Методы адаптивного управления доступностью ресурсов геоинформационных систем в условиях деструктивных воздействий
https://doi.org/10.31854/1813-324X-2022-8-3-101-116
Аннотация
Сложность обеспечения доступности ресурсов геоинформационных систем обусловлена волатильной структурой системы, неопределенностью задач пользователя и деструктивных воздействий. В настоящей работе предлагаются методы, позволяющие вполовину снизить вероятность риска информационной безопасности, связанного с нарушением доступности ресурсов. Эффект достигается за счет: 1) сохранения требуемой вероятности достижения цели деятельности системой идентификации, не зависимо от силы деструктивных воздействий; 2) за счет агрегирования производительности отдельных физических элементов системы в виртуальные пулы; 3) за счет преобразования внутренних резервов задач пользователей в резервы производительности. Работа методов оценивалась с помощью имитационной модели, разработанной в среде MATLAB.
Об авторе
В. В. Грызунов
Российский государственный гидрометеорологический университет
Россия
Россия
Виталий Владимирович Грызунов, кандидат технических наук, доцент кафедры информационных технологий и систем безопасности
Петербург, 192007
Список литературы
1. Воронин А.В., Зацаринный А.А. Геоинформационная система как важнейший компонент системы принятия управленческих решений // Системы высокой доступности. 2019. Т. 15. № 3. С. 27‒33. DOI:10.18127/j20729472201903-02
2. Лисицкий Д.В., Кацко С.Ю. Пользовательский сегмент единого территориального геоинформационного пространства // Вестник СГУГиТ. 2016. № 4(36). С. 89‒99.
3. Грызунов В.В. Концептуальная модель адаптивного управления геоинформационной системой в условиях дестабилизации // Проблемы информационной безопасности. Компьютерные системы. 2021. № 1. С. 102‒108.
4. Грызунов В.В., Гришечко А.А., Сипович Д.Е. Выбор наиболее опасных уязвимостей для перспективных информационных систем критического применения // Вопросы кибербезопасности. 2022. № 1(47). С. 66‒75. DOI:10.21681/2311-3456-2022-1-66-75
5. Данилин Г.В., Соколов С.С., Нырков А.П., Кныш Т.П. Мультисервисные сети: методы повышения защищенности данных в условиях сетевых атак // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. 2020. Т. 9. № 2(50). С. 158‒163. DOI:10.46548/21vek-2020-0950-0028
6. Грызунов В.В. Модель геоинформационной системы FIST, использующей туманные вычисления в условиях дестабилизации // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2021. Т. 48. № 1. С. 76‒89. DOI:10.21822/2073-6185-2021-48-1-76-89
7. Грызунов В.В. Модель информационно-вычислительной системы, деградирующей в условиях информационнотехнических воздействий // Труды Военно-космической академии имени А.Ф. Можайского. 2015. № 646. С. 93‒102.
8. Растригин Л.А. Адаптация сложных систем. Рига: Зинатне, 1981. 375 с.
9. Сахаров В.В., Сикарев И.А., Чертков А.А. Автоматизация поиска оптимальных маршрутов и грузовых потоков в транспортных сетях средствами целочисленного линейного программирования // Вестник государственного университета морского и речного флота им. адмирала С.О. Макарова. 2018. Т. 10. № 3. С. 647‒657. DOI:10.21821/23095180-2018-10-3-647-657
10. Зализнюк А.Н., Присяжнюк С.П. Стратегическое планирование геоинформационного обеспечения систем управления // Информация и космос. 2016. № 4. С. 130‒132.
11. Зегжда Д.П. Лавровa Д.С., Павленко Е.Ю. Управление динамической инфраструктурой сложных систем в условиях целенаправленных кибератак // Известия РАН. Теория и системы управления. 2020. № 3. С. 50‒63. DOI:10.31857/S0002338820020134
12. Gryzunov V.V. Model of a distributed information system solving tasks with the required probability // Information and Control Systems. 2022. № 1. PP. 19–29. DOI:10.31799/1684-8853-2022-1-19-29
13. Кузнецова А.П., Монахов Ю.М. Постановка задачи адаптивного управления очередями для повышения доступности узлов в сетях TCP/IP с частыми потерями кадров // XIII международная научно-техническая конференция «Перспективные технологии в средствах передачи информации» (ПТСПИ-2019, Владимир, Россия, 3–5 июля 2019). Владимир: Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых, 2019. С. 75‒78.
14. Kephart J.O., Chess D.M. The vision of autonomic computing // Computer. 2003. Vol. 36. Iss. 1. PP. 41–50. DOI:10.1109/MC.2003.1160055
15. Angelopoulos K., Papadopoulos A.V., Silva Souza V.E., Mylopoulos J. Model predictive control for software systems with CobRA // Proceedings of the 38th International Conference on Software Engineering (ICSE '16, Austin, USA, 14‒22 May 2016). ACM, 2016. PP. 35–46. DOI:10.1145/2897053.2897054
16. Peng X., Chen B., Yu Y., Zhao W. Self-tuning of software systems throughdynamic quality tradeoff and value-based feedback control loop // Journal of Systems and Software. 2012. Vol. 85. Iss. 12. PP. 2707–2719. DOI:10.1016/j.jss.2012.04.079
17. Басыня Е. А. Программная реализация и исследование системы интеллектуально-адаптивного управления информационной инфраструктурой предприятия // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Технические науки. 2020. № 1(65). С. 6‒21.
18. Gatouillat A., Badr Y., Massot B. Smart and safe self-adaption of connected devices based on discrete controllers // IET Software. 2019. Vol. 13. Iss. 1. PP. 49‒59. DOI:10.1049/iet-sen.2018.5029
19. Burlov V.G., Gryzunov V.V., Tatarnikova T.M. Threats of information security in the application of GIS in the interests of the digital economy // Journal of Physics: Conference Series. Proceedings of the XXIIIth International Conference on Soft Computing and Measurement (SCM'2020, 27‒29 May 2020). 2020. Vol. 1703. P. 012023. DOI:10.1088/1742-6596/1703/1/012023
20. Young R., Fallon S., Jacob P. A Governance Architecture for Self-Adaption & Control in IoT Applications // Proceedings of the 5th International Conference on Control, Decision and Information Technologies (CoDIT, Thessaloniki, Greece, 10‒13 April 2018). IEEE, 2018. PP. 241‒246. DOI:10.1109/CoDIT.2018.8394824
21. Alfonso I., Garcés K., Castro H., Cabot J. Self-adaptive architectures in IoT systems: a systematic literature review // Journal of Internet Services and Applications. 2021. Vol. 12. P. 14. DOI:10.1186/s13174-021-00145-8
22. Moghaddam M.T., Muccini H. Fault-Tolerant IoT // Proceedings of the 11th International Workshop on Software Engineering for Resilient Systems (SERENE 2019, Naples, Italy, 17 September 2019). Cham: Springer, 2019. PP. 67‒84. DOI:10.1109/JIOT.2017.2717704
23. Грызунов В.В. Методика решения измерительных и вычислительных задач в условиях деградации информационно-вычислительной системы // Вестник СибГУТИ. 2015. № 1(29). С. 35‒46.
24. Бершадский А.М., Курилов Л.С., Финогеев А.Г. Исследование стратегий балансировки нагрузки в системах распределенной обработки данных // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2009. № 4(12). С. 38‒48.
25. Agrawal D., Jaiswal H.L., Singh I., Chandrasekaran K. An Evolutionary Approach to Optimizing Cloud Services // Computer Engineering and Intelligent System. 2012. Vol. 3. Iss. 4. PP. 47–55.
26. Фраленко В.П., Агроник А.Ю. Средства, методы и алгоритмы эффективного распараллеливания вычислительной нагрузки в гетерогенных средах // Программные системы: теория и приложения. 2015. Т. 6. № 3(26). С. 73‒92.
27. Sakellariou R., Zhao H. A hybrid heuristic for DAG scheduling on heterogeneous systems // Proceedings of the 18th International Parallel and Distributed Processing Symposium (Santa Fe, USA, 26‒30 April 2004). IEEE, 2004. P. 111. DOI:10.1109/IPDPS.2004.1303065
28. Багрич А.И., Кустов В.Н. Устройство для решения задач сетевого планирования. Авторское свидетельство SU 1575199 от 06.05.1988. Опубл. 30.06.1990.
29. Басыров А.Г., Кошель И.Н. Алгоритм планирования параллельных вычислений в деградирующей бортовой вычислительной системе космического аппарата // Труды Военно-космической академии имени А.Ф.Можайского. 2021. № 676. С. 17‒26.
30. Басыров А.Г., Калюжный А.В., Широбоков В.В. Технология энергосберегающих функционально-распределённых вычислений в кластере микроспутников дистанционного зондирования Земли // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 2. С. 65‒74. DOI:10.21046/2070-7401-2020-17-2-65-74
31. Бурлов В.Г., Грызунов В.В., Сипович Д.Е. Адаптивное управление доступностью в геоинформационной системе, использующей туманные вычисления // International Journal of Open Information Technologies. 2021. Т. 9. № 9. С. 74‒87.
32. Jia B., Hu H., Zeng Y., Xu T., Yang Y. Double-matching resource allocation strategy in fog computing networks based on cost efficiency // Journal of Communications and Networks. 2018. Vol. 20. Iss. 3. PP. 237–246. DOI:10.1109/JCN.2018.000036
33. Sun Y., Lin F., Xu H. Multi-objective Optimization of Resource Scheduling in Fog Computing Using an Improved NSGA-II // Wireless Personal Communications. 2018. Vol. 102. PP. 1369–1385. DOI:10.1007/s11277-017-5200-5
34. Стародубцев Ю.И., Иванов С.А., Закалкин П.В., Вершенник Е.В. Методика определения оптимальной периодичности контроля состояния сложного объекта // Вопросы оборонной техники. Серия 16: Технические средства противодействия терроризму. 2021. № 3-4(153-154). С. 81‒89.
35. Синев С.Г., Сорокин М.А., Стародубцев П.Ю., Сухорукова Е.В. Способ определения оптимальной периодичности контроля состояния процессов. Патент на изобретение RU 2623791 C от 25.01.2016. Опубл. 29.06.2017.
36. Фролков Е.В., Шатунов А.В. Способ определения периодичности контроля оперативного запоминающего устройства при функционировании в радиационных условиях космического пространства на солнечно-синхронной орбите. Патент на изобретение RU 2438163 C1. Опубл. 27.12.2011.
37. Disruption Tolerant Mobile Wireless Networks // Meshdynamics. URL https://meshdynamics.com/military-meshnetworks.html (дата обращения 20.07.2022)
Рецензия
Для цитирования:
Грызунов В.В. Методы адаптивного управления доступностью ресурсов геоинформационных систем в условиях деструктивных воздействий. Труды учебных заведений связи. 2022;8(3):101-116. https://doi.org/10.31854/1813-324X-2022-8-3-101-116
For citation:
Gryzunov V. Methods for Adaptive Resource Availability Management of Geoinformation Systems under Destructive Impacts. Proceedings of Telecommunication Universities. 2022;8(3):101-116. (In Russ.) https://doi.org/10.31854/1813-324X-2022-8-3-101-116
Просмотров:
378
Послать статью по эл. почте 