изменением вероятности уязвимости СУССВО с величины 0,3 до 1,5* 10"3 при 5 непересекающихся путях

5 Разработано алгоритмическое и программное обеспечение предложенного метода повышения функциональной надежности в СУССВО, позволяющее проводить моделирование для конкретных СУССВО, выбирать формат разбиения управляющего слова и получать оценку уязвимости при каждой моделируемой реализации

Разработанные в диссертации рекомендации нашли практическое применение в ОКР «Разработка унифицированной ашшрагуры цифрового каналообра-зования и коммутации с адаптивным конфигурированием и высокой помехооб-рывоустойчивостью», выполняемой ОАО НИИ «Солитон», и в части повышения функциональной надежности за счет предложенного метода повышения безопасности управляющей информации - в НИР «Дон», проводимой Ставропольским военным институтом связи ракетных войск

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В

РАБОТАХ

В рецензируемых журналах из списка ВАК

1 Обеспечение надежности передачи управляющей информации в распределенных сетях ведомственного оператора / Г Б Палкин, О П Иванюта, Д В Сивоплясов, А Б Тищенко // Инфокоммуникационные технологии 2007, Т 5, №3 С 83-85

2 Принципы построения программного обеспечения для управления ведомственными комплексами интегральных цифровых сетей с коммутацией каналов / Г Б Палкин, Н А Дударев, О П Иванюта, Д В Сивоплясов, А Н Хомский // Инфокоммуникационные технологии 2007, Т 5, №3 С 58—60

В других изданиях

3 Программное обеспечение системы поддержки принятия решений по выбору типа ЛВС / Г Б Палкин, А Ю Егоршин, А С Струговец, О У Ибатуллин // Сб матер Всерос молодежи науч -техн конф с междунар участием Уфа УГАТУ, 2001 С 266

4 Оптимизация структуры каналов управления для ПЦСС на основе комплекса аппаратуры П-331М / Г Б Палкин // Труды НИЦ №8 сб научн тр СПб Военный Университет Связи 2003 С 53-55

5 Требования по оптимизации каналов управления для ТСС / Г Б Палкин // Труды НИЦ №8 сб научн тр СПб Военный Университет Связи 2003 С 3234

6 Оптимизация структуры отказоустойчивой системы управления комплексными объектами связи / Г Б Палкин // Сб матер Всерос молодежи науч -техн конф с междунар участием Уфа УГАТУ, 2003 С 273

7 Расчет требуемой пропускной способности каналов сетевого управления аппаратуры связи / Г Б Палкин, Д К Елисеев // Проблемы техники и технологии телекоммуникаций 5-я междунар науч -техн конф Самара 2004 С 2325

8 Обеспечение надежности передачи управляющей информации в распределенных сетях ведомственного оператора / Г Б Палкин // Матер 2-й Per зимн шк -сем аспирантов и молодых ученых Уфа Технология, 2007 TIC 192— 196

9 Проблемы защиты управляющей информации в системе управления сетью связи / Г Б Палкин, А И Фрид // Новые информационные технологии в системах связи и управления матер док на 6-й Рос науч -практ конф Калуга 2007 С 27-29

ПАЛКИН Григорий Борисович

ПОВЫШЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СЕТЬЮ СВЯЗИ ВЕДОМСТВЕННОГО ОПЕРАТОРА НА ОСНОВЕ СТРУКТУРНО-ИНФОРМАЦИОННОГО ПОДХОДА

Специальность 05 13 01 Системный анализ, управление и обработка информации

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано к печати 21 11 2007 г Формат 60x80 1/16 Бумага офсетная Печать плоская Гарнитура Times New Roman Уел печ л 1,0 Уел кр - отт 0,9 Уч -изд л 0,9 Тираж 100 экз Заказ № 572

ГОУ ВПО Уфимский государственный авиационный технический университет Центр оперативной полиграфии УГАТУ 450000,Уфа-центр,ул ¿Маркса, 12

Список сокращений и условных обозначений.

Введение.

1. Анализ существующих методов и средств обеспечения функциональной надежности сети связи ведомственного оператора.

1.1.Система управления сетью связи ведомственного оператора как объект исследования.

1.2.Функциональная модель сети связи ведомственного оператора,.,

1.3.Критерии качества функционирования сети связи ведомственного оператора и их систем управления.

1.4.Анализ методов обеспечения функциональной надежности и требований к техническим характеристикам системы управления сетями связи ведомственного оператора,.

1.5.Структурно-информационный подход к повышению функциональной надежности.

Выводы по первой главе. Цель и задачи исследований.

2. Разработка методики выбора и обоснования структуры СУССВО.

2.1 .Методы построения структур систем управления сетями связи ведомственного оператора,.

2.2.Методика выбора структуры СУССВО.

2.3.Выбор и обоснование структуры системы каналообразования СУССВО.

2.4.Анализ требований к объему управляющей информации СУССВО.

2.5.0пределение функциональной зависимости, связывающей основные информационные характеристики «элементарного» модуля каналообразования СУССВО.

Выводы по второй главе.

3. Повышение функциональной надежности СУССВО в части ее информационной безопасности,.

3.1.Метод повышения функциональной надежности СУССВО в части ее информационной безопасности,.

3.2.Математическая модель уязвимости СУССВО.

3.3.Расчет среднего времени прохождения управляющего пакета в СУССВО.

Выводы по третьей главе.

4. Практическая реализация предложенных решений по повышению функциональной надежности СУССВО.

4.1.Аппаратная реализация «элементарного» модуля связи.,

4.2.Алгоритмическое обеспечение и программная реализация предложенного метода повышения функциональной надежности СУССВО.

4.3.Внедрение полученных результатов.

Выводы по четвертой главе.

Актуальность и перспективность работы. Одним из наиболее развивающихся на сегодняшний день рынков является рынок телекоммуникационных услуг. Современный мир уже нельзя представить без использования телефонной связи, сети Интернет. В то же время связь необходима для организаций и ведомств, данные которых не должны пересекаться с доступными информационными ресурсами. Такие ведомства строят свои собственные сети связи, доступ к которым есть только у них. Такие сети называются сетями связи ведомственного оператора.

В работе под ведомственным оператором подразумевается системы сети связи, представляющие собой совокупность сети связи общего пользования (территориальной сети связи), полевых систем связи и специальных систем связи.

На сегодняшний день проблема заключается в сложившемся противоречии между возрастающими требованиями к системам управления специального назначения по длительности цикла управления с одной стороны и возможностями его реализации с использованием старых системных подходов к построению системы связи и автоматизации с другой.

Технический уровень и темпы развития систем связи значительно уступают аналогичным системам развитых зарубежных государств и не обеспечивают достижения паритета с экономически развитыми государствами, например, в области управления войсками и оружием, организационная и техническая разобщенность различных подсистем обусловливают низкую технико-экономическую эффективность использования имеющегося ресурса.

Существующая система управления сетью связи ведомственного оператора и, тем более, перспективная на основе принципов ТМЫ не стыкуются с системами управления связью силовых ведомств ни на организационном, ни на техническом, ни на функциональном уровнях.

Особое значение при создании СУССВО приобретает необходимость экономного использования канального ресурса. Автоматизация процессов коммутации на узлах связи пунктов управления (УС ПУ) и на коммутационных центрах (КЦ) позволит перейти к коммутируемым сетям связи, что значительно повысит коэффициент использования каналов и снизит тем самым требуемое число каналов в сети в 3-4 раза при сохранении заданной пропускной способности сети, при этом значительно повышается живучесть и надежность за счет организации обходных путей для каждого направления связи [1,2].

В задачи ведомственного оператора входит не только передача данных, но и управление каналами связи в интересах конечного потребителя и гарантирование доставки как передаваемой информации, так и управляющей. Одной из главных проблем в системе связи является проблема гарантированной доставки сообщения до конечного потребителя. Решение задач управления является одной из важнейших целей в «Концепции развития взаимоувязанной сети связи Российской Федерации»[3]. В частности, в руководящем документе [4] указывается, что «Взаимоувязанная сеть связи Российской Федерации - это комплекс технологически сопряженных сетей электросвязи на территории Российской Федерации, обеспеченный общим централизованным управлением». Задача управления каналами связи, оборудованием и защитой от вмешательства извне является первостепенной при организации всей сети связи в целом.

Развитие инфраструктуры связи осуществлялось неравномерно. Этим обусловлены особенности ведомственных сетей связи, на которых в настоящее время функционирует телекоммуникационное оборудование разных поколений. Кроме того, на сетях связи используются различные телекоммуникационные технологии и оборудование разных производителей, включая системы сетевого управления.

Таким образом, проблемы внедрения системы управления сетями связи могут быть определены следующими факторами [5]:

• использование в сетях связи большого числа устаревших аналоговых систем, не имеющих средств контроля функционирования и удаленного воздействия на систему;

• большое разнообразие типов телекоммуникационного оборудования, эксплуатируемого на сетях связи;

• использование различных средств технической эксплуатации и систем управления разных производителей, что затрудняет осуществление взаимодействия между ними.

Оператор ведомственной сети связи располагает совокупностью сетей связи различных типов: телефонные сети общего пользования, сети мобильной (полевой) связи, сети доступа, интеллектуальные сети, сети сигнализации и так далее, построенные на базе транспортных сетей. Для оператора наиболее важным является обеспечение соответствующего уровня функциональности, управляемости и надежности эксплуатируемых сетей, а также уровня обслуживания и оперативности устранения неисправностей [6].

При построении систем управления сетями электросвязи в настоящее время применяется концепция сети управления электросвязью (TMN), предложенная Международным Союзом Электросвязи (ITU) [7].

Общие положения концепции TMN определены в рекомендации ITU М.ЗОЮ [8], согласно которой, сеть управления электросвязью представляет собой специальную инфраструктуру, обеспечивающую управление сетями электросвязи и их услугами путем организации взаимодействия с компонентами различных сетей электросвязи посредством сети передачи данных на основе единых интерфейсов и протоколов обмена управляющей информацией.

Разделение сети управления и телекоммуникационной сети повышает надежность функционирования управляемой сети за счет возможности доступа к неисправному оборудованию через сеть управления даже в случае отказа телекоммуникационной сети [9-11].

При проектировании сетей связи стоит задача организации управления. Для этого должны быть обеспечены передача/прием управляющей информации от устройств управления самого высокого уровня до управляемых объектов самого низкого уровня.

Сеть связи ведомственного оператора используется в жестких условиях эксплуатации, отсюда основным критерием качества этой системы является ее функциональная надежность (гарантоспособность).

В состав набора характеристик (свойств) систем контроля и управления (СКУ), определенного серией стандартов IEC 61096 «Industrial-process measurement and control - Evaluation of system proporties for the purpose of system assessment /МЭК 61096-х Измерение и управление промышленными процессами - Оценка свойств систем для целей аттестации системы», входит такая обобщенная характеристика (свойство), как функциональная надежность (dependability) СКУ [12-14].

Функциональная надежность (или гарантоспособность) - это свойство информационно-управляющей системы обеспечивать в полном объеме перечень сервисов, представляемых пользователю; причем, в качестве пользователя может выступать другая система или физическое лицо, взаимодействующее с данной системой [15].

В общем случае, функциональная надежность системы характеризуется рядом атрибутов, среди которых можно выделить: готовность, надежность, безопасность, конфиденциальность, целостность, ремонтоспособность.

Функциональная надежность системы не может быть охарактеризована одним числом. Некоторые ее свойства могут быть выражены в виде вероятностей, другие свойства могут быть представлены количественно, а некоторые только качественно.

Следует отметить, что когда система выполняет несколько задач, то функциональная надежность выполнения каждой отдельной задачи может изменяться, и для каждой из этих задач требуется проведение отдельного анализа.

В соответствии с Рекомендацией МСЭ-Т Х.700, система управления должна реализовывать следующие функции управления:

- управление устранением неисправностей;

- управление конфигурацией;

- управление качеством передачи;

- управление безопасностью [16-20].

К настоящему времени вышел в свет ряд работ, посвященных проблеме синтеза сетей связи [1, 6, 21 - 25]. Авторами данных работ были предложены методики, направленные на решение данной проблемы. Предложенные методики пригодны для синтеза стационарных сетей связи.

Многообразие существующего оборудования сетей связи ведомственного оператора представляет собой конгломерат различных эпох. Основные задачи развития СУССВО должны определять следующие принципы: создание единого ресурса типовых каналов и трактов; унификация способов их предоставления; внедрение цифровых систем передачи и коммутации; автоматизация процессов контроля и распределения канального ресурса; целенаправленное формирование сети цифровых каналов.

Таким образом, современные сети связи ведомственного оператора не в полной мере отвечают перечисленным выше требованиям. До сегодняшнего дня в РФ не проводилось работ, связанных с оптимизацией существующей структуры сети управления, оценки количества необходимой минимальной и достаточной управляющей информации, а также обеспечения безопасности сети управления.

Целью настоящей работы является повышение функциональной надежности системы управления сетью связи ведомственного оператора на основе структурно-информационного подхода.

Для достижения цели сформулированы следующие задачи:

1. Разработка методики выбора структуры СУССВО, позволяющей обеспечить требуемый уровень структурной надежности с использованием комплексного критерия.

2. Определение функциональной зависимости между информационными параметрами СУССВО, позволяющей минимизировать информационную и структурную избыточность.

3. Разработка метода повышения функциональной надежности, позволяющего повысить уровень безопасности СУССВО за счет снижения уязвимости, на основе распределенной передачи управляющей информации.

4. Разработка математической модели уязвимости СУССВО и оценка на ее основе эффективности разработанного метода повышения функциональной надежности.

5. Разработка практических рекомендаций к внедрению полученных результатов.

Методы исследования. Поставленные задачи в диссертационной работе решаются с использованием методов теории надежности, теории информации, теории многоканальной связи, теории принятия решений, математического моделирования.

Научная новизна:

1. Предложена методика выбора структуры СУССВО, отличающаяся от существующих последовательным применением методов наискорейшего спуска и анализа иерархий, позволяющая обеспечить требуемый уровень структурной надежности.

2. Получена функциональная зависимость, отличающаяся от существующих тем, что учитывается количество модулей связи в СУССВО, связывающая необходимый объем управляющей передаваемой информации, скорость ее передачи, количество модулей и время, необходимое для управления, позволяющая находить конструктивные параметры СУССВО с минимальной избыточностью и увеличить функциональную надежность системы управления сетью связи.

3. Предложен метод повышения функциональной надежности СУССВО, заключающийся в разбиении управляющего слова на фрагменты и их передаче по различным маршрутам, отличающийся тем, что маршрут выбирается случайным образом из списка возможных, что позволяет без специального оборудования и дополнительных аппаратных затрат повысить безопасность СУССВО.

4. Впервые разработана математическая модель уязвимости СУССВО, основанная на результатах анализа путей перемещения фрагментов пакета управляющей информации по сети, позволяющая количественно оценить безопасность СУССВО, использующей предложенный метод повышения функциональной надежности.

Практическую ценность имеют:

1. Методика выбора структуры СУССВО, позволяющая обеспечить требуемый уровень структурной надежности.

2. Функциональная зависимость, позволяющая определить время решения задач управления отдельным узлом связи на сети или сети в целом при использовании имеющегося оборудования, необходимую пропускную способность каналов управления, в том числе, для случаев реконфигурации структуры СУССВО.

3. Модель уязвимости СУССВО, на базе которой можно количественно оценить уровень безопасности СУССВО.

4. Алгоритмическое и программное обеспечение предложенного метода повышения функциональной надежности в СУССВО, позволяющее проводить моделирование для конкретных СУССВО, выбирать формат разбиения управляющего слова и получать оценку уязвимости при каждой моделируемой реализации.

На защиту выносятся:

1. Методика выбора структуры СУССВО.

2. Функциональная зависимость между информационными параметрами СУССВО.

3. Метод повышения функциональной надежности СУССВО.

4. Математическая модель уязвимости СУССВО.

5. Алгоритмическое и программное обеспечение предложенного метода повышения функциональной надежности СУССВО.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях и семинарах: Всероссийских молодежных научно-технических конференциях «Интеллектуальные системы управления и обработки информации» (г. Уфа, 2001, 2003); 5-й международной научно-технической конференции «Проблемы техники и технологии телекоммуникаций» (г. Самара, 2004); Международной молодежной конференции «XXX Гагаринские чтения» (г. Москва, 2004); X Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (г. Москва, 2004); 2-м

Региональном зимнем семинаре аспирантов и молодых ученых «Интеллектуальные системы обработки информации и управления» (г. Уфа, 2007).

Основные положения и результаты исследования по теме диссертации опубликованы и непосредственно отражены в 9 статьях, из них 2 - в изданиях, входящих в список ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав основного текста, основных результатов и выводов, списка литературы из 114 наименований, содержит 35 рисунков, 13 таблиц и 6 приложений. Общий объем диссертационной работы 159 страниц, в том числе 38 страниц приложений.

Выводы по четвертой главе

1. Предложена аппаратная реализация «элементарного модуля», которая позволила упростить аппаратные средства и повысить надежность оборудования управления.

2. Разработано алгоритмическое и программное обеспечение предложенного метода повышения функциональной надежности, позволившие путем моделирования показать работоспособность и эффективность метода. Разработанное программное обеспечение позволяет реализовать вычисление всех возможных путей прохождения пакета в зависимости от заданной структуры и критериев. Для всех путей просчитывается вероятность перехвата и составляется база данных маршрутов.

3. Разработанные технические решения внедрены в НИИ «Солитон» в техническую документацию ОКР «Разработка унифицированной аппаратуры каналообразования и коммутации с адаптивным конфигурированием и высокой помехообравоустойчивостью» и в НИР «Дон», проводимую Ставропольским военным институтом связи ракетных войск.

Заключение

Ведомственная связь необходима для организаций и ведомств, данные которых не должны пересекаться с доступными информационными ресурсами. Такие ведомства строят свои собственные сети связи, доступ к которым есть только у них. В задачи ведомственного оператора входит не только передача данных, но и управление каналами связи в интересах конечного потребителя и гарантирование доставки как передаваемой информации, так и управляющей.

Сеть связи ведомственного оператора используется в жестких условиях эксплуатации, отсюда основным критерием качества этой системы является ее функциональная надежность.

Соответственно, целью данной работы явилось повышение функциональной надежности системы управления сетью связи ведомственного оператора на основе структурно-информационного подхода.

В работе получены следующие результаты:

1. Предложена методика выбора структуры СУССВО с использованием комплексного критерия, отличающаяся от существующих последовательным применением методов наискорейшего спуска и анализа иерархий, позволяющая обеспечить требуемый уровень структурной надежности. На примере показано, что применение предложенной методики позволило повысить вероятность безотказной работы СУССВО со значения 0,93 до 0,99 за время 360 часов.

2. Получена функциональная зависимость, характеризующая взаимосвязь основных информационных параметров СУССВО, отличающаяся от существующих тем, что учитывает количество модулей связи и связывает необходимый объем управляющей передаваемой информации, скорость ее передачи, количество каналов и время, необходимое для управления, и позволяет находить конструктивные параметры с минимальной избыточностью и увеличить функциональную надежность системы управления сетью связи в целом, определять время решения задач управления отдельным узлом связи на сети при использовании имеющегося оборудования, необходимую пропускную способность каналов управления, в том числе, для случаев реконфигурации структуры СУССВО.

3. Разработан метод повышения функциональной надежности СУССВО, заключающийся в разбиении управляющего слова на фрагменты и их передаче по различным маршрутам, отличающийся тем, что маршрут выбирается случайным образом из списка возможных, позволяющий без специального оборудования и дополнительных аппаратных затрат повысить безопасность СУССВО.

4. В рамках предложенного метода разработана математическая модель уязвимости СУССВО, основанная на результатах анализа путей перемещения фрагментов пакета управляющей информации по сети, отличающаяся тем, что учитывает случайный характер выбора путей. На примере показано, что эффективность предложенного метода, оцениваемая с помощью разработанной модели, характеризуется изменением вероятности уязвимости СУССВО с величины 0,3 до 1,5*1 О*3 при 5 непересекающихся путях.

5. Разработано алгоритмическое и программное обеспечение предложенного метода повышения функциональной надежности в СУССВО, позволяющее проводить моделирование для конкретных СУССВО, выбирать формат разбиения управляющего слова и получать оценку уязвимости при каждой моделируемой реализации.

Разработанные в диссертации рекомендации нашли практическое применение в ОКР «Разработка унифицированной аппаратуры цифрового каналообразования и коммутации с адаптивным конфигурированием и высокой помехообрывоустойчивостью», выполняемой ОАО НИИ «Солитон», и в части повышения функциональной надежности за счет предложенного метода повышения безопасности управляющей информации - в НИР «Дон», проводимой Ставропольским военным институтом связи ракетных войск.

1. Советов Б.Я., Яковлев С. А. Построение сетей интегрального обслуживания. -JL: Машиностроение, 1990. - 332 с.

2. Касти Дж. Большие системы. Связность, сложность и катастрофы: Пер. с англ. -М.: Мир, 1982. 216 с.

3. Булгак В.Б., Варакин Л.Е., и др. Концепция развития связи Российской Федерации. М.: Радио и связь, 1995.

4. Гребешков А.Ю. Стандарты и технологии управления сетями связи. -М.: Эко-Трендз, 2003.

5. TeleManagement Forum. GB 909. Application Component & Technology Integration Direction Statement, 2001.

6. Математическое обеспечение автоматизированных систем телефонной связи / Под ред. Л.П. Щербины. Л.: ВАС, 1989. -132 с.

7. Костин А.А. "Проблемы планирования и внедрения систем управления на основе TMN на сетях электросвязи России" в материалах конференции на выставке "NORVECOM'98". Санкт-Петербург, 1998г.

8. ITU-T Rec. М.ЗОЮ. Principles for Telecommunications Management Network, 1996.

9. Отчет по НИР СП6ГУТ " Разработка интегрированной системы управления цифровыми сетями ОАО "Уралсвязьинформ"". Санкт-Петербург, 2003 г.

10. РД 45.026-02 "Системы управления эксплуатацией цифровых коммутационных станций. Технические требования", 2002.

11. Нормативно-техническая документация Центра проблем управления телекоммуникационными сетями и услугами (ЦПУ ТС).

12. Международные стандарты по аттестации систем контроля и управления и оценке их характеристик. Промышленные АСУ и контроллеры, 2000, №3.

13. Принципы и методы оценки функциональные возможностей систем контроля и управления, определяемые международными стандартами. Промышленные АСУ и контроллеры, 2000, №5.

14. Рабочие характеристики систем контроля и управления в международных стандартах. Промышленные АСУ и контроллеры, 2000, №6.

15. Курочкин С.С., Стась К.Н. Функциональная надежность систем контроля и управления в международных стандартах // http://www.izintech.org.ru/menu.sema?a=articles&id=14

16. ITU-T Rec. Х.701 System Management Overview, 1992

17. ITU-T Rec. X.711 Common Management Information Protocol Specification, 1991

18. ITU-T Rec. X.711 Common Management Information Service Definitions, 1991

19. ITU-T Rec. X.720 (01/92) Information technology Open Systems Interconnection-Structure of management information: Management information model, 1992.

20. ITU-T Rec. X.722 Corrigendum 1 (10/96) Information technology -OpenSystems Interconnection Structure of management information: Guidelines for the definition of managed objects - Technical Corrigendum 1, 1996.

21. Теория сетей связи: Учебник для вузов связи / В.Н.Рогинский, А.Д.Харкевич, М.А.Шнепс и др.: Под ред. В.Н.Роглнского. -М.: Радио и связь, 1981. 192 с.

22. Щербина Л.П. Основы теории сетей военной связи. -JL: ВАС, 1984. 168 с.

23. Лазарев В.Г., Лазарев Ю.В. Динамическое управление потоками информации в сетях связи. -М.: Радио и связь, 1983. 216 с.

24. Давыдов Г.Б., Рогинский В.Н., Толчан А.Я. Сети связи. -М. -.Связь, 1977. -360с.

25. Научная работа "Поток". -Л.: ВАС, 1982. 267с.

26. Щербина Л.П. Проблемы и направления развития систем коммутации на сетях военной связи//Труды академии. Научно-технический сборник. -Л.: ВАС, 1989. № 39. - с. 1-6.

27. Связь военная. Термины и определения. ГОСТ В 23609-86.

28. Методы автоматизированного проектирования систем телеобработки данных/В.А. Мясников, Ю.Н. Мельников, Л.И. Абросимов. -М.: Энергоатомиздат, 1992. 288 с.

29. Щербина Л.П. Оценка решений по выбору пути автоматизации военно- полевой сети связи фронта//Труды академии. Научно-технический сборник. -Л.: ВАС, 1982. № 20. - с. 3-8.

30. Соколов В.А., Лазарев В.Р. и др. Вопросы построения сети полевой автоматизированной системы связи//Специальная техника средств связи. 1983. Вып.1. с. 3-7.

31. Захаров Г.П. Методы исследования сетей передачи данных. -М.: Радио и связь. 1982. 208 с.

32. Рыбкин Л.В., Кобзарь В.К. Демин В.К. Автоматизация проектирования систем управления сетями связи. -М: Радио и связь, 1990.-207 с.

33. Зелигер Н.Б., Чугреев О.С., Яновский Г.Г. Проектирование сетей и систем передачи дискретных сообщений. -М.: Радио и связь, 1984.- 176 с.

34. Методы автоматизированного проектирования систем телеобработки данных/В.А. Мясников, Ю.Н. Мельников, Л.И. Абросимов. -М.: Энергоатомиздат, 1992. 288 с.

35. Палкин Г.Б. Требования по оптимизации каналов управления для ТСС.- Сборник «Труды НИЦ №8» Военный Университет Связи г.Санкт-Петербург, 2004.

36. Надежность и эффективность в технике. Справочник в 10 т. (Ред. совет: В. С. Авдуевский (пред.) и др. Т. 1. Методология. Организация. Терминология).Под ред. А.И.Рембезы,-М.:Машиностроение, 1989.-224 с.

37. Основы построения и функционирования сетей военной телефонной связи и их систем коммутации. Часть I/Б.А.Гордиенко, В.М.Ефанов, А.В.Лисовский, И.И.Стародубцев. Под ред. Гордиенко Б.А. С.-Пб.: ВАС, 1993. -264 с.

38. Ченцов В.М. Системы распределения информации. Синтез структуры и управления. -М.: Связь, 1980. 144 с.

39. Зайченко Ю.П. Гонта Ю.В. Структурная оптимизация сетей ЭВМ. -Киев: Техника, 1986. 168 с.

40. Dependability: Basic Concepts and Terminology (in English, French, German, Italian and Japanese), Springer-Verland, Vol.5, 1992. (Ed.: J.C. Laprie).

41. Uwe M., Colnari с M. Some Basic Ideas for Intelligent Fault Tolerant Control Systems Design I I Copyright 2002 IF AC. The Triennial World Congress: Barcelona, Spane. 6 p.

42. Авиженис А. Отказоустойчивость свойство, обеспечивающее постоянную работоспособность цифровых систем // ТИИЭР, т.66. -1978. -№10. -С.5-25.

43. Кофман М.М., Парамонов П.П., Сабо Ю.И. Интеграция бортового оборудования летательных аппаратов XXI века. Теория и практика.//Изв. ВУЗов.- Приборостроение. 2006. -Т. 49, №6, С.7-16.

44. Электронные промышленные устройства: Учебное пособие / В.И. Васильев, Ю.М. Гусев, В.Н. Миронов и др. -М.: Высш. шк.,1988.-303 с.

45. ITU-T Rec. Х.700 (09/92) Management framework for Open Systems Inter connection (OSI) for CCITT applications.

46. ISO 7498-4:1989 Information processing systems — Open Systems Interconnection — Basic Reference Model — Part 4: Management framework.

47. ITU-T Rec. M.3016 (06/98) TMN security overview.

48. Руководящий документ "Защита от несанкционированного доступа к информации. Часть 1. Программное обеспечение средств защиты информации. Классификация по уровню контроля отсутствия недекларированных возможностей" (Гостехкомиссия России, 1999 г.).

49. Руководящий документ "Специальные требования и рекомендации по технической защите конфиденциальной информации" (Гостехкомиссия России, 2001 г.).

50. ITU-T Rec. Х.800 (03/91) Security architecture for Open Systems Intercon nection for CCITT applications.

51. Шнайер Брюс Прикладная криптография. Протоколы, алгоритмы, исходные тексты на С М, 2003.

52. ГОСТ 28147-89 Алгоритм криптографического преобразования данных.

53. Чмора JI.JI Современная прикладная криптография М., Гелиос,2001.

54. P. Kocher, Timing attacks on implementations of Diffie-Hellman, RSA, DSS, and other systems, Advances in Cryptology CRYPTO '96, Santa Barbara, California (N. Koblitz, ed.), LNCS, vol. 1109, Springer, 1996, pp. 104-113.

55. Пауль Кочер Временной анализ реализаций Диффи-Хеллмана, RSA, DSS и других систем.

56. Cetin Kaya Кос High-Speed RSA Implementation RSA Data Security, Inc.RSA Laboratories, 1994 //www.csit-sun.pub.ro/research/historv/documentatieRSA.pdf

57. Cetin К. Кос High-Speed Cryptography.

58. Popescu D, Тагора Е, Michalahe D, Lancu Е High Radix Montgomery Exponentiation on Reconfigarable Hardware -2002 // http://www.csit-sun.pub.ro/research/history/documentatieRSA.pdf.

59. Alexsander Jurisic, Alfred Meneses Elliptic Curves and Cryptography // www.certicom .com.

60. Current Public Key Cryptographic Systems- Certicom Whitepaper Certicom 1997.

61. Гольдштейн B.C., Ехриель И.М., Рерле P.Д. Интеллектуальные сети//М.: Радио и связь, 2000.

62. Гольдштейн Б.С., Орлов О.П., Ошев А.Т., Соколов Н.А. Модернизация сетей доступа в эпоху NGN// Вестник связи.-2003.-№6.

63. Гольдштейн Б.С., Орлов О.П., Ошев А.Т., Соколов Н.А. Цифровизация ГТС и построение мультисервисной сети// Вестник связи.-2003.-№4.

64. Шварц М. Сети ЭВМ. Анализ и проектирование: Пер. с англ. -М. Радио и связь, 1981. 336 с.

65. Артамонов Г.Т., Тюрин В.Д. Топология сетей ЭВМ и многопроцессорных систем. М.: Радио и связь, 1991. - 248 с.

66. Янбых Г.Ф. Эттингер Б.Я. Методы анализа и синтеза сетей ЭВМ. -JL: Энергия, 1980.-96 с.

67. Самойленко С.И. Сети ЭВМ. -М.: Наука, 1986. 160 с.

68. Сети ЭВМ/Под ред. В.М.Глушкова. -М.: Связь, 1977. 280 с.

69. Евсеев В.К., Воробьев С.П., Васильев В.П. и др. Концепция развития цифровой сети интегрального обслуживания в СССР // Средства связи. Научно-технический сборник. -1989. -N3. с. 3-10.

70. Ченцов В.М. Системы распределения информации. Синтез структуры и управления. -М.: Связь, 1980. 144 с.

71. Данг Динь Лам, Нейман В.И. Методы синтеза структуры сети связи//Электросвязь. -1986. № 8. - с. 16-21.

72. Денисов А.А., Колесников Д.Н. Теория больших систем управления. -Л.: Энерогиздат, 1982. 288 с.

73. Касти Дж. Большие системы. Связность, сложность и катастрофы: Пер. с англ. -М.: Мир, 1982. 216 с.

74. Чуйков В.Б. Синтез структуры и алгоритмов функционирования коммутируемой сети связи при подготовке и проведении испытаний в опытном районе: Дисс. канд. техн. наук. Л.: ВАС, 1990.-215 с.

75. Щербина Л.П. Системы распределения информации. -Л.: ВАС, 1987. -123 с.

76. Петров В.В. Разработка методики оценки качества функционирования коммутируемой сети военной связи по данным о состоянии ее элементов: Дисс. канд. техн. наук. Л.: ВАС, 1989. - 178 с.

77. Математическое обеспечение автоматизированных систем телефонной связи/ Под ред. Л.П.Щербины. Л.: ВАС, 1989. 132 с.

78. Лазарев В.Г., Савин Г.Г. Сети связи, управление и коммутация. -М.: Связь, 1973.-264 с.

79. Лохмотко В.В., Пирогов К.И. Анализ и оптимизация цифровых сетей интегрального обслуживания. -Мн.: Навука \ тэхн \ ка, 1991.-192 с.

80. Градиентные методы http://www.ict.nsc.rU/ru/textbooks/akhmerov/mo/3.html

81. Метод наискорейшего спуска // http://sapr.rngsu.ru/biblio/optimiz/m5.htm

82. Т. Саати Принятие решений. Метод анализа иерархий. Пер. с англ. -М.: Радио и связь, 1993.

83. Э.Таненбаум, М. ван Стеен Распределенные системы. Принципы и парадигмы. СПб.: Питер, 2003

84. Орлов А. И. Теория принятия решений: учебник. М: 2006.

85. Ларичев О.И. Теория и методы принятия решений. М: 2006.

86. Палкин Г.Б. Оптимизация структуры отказоустойчивой системы управления комплексными объектами связи // Интеллектуальные системы управления и обработки информации: Тез. докладов МНТК 34 декабря 2003 г. Уфа: УГАТУ, 2003. С. 273

87. Палкин Г.Б Управление комплексными объектами связи специального назначения // Тезисы МНТК «Десятая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов», М., 2004г.

88. Иванюта О.П., Палкин Г.Б., Сивоплясов Д.В., Тищенко А.Б. "Обеспечение надежности передачи управляющей информации в распределенных сетях ведомственного оператора". Инфокоммуникационные технологии, Том 5, 3 2007 год, стр. 83-85.

89. Оглтри Т. Модернизация и ремонт сетей Пер. с англ. М.: 2005.

90. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. М.: Наука, 1978. 156 с

91. Шнепс М.А. Системы распределения информации. Методы расчета: Справ, пособие. -М.: Связь, 1979. 344 с.

92. Вражнов В.Н. О точности описания избыточных потоков с гиперэкспоненциальным распределенеием/ /Технкческие средства передачи информации по телеграфной сети. -М.: ЦНИИС, 1983.-е.3-16.

93. Вражнов В.Н. Об алгоритме численного метода расчета потерь в пучках телеграфных каналов//Повышение эффективности и качества аппаратуры для телеграфии и передачи данных. Сборник трудов ЦНИИС. -М.: 1979. с. 27-35.

94. Browne S., Yechiali U. Dynamic routing in polling systems // Proc. XII1.tern. Teletraff. Congr. Torino, 1988. P. 1-12.

95. Клейнрок JI. Коммуникационные сети (стохастические потоки и задержки сообщений). -М.: Наука, 1970. 256 с.

96. Палкин Г.Б., Елисеев Д.К. Расчет требуемой пропускной способности каналов сетевого управления аппаратуры связи // Пятая международная научно-техническая конференция «Проблемы техники и технологии телекоммуникаций», Самара: 2004. С. 23-25

97. Палкин Г.Б. Оптимизация структуры каналов управления для ПЦСС на основе комплекса аппаратуры П-331М // Сборник «Труды НИЦ №8» Военный Университет Связи г.Санкт-Петербург, СПб., 2003г.

98. RFC 3414 User-based Security Model (USM) for version 3 of the Simple

99. RFC 3411 An Architecture for Describing Simple Network Management Protocol (SNMP) Management Frameworks.

100. RFC 3412 Message Processing and Dispatching for the Simple Network Management Protocol (SNMP).

101. RFC 3413 Simple Network Management Protocol (SNMP) Applications.

102. RFC 3414 User-based Security Model (USM) for version 3 of the Simple Network Management Protocol (SNMPv3).

103. RFC 3415 View-based Access Control Model (VACM) for the Simple Network Management Protocol (SNMP).

104. RFC 3416 Version 2 of the Protocol Operations for the Simple Network Management Protocol (SNMP).

105. RFC 3417 Transport Mappings for the Simple Network Management Protocol (SNMP).

106. RFC 3418 Management Information Base (MIB) for the Simple Network Management Protocol (SNMP).

107. Лужников П.А. Разработка и исследование структур построения и математических моделей функционирования систем обмена технологической информацией на цифровых сетях военной связи: Дис. канд. тех. наук. -С.-Пб.: ВАС, 1993. 251 с.

108. Башарин Г.П., Наумов В.А., Самуилов К.Е. Анализ маршрутных задержек в сети каналов системы сигнализации N7. / Автоматика и вычислительная техника. 1986, № 6. с. 15-21.

109. Зелигер Н.Б., Чугреев О.С., Яновский Г.Г. Проектирование сетей и систем передачи дискретных сообщений. -М.: Радио и связь, 1984. -176с.

110. Рейнгольд Э., Нивергельт Ю., Део Н. Комбинаторные алгоритмы. Теория и практика. -М. Мир, 1980. 476 с.1. П.А

111. Оценка количественных показателей надежности аппаратуры

112. Оценка количественных показателей надежности аппаратуры проведена по ГОСТ.В.20.39.303-76 для конкретной разработанной в настоящее время аппаратуры управления, на основе исходных данных, предоставленных ОАО НИИ «Солитон».

113. Средняя наработка на отказ аппаратуры определена по ОСТ4.Г0.012.24284.

114. Интенсивности отказов блоков ЦБЛ) получены в результате суммирования интенсивностей отказов, входящих в блок.

115. Исходные данные для расчета X взяты из справочников МЭП «Надежность изделия электронной техники» и из комплекта карт для оценки правильности применения изделий.

116. Температурный режим выбран исходя из условий эксплуатации аппаратуры по уровню наибольшей рабочей температуры 50°С с учетом перегрева элементов на 10°С.

117. За критерий отказа принимается отклонение электрических характеристик от требований, установленных в технической документации.

118. В таблице 1. приведены интенсивности отказов и количество блоков, определяющих работоспособность аппаратуры в соответствии с принятым критерием.