д.т.н., проф. Мясіщев О.А., студент Ярощук Д.О.

Хмельницький національний університет

МЕТОДИ ОБРАХУНКУ ВПЛИВУ ЗАГРОЗ, ЩО ЗАВДАЮТЬ ШКОДУ ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙНИМ МЕРЕЖАМ

Розглядається завдання забезпечення ефективного функціонування телекомунікаційних мереж (ТКМ) . Від того як функціонує ТКМ установи, залежать критичні аспекти його діяльності. Найперспективнішим напрямком розвитку закритих мереж, є перехід від орендованих каналів зв'язку до відкритих каналів мережі Інтернет. Однак використання відкритих Інтернет мереж призводить до загроз інформаційної безпеки. Розроблені методи оцінки захищеності об'єктів мережі від загроз інформаційної безпеки, засновані на якісній експертній оцінці.

Для вирішення завдання визначення показників надійності великих об'єктів, що складаються з безлічі різнорідних елементів, таких як ТКМ, використовується підхід їх моделювання у вигляді марківських процесів. Такий підхід є певним спрощенням в порівнянні з реальними процесами, що відбуваються в елементах ТКМ. У даній роботі використаний аналогічний підхід з вибором об'єкта дослідження у вигляді елементів ТКМ.

На ефективність функціонування ТКМ в першу чергу впливає працездатність елементів ТКМ. Для елементів ТКМ розрізняють 2 основних стани технічних пристроїв: працездатна і непрацездатна. Причини непрацездатності можуть мати різну природу, при цьому існують різні підходи до їх класифікації.

Для визначення захищеності ТКМ необхідно розробити математичну модель стану її елементів, на підставі якої можна здійснити прогнозування її станів. Таким чином, необхідно визначитись з набором станів, в яких можуть знаходитися елементи досліджуваної системи, і визначити причини, що викликають переходи між ними. Також необхідно визначити ступінь впливу стану елементів, що складають ТКМ, на стан ТКМ в цілому. Також необхідно визначити метод розрахунку, за допомогою якого здійснюється розрахунок характеристик ТКМ в цілому через характеристики її елементів.

Кожен елемент ТКМ являє собою сукупність певних технічних пристроїв (обладнання). Устаткування елемента ТКМ є відновлювані об'єкти. На рисунку 1 представлений граф станів обладнання, де першому відповідає справний стан об'єкта, другому несправний стан, А. - інтенсивність потоку відмов, μ - інтенсивність потоку відновлень.

Рис. 1. Граф станів обладнання елемента ТКМ

Коли стан обладнання стабілізовано (воно знаходиться або в справному, або в несправному стані), його поведінку можна прирівняти до поведінки невідновлюваного об'єкта. При виключенні з розгляду часу відновлення пристрою (оскільки в цей час відмова статися не може) відмови формують потік. Відповідно інтенсивність потоку відмов буде розраховуватися за формулою (1):

, (1)

де – число пристроїв, що знаходяться в непрацездатному стані на інтервалі часу ,

– інтервал часу,

– середнє число пристроїв, що знаходяться в працездатному стані на інтервалі часу .

Для оцінки впливу Кг (коефіцієнт готовності) елементів ТКМ на Кг ТКМ в цілому, побудовано графіки залежності Кг ТКМ для кожної розглянутої топології. З математичної точки зору ТКМ являє собою сукупність двох видів елементів: вузлів зв'язку та ліній зв'язку. Для визначення впливу виду топології на Кг ТКМ, побудуємо графіки залежності Кг ТКМ від Кг кожного з її елементів. Побудуємо графік залежності Кг формалізованих топологій кожного виду при стабілізованій Кг ребра мережі. Для аналітичного розрахунку і побудови графіка приймемо Кг вузла зв'язку, що змінюються в діапазоні від 0,99 до 0,9999 з кроком 0,00099. Кг ребра мережі (Кгр) приймемо стабілізованою на значенні 0,999. Результати розрахунку зображені на графіку рис. 2.

Рис. 2. Графік залежності Кг формалізованих топологій ТКМ від Кг вузла мережі

На графіку рис. 2 наочно доведено, що при низьких значеннях Кг_у при стабілізованому значенні Кг_р Кг лінійної топології з усіма видами резервування практично ідентичні. Топології без повноцінного резервного ребра (лінійна топологія без резервування і з резервуванням тільки ліній зв'язку) не забезпечують достатнього значення Кг сегмента ТКМ.

В результаті проведеного аналізу можливі застосування математичного і методичного апарату теорії надійності для аналізу структурної надійності складних ТКМ. Як показник ефективності функціонування ТКМ і їх елементів обраний Кг як нормований показник надійності ТКМ і їх елементів. Таким чином, обґрунтована можливість підвищення ефективності функціонування ТКМ топологічними методами.