РАЗДЕЛ 2
РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ ВОЗДЕЙСТВИЙ МНОЖЕСТВА ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ФАКТОРОВ НА
РАБОТОСПОСОБНОСТЬ СТРУКТУРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
В разделе предложены модели воздействий на работоспособность ЦОД, КЦ и ВОЛПИ, а
также показатели оценивания живучести указанных элементов современных РИС,
позволяющие учитывать воздействия множества экстремальных факторов, присутствие
которых реально возможно или имеет место быть согласно статистическим данным
при эксплуатации подобного рода систем. Кроме того, рассмотрены соответствующие
предложенным моделям воздействий методы оценивания живучести, которые в
совокупности с первыми позволяют производить анализ данного свойства для
отдельных объектов РИС на различных этапах их жизненного цикла.
2.1. Модель воздействий экстремальных факторов на работоспособность современных
центров обработки данных и коммутационных центров
Как уже было отмечено в первом разделе с точки зрения теории надежности и
живучести центры обработки данных (ЦОД) и коммутационные центры (КЦ)
распределенных информационных и информационно-управляющих систем в соответствии
с общностью функций многих составляющих их элементов, а также вследствие
продолжающегося процесса компъютерно-телекоммуникационной интеграции [4, 7,
159], могут быть рассмотрены как однотипные структурно-сложные объекты с
восстановлением, для которых можно условно выделить нормальные и экстремальные
условия эксплуатации (НУЭ и ЭУЭ) по признаку степени (масштаба, мощности)
ущерба, наносимого их работоспособности, группой соответствующих факторов,
характеризующих первые или вторые условия.
Под живучестью ЦОД и КЦ понимается их свойство (достигаемое программной
организацией структуры и функционального взаимодействия между компонентами) в
любой момент функционирования использовать суммарную производительность всех
исправных вычислительных и коммутационных ресурсов для решения наиболее важных
из возложенных на них задач даже с минимальными значениями качественных
характеристик.
Для синтеза модели воздействий экстремальных факторов (ЭФ) на работоспособность
современных центров обработки данных и коммутационных центров (ЦОД и КЦ) РИУС
необходимо провести анализ множества существующих экстремальных факторов с
целью выделения из их числа тех, которые, согласно статистическим данным,
наиболее часто оказывают интенсивное влияние на производительность и
целостность указанных объектов, понижая значения основных показателей
работоспособности ниже уровня, определенного техническими условиями для
нормальных условий эксплуатации.
Согласно статистике приведенной в [22, 156, 162-167] и в [173, 185-186] за
период с 1992 по 1994 и с 1996 по 2006 годы для стран Европейского Союза и США
для ЦОД и КЦ было зафиксировано 28463 и 12564 случая полного или частичного
нарушения их работоспособности соответственно. При этом наиболее часто
фиксировались случаи воздействия на их работоспособность следующих
экстремальных эксплуатационных факторов (рис. 2.1):
намеренных информационных (кибернетических) атак злоумышленников (хакеров и
фрикеров), приводивших к сбоям, длительным перегрузкам или остановкам
(перерывам) в функционировании (обслуживании) всех либо части структурных
элементов указанных объектов – 30% и 6% случаев нарушения работоспособного
состояния, соответственно;
локальных внутриобъектовых пожаров, вызванных самовозгоранием отдельных
структурных элементов в результате электрических пробоев проводки и
радиоэлементов при перегрузках или нарушениями температурного режима
эксплуатации из-за конечной надежности аппаратной составляющей
автоматизированных систем, обеспечивающих электроснабжение, пожаротушение и
кондиционирование - 12% и 24% соответственно;
вооруженного огневого воздействия с целью физического уничтожения на отдельные
сегменты указанных объектов или на объекты в целом (характерно для
террористических атак в мирное время и открытого вооруженного противостояния в
условиях войны или конфликта) - 11% и 16% случаев соответственно;
затоплений помещений с аппаратурой указанных объектов в результате разливов
рек, выпадения критических уровней осадков - 12% и 19 % случаев
соответственно;
ошибок проектировщиков, наладчиков, обслуживающего персонала – до 32% случаев;
других факторов (в том числе землетрясений, сходов селевых потоков, ураганов, и
т.д.) - около 3% случаев.
Рис. 2.1. Статистика проявления экстремальных факторов, как причин нарушения
работоспособности ЦОД (а) и КЦ (б) в странах Европейского Союза и США за
1996-2006 годы
Кроме того, достаточно тяжело спрогнозировать и учесть возможность
террористических атак, подобных произошедшей с использованием захваченных
пассажирских самолетов 11 сентября 2001 года в США, в результате которых было
уничтожено 17 ЦОД транснациональных корпораций, банков и фирм, причинивших
ущерб в 3,67 млрд. долларов США [83], а также возможность длительного нарушения
нормального режима работы подобных объектов при отключении основных систем их
электропитания на время, превышающее расчетное время их работы от собственных
резервных источников электропитания, как это имело место с 15 по 16 августа
2003 года в северо-восточной части США и Канадской провинции Квебек (ущерб
составил более 4,7 млрд. долл. США и 12 человек) [41], а также с 14 по 16
декабря 2006 и 20 апреля 2007 года в городе Москва Российской Федерации [147]
(ущерб – около 3,9 и 0,4 млрд. рублей).
Указанный перечень факторов и соответствующих им данных по интенсивности
проявления нельзя считать абсолютно полным и
- Київ+380960830922