МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПОСТРОЕНИЯ ПОДСИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СОХРАННОСТИ ИНФОРМАЦИИ В РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ

Практическая реализация концепции распределенной информационной системы требует реализации целого комплекса научно-техничес­ких задач, связанных с выбором состава и порядка использования средств хранения и обработки информации, созданием и использованием общих информационных массивов, обеспечением информационной безопасности и др. В основе современных распределённых информационных систем находится система связи и передачи информации, а также система хранения и обработки данных. Система хранения и обработки данных предназначена для организации надежного, а также отказоустойчивого хранения данных, высокопроизводительного доступа серверов к устройствам хранения и обработки информации. Предложен показатель качества функционирования системы хранения и обработки данных. Рассмотрены задачи, которые необходимо решить при построении и эксплуатации системы хранения и обработки данных с учётом требований высоконадёжного хранения данных, а также их конфигураций в следующем составе: определения количества и местоположения центров хранения и обработки данных в распределенных информационных системах; выбора состава комплекса средств хранения данных в центрах хранения и обработки информации с учетом организации подсистемы резервного копирования, архивирования и восстановления данных. Сформулирована задача оптимизации состава средств хранения по критерию максимума значения коэффициента готовности системы хранения данных. Данная задача сведена к виду задач целочисленного линейного программирования с булевыми переменными, что позволяет для её решения применять существующие методы. Разработана методика для определения рационального уровня расходов на формирование комплекса средств хранения данных в системе хранения и обработки данных, основанная на применении элементов теории вероятностей и теории благосостояния (принцип оптимальности по Парето). Получено решение данной задачи путём оптимизации линейной свёртки.

1. Бройдо В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: учебник для вузов. СПб.: Питер, 2006. 703 c.

2. Кореев В.В. Вычислительные системы. М.: Гелиос АРВ, 2004. 512 с.

3. Найк Д. Системы хранения данных в Windows. М.: Вильямс, 2005. 419 с.

4. Николаев В.И. Системотехника: методы и приложения / В.И. Николаев, В.М. Брук. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1985. 199 с.

5. Воронин A.A., Морозов Б.И. Надежность информационных систем: учебное пособие. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2001.

6. Есиков Д.О. Обеспечение устойчивого функционирования вычислительных систем за счет обеспечения высоконадежного хранения данных // Сборник статей пятнадцатой международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные исследования, разработка и применение высоких технологий в промышленности», Санкт-Петербург. СПб: Политехн. универ-т, 2013.

7. Киселев В.Д., Есиков О.В., Кислицын А.С. Теоретические основы оптимизации информационно-вычислительного процесса и состава комплексов средств защиты информации в вычислительных сетях / под ред. профессора Е.М. Сухарева. М.: Полиграфсервис XXI век, 2003. 198 c.

8. Yesikov D.O. Increase of level of stability of functioning of systems of storage and data processing at the expense of realization of actions for ensuring safety of information. Third International Conference "High Performance Computing" HPC-UA 2013, Ukraine, Kyiv, October 7–11, 2013. С. 416–420.

9. Математические модели, методики и алгоритмы обеспечения устойчивости функционирования современных систем хранения и обработки данных / О.В. Есиков, С.С. Саватеев, Д.О. Есиков, А.В. Струков, Е.М. Сухарев // Нелинейный мир. 2013. № 9. С. 621–631.

10. Есиков Д.О. Задачи обеспечения устойчивости функционирования распределенных информационных систем // Программные продукты и системы. 2015. № 4 (112).

11. Ivutin A., Yesikov D. Complex of Mathematical Models to Ensuring Sustainability of the Distributed Information Systems. 4rd Mediterranean Conference on Embedded Computing (MECO) June 14–18 2015. Budva, Montenegro, 2015, pp. 106–109. DOI: 10.1109/MECO.2015.7181878 (Scopus и Web of Science)

12. Yesikov D.O., Ivutin A.N., Larkin E.V., Kotov V.V. (2017). Multi-agent Approach for Distributed Information Systems Reliability Prediction. Procedia Computer Science, 2017, Vol. 103. pp. 416–420.

13. Yesikov D.O., Ivutin A.N. Rational values of parameters of island genetic algorithms for the effective solution of problems of ensuring stability of functioning of the distributed information systems. 12–16 June 2016, 2016 5th Mediterranean Conference on Embedded Computing (MECO) 2016, pp. 309–312. DOI: 10.1109/MECO.2016.7525769 (SCOPUS, Web of Science)

14. Карпенко А.П. Современные алгоритмы поисковой оптимизации. Алгоритмы, вдохновленные природой: учебное пособие / А.П. Карпенко. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. 446 с.

15. Тутубалин П.И., Моисеев В.С. Вероятностные модели обеспечения информационной безопасности автоматизированных систем обработки информации и управления. Казань: Школа, 2008. 138 с.