tuzsutТруды учебных заведений связиProceedings of Telecommunication Universities1813-324X2712-8830СПбГУТ10.31854/1813-324X-2021-7-4-85-94tuzsut-214Research ArticleИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИINFORMATION TECHNOLOGIES AND TELECOMMUNICATIONМетод оценки устойчивости информационного направления, функционирующего на ресурсах сети связи с отказамиMethod for Assessing the Sustainability of the Information Direction, Functioning on the Resources of the Communication Network with Failureshttps://orcid.org/0000-0002-0528-276XИвановС. А.IvanovS.

кандидат технических наук, докторант Военной академии связи имени Маршала Советского Союза С. М. Буденного

Санкт-Петербург, 194064, Российская Федерация

St. Petersburg, 194064, Russian Federation

sa-ivanov@inbox.ruВоенная академия связи им. С.М. БуденногоРоссияMilitary Academy of CommunicationsRussian Federation202129122021748594Copyright © Иванов С.А., 20212021Иванов С.А.Ivanov S.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tuzs.sut.ru/jour/article/view/214

В статье представлены основные направления качественной и количественной оценки устойчивости в области инфокоммуникаций, показаны различия в подходах к определению устойчивости. Предложен метод, отличающийся от известных обоснованным применением положений теории случайных импульсных потоков. Обобщенный импульсный поток описывает устойчивость передачи данных в информационном направлении. Метод оценки позволяет учитывать как состояния элементов составного канала, представленные импульсными потоками отказов и восстановлений, так и переходные процессы и подпроцессы информационного обмена (передачи по линии связи, коммутации, хранения в памяти, деструктивных воздействий и др.), представленные отдельными импульсными потоками. Вариативность состава импульсных потоков позволяет повышать точность и достоверность оценки.

The article presents the main directions of the qualitative and quantitative assessment of sustainability in the field of infocommunications, shows the differences in approaches to the definition of sustainability. A method is proposed that differs from the known well-grounded application of the provisions of the theory of random impulse flows. The generalized impulse flow describes the robustness of data transmission in the information direction. The estimation method allows one to take into account both the states of the elements of a composite channel, represented by impulse flows of failures and restorations, and transient processes and sub-processes of information exchange (transmission over a communication line, switching, storage in memory, destructive influences, etc.), represented by separate impulse streams. The variability of the composition of the impulse streams makes it possible to increase the accuracy and reliability of the assessment.

устойчивостьинформационное направлениесеть связи с отказамиимпульсный потокstabilityinformation directioncommunication network with failuresimpulse flowReferencesДудник Б.Я., Овчаренко В.Ф., Орлов В.К. и др. Надежность и живучесть систем связи. М.: Радио и связь, 1984. 216 с.Dudnik B.Ya., Ovcharenko V.F., Orlov V.K., et al. Reliability and Survivability of Communication Systems. Moscow: Radio i sviaz Publ.; 1984. 216 p. (in Russ.)Филин Б.П. Методы анализа структурной надежности сетей связи. М.: Радио и связь, 1988. 208 с.Filin B.P. Methods for Analyzing the Structural Reliability of Communication Networks. Moscow: Radio i sviaz Publ.; 1988. 208 p. (in Russ.)Гречишников Е.В., Белов А.С., Скубьев А.В. Способ обеспечения живучести сети связи в зоне обслуживания подвижных абонентов // Телекоммуникации. 2016. № 7. С. 13‒18.Grechishnikov E.V., Belov A.S., Skubyev A.V. Survivability Support Method of Telecommunication Network in Service Area of Mobile Users. Telekommunikatsii (Telecommunications). 2016;7:13‒18. (in Russ.)Батенков К.А. Устойчивость сетей связи: учебное пособие. Орел: Академия ФСО России, 2016. 278 с.Batenkov K.A. Stability of Communication Networks. Orel: Russian Federation Security Guard Service Federal Academy Publ.; 2016. 278 p. (in Russ.)Иванов В.Г. Модель технической основы системы управления специального назначения в едином информационном пространстве на основе конвергентной инфраструктуры системы связи. СПб.: СПбПУ, 2018. 214 с.Ivanov V.G. Model of the Technical Basis of a Special-Purpose Control System in a Single Information Space Based on the Converged Infrastructure of the Communication System. St. Petersburg: Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University Publ.; 2018. 214 p. (in Russ.)Привалов А.А. Метод топологического преобразования стохастических сетей и его использование для анализа систем связи ВМФ. СПб.: ВМА, 2000. 240 с.Privalov A.A. The Method of Topological Transformation of Stochastic Networks and its Use for the Analysis of Communication Systems of the Navy. St. Petersburg: S. M. Kirov Military Medical Academy Publ.; 2000. 240 p. (in Russ.)Исаков Е.Е. Устойчивость военной связи в условиях информационного противоборства. СПб.: Изд-во Политехнического университета, 2009. 400 с.Isakov E.E. Stability of Military Communications in the Context of Information Confrontation. St. Petersburg: Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University Publ.; 2009. 400 p. (in Russ.)Громов Ю.Ю., Драчев В.О., Набатов К.А., Иванова О.Г. Синтез и анализ живучести сетевых систем. М.: Изд-во Машиностроение-1, 2007. 152 с.Gromov Yu.Yu., Drachev V.O., Nabatov K.A., Ivanova O.G. Synthesis and Analysis of the Survivability of Network Systems. Moscow: Mashinostroenie-1 Publ.; 2007. p. 152 (in Russ.)Попков В.К. Математические модели связности. Новосибирск: ИВМиМГ СО РАН, 2006. 490 с.Popkov V.K. Mathematical Models of Connectivity. Novosibirsk: Institute of Computational Mathematics and Mathematical Geophysics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences Publ.; 2006. 490 p. (in Russ.)Park J., Seager T.P., Rao P.S.C., Convertino M., Linkov I. Integrating Risk and Resilience Approaches to Catastrophe Management in Engineering Systems // Risk Analysis. 2013. Vol. 33. Iss. 3. PP. 356–367. DOI:10.1111/j.1539-6924.2012.01885.xPark J., Seager T.P., Rao P.S.C., Convertino M., Linkov I. Integrating Risk and Resilience Approaches to Catastrophe Management in Engineering Systems. Risk Analysis. 2013;33(3):356–367. DOI:10.1111/j.1539-6924.2012.01885.xJansen W. Directions in Security Metrics Research. National Institute of Standards and Technology, 2009. URL: http://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/Legacy/IR/nistir7564.pdf (дата обращения 23.11.2021)Jansen W. Directions in Security Metrics Research. National Institute of Standards and Technology; 2009. Available from: http://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/Legacy/IR/nistir7564.pdf [Accessed 23rd November 2021]Bartol N., Bates B., Goertzel K.M., Winograd T. Measuring Cyber Security and Information Assurance: A State-of-the-Art Report. Herndon: Information Assurance Technology Analysis Center, 2009.Bartol N., Bates B., Goertzel K.M., Winograd T. Measuring Cyber Security and Information Assurance: A State-of-the-Art Report. Herndon: Information Assurance Technology Analysis Center; 2009.Стародубцев Ю.И., Иванов С.А., Закалкин П.В. Концептуальные направления решения проблемы обеспечения устойчивости Единой сети электросвязи Российской Федерации в интересах органов государственной власти и военного управления // Военная мысль. 2021. № 4. С. 39‒49.Starodubtsev Y., Ivanov S., Zakalkin P. Conceptual Trends in Solving the Issue of Stability for the Uniform Network of Electrocommunications in the Russian Federation. Voennaia mysl. 2021;4:39‒49. (in Russ.)Буренин А.Н., Легков К.Е. Современные инфокоммуникационные системы и сети специального назначения. Основы построения управления. М.: Медиа паблишер, 2015. 348 c.Burenin A.N., Legkov K.E. Modern Infocommunication Systems and Special Purpose Networks. The Basics of BuildingМакаренко С.И. Модели системы связи в условиях преднамеренных дестабилизирующих воздействий и ведения разведки. СПб.: Наукоемкие технологии, 2020. 337 с.Management. Moscow: Media Publ.; 2015. 348 p. (in Russ.)Макаренко С.И. Усовершенствование функций маршрутизации и сигнализации протокола PNNI с целью повышения устойчивости сети связи // Труды учебных заведений связи. 2020. Т. 6. № 2. С. 45‒59. DOI:10.31854/1813-324X-2020-6-2-45-59Makarenko S.I. Communication System Models under the Conditions of Deliberate Destabilizing Influences and Reconnaissance. St. Petersburg: Naukoemkie tekhnologii Publ.; 2020. 337 p. (in Russ.)Коцыняк М.А., Осадчий А.И., Коцыняк М.М., Лаута О.С., Дементьев В.Е., Васюков Д.Ю. Обеспечение устойчивости информационно-телекоммуникационных систем в условиях информационного противоборства. СПб.: ЛО ЦНИИС, 2015. 126 с.Makarenko S. Improved Routing and Signaling Functions of PNNI Protocol for High Network Stability. Proc. of Telecom. Universities. 2020;6(2):45‒59. (in Russ.) DOI:10.31854/1813-324X-2020-6-2-45-59Kotenko I., Saenko I., Lauta O. Modeling the Impact of Cyber Attacks // In: Kott A., Linkov I. (eds) Cyber Resilience of Systems and Networks. Cham: Springer, 2019. PP. 135‒169. DOI:10.1007/978-3-319-77492-3_7Kotsynyak M.A., Osadchiy A.I., Kotsynyak M.M., Lauta O.S., Dementyev V.E., Vasyukov D.Yu. Ensuring the Stability of Information and Telecommunication Systems in the Context of Information Confrontation. St. Petersburg: Central Research Institute of Communications Publ.; 2015. 126 p. (in Russ.)Linkov I., Eisenberg D.A., Plourde K., Seager T.P., Allen J., Kott A. Resilience metrics for cyber systems // Environment Systems & Decisions. 2012. Iss. 33. PP. 471–476. DOI:10.1007/s10669-013-9485-yKotenko I., Saenko I., Lauta O. Modeling the Impact of Cyber Attacks. In: Kott A., Linkov I. (eds) Cyber Resilience of Systems and Networks. Cham: Springer; 2019. p.135‒169. DOI:10.1007/978-3-319-77492-3_7Ganin A.A., Massaro E., Gutfrain A., Steen N., Keisler J.M., Kott A., et al. Operational resilience: Concepts, design and analysis // Scientific Reports. 2016. Iss. 6. DOI:10.1038/srep19540Linkov I., Eisenberg D.A., Plourde K., Seager T.P., Allen J., Kott A. Resilience metrics for cyber systems. Environment Systems & Decisions. 2012;33:471–476. DOI:10.1007/s10669-013-9485-yBocchini P., Frangopol D.M., Ummenhofer T., Zinke T. Resilience and Sustainability of Civil Infrastructure: Toward a Unified Approach // Journal of Infrastructure Systems. 2014. Vol. 20. Iss. 2.Ganin A.A., Massaro E., Gutfrain A., Steen N., Keisler J.M., Kott A., et al. Operational resilience: Concepts, design and analysis. Scientific Reports. 2016;6. DOI:10.1038/srep19540Bodeau D., Graubart R., Heinbockel W., Laderman E. Cyber Resiliency Engineering Aid – The Updated Cyber Resilience Engineering Framework and Guidance on Applying Cyber Resiliency Techniques. Bedford: MITRE Corporation, 2015. URL: https://www.mitre.org/sites/default/files/publications/pr-15-1334-cyber-resiliency-engineering-aid-framework-update.pdf (дата обращения 23.11.2021)Bocchini P., Frangopol D.M., Ummenhofer T., Zinke T. Resilience and Sustainability of Civil Infrastructure: Toward a Unified Approach. Journal of Infrastructure Systems. 2014;20(2).Кучерявый А.Е., Махмуд О.А., Парамонов А.И. Метод маршрутизации трафика в сети Интернета Вещей на основе минимума вероятности коллизий // Труды учебных заведений связи. 2019. Т. 5. № 3. С. 37‒44. DOI:10.31854/1813-324X-2019-5-3-37-44Bodeau D., Graubart R., Heinbockel W., Laderman E. Cyber Resiliency Engineering Aid – The Updated Cyber Resilience Engineering Framework and Guidance on Applying Cyber Resiliency Techniques. Bedford: MITRE Corporation; 2015. Available from: https://www.mitre.org/sites/default/files/publications/pr-15-1334-cyber-resiliency-engineering-aid-framework-update.pdf [Accessed 23rd November 2021]ГОСТ Р 53111-2008. Устойчивость функционирования сети связи общего пользования. Требования и методы проверки. М.: Стандартинформ, 2009. 16 с.Koucheryavy A., Mahmood O.A., Paramonov A. Traffic Routing Method for the Internet of Things Based on the Minimum of Collisions Probability. Proc. of Telecom. Universities. 2019;5(3):37‒44. (in Russ.) DOI:10.31854/1813-324X-2019-5-3-37-44Казаченко Ю.М., Патрина Н.С. Методическое обеспечение устойчивого функционирования сетей связи в условиях ЧС // T-Com: Телекоммуникации и транспорт. 2017. Т. 11. № 9. С. 26‒30.GOST Р 53111-2008. Stability of functioning of the public communications network. Requirements and check methods. Moscow: Standartinform Publ.; 2009. 16 p. (in Russ.)Вадзинский Р.Н. Справочник по вероятностным распределениям. СПб.: Наука, 2001. 295 с.Kozachenko Yu.M., Patrina N.S. Methodological support of sustainable operation of communication networks in emergency situations. T-Comm. 2017;11(9):26‒30. (in Russ.)Попов А.А., Телушкин С.Н., Бушуев С.Н. Основы общей теории систем. Часть I. СПб.: ВАС, 1992. 248 с.Vadzinsky R.N. Probability Distributions Handbook. St. Petersburg: Nauka Publ.; 2001. 295 p. (in Russ.)Седякин Н.М. Элементы теории случайных импульсных потоков. М.: Советское радио, 1965. 261 с.Popov A.A., Telushkin S.N., Bushuev S.N. Foundations of General Systems Theory. Part I. St. Petersburg: Military Academy of Communications Publ.; 1992. 248 p. (in Russ.)Смагин В.А. Вероятностные модели сложных систем. СПб.: ВКА им. А.Ф. Можайского, 2004. 171 с.Sedyakin N.M. Elements of the Theory of Random Impulse Flows. Moscow: Sovetskoe radio Publ.; 1965. 261 p. (in Russ.)Венцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Государственное издание физико-математической литературы, 1962. 564 с.Smagin V.A. Probabilistic Models of Complex Systems. St. Petersburg: Mozhaisky Military Space Academy Publ.; 2004. 171 p. (in Russ.)Половко А.М., Гуров С.В. Основы теории надежности. СПб.: БХВ-Петербург, 2006. 704 с.Wenzel E.S. Probability Theory. Moscow: Gosudarstvennoe izdanie fiziko-matematicheskoi literatury Publ.; 1962. 564 p. (in Russ.)Харари Ф. Теория графов. Пер. с англ. М.: ЛЕНАНД, 2018. 304 с.Polovko A.M., Gurov S.V. Fundamentals of the Theory of Reliability. St. Petersburg: BKHV-Peterburg Publ.; 2006. 704 p. (in Russ.)Олифер В., Олифер Н. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. СПб.: Питер, 2020. 1008 с.Harari F. Graph Theory. Translated from English. Moscow: LENAND Publ.; 2018. 304 p. (in Russ.)Olifer V., Olifer N. Computer Networks. Principles, Technologies, Protocols. St. Petersburg: Piter Publ.; 2020. 1008 p. (in Russ.)Olifer V., Olifer N. Computer Networks. Principles, Technologies, Protocols. St. Petersburg: Piter Publ.; 2020. 1008 p. (in Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.