Главная » 2014 » Сентябрь » 27 » Скачать Задачи и методы повышения эффективности защиты-восстановления информационных файлов банка данных АСУ. Подоляко, Юрий Михайлович бесплатно
07:22
Скачать Задачи и методы повышения эффективности защиты-восстановления информационных файлов банка данных АСУ. Подоляко, Юрий Михайлович бесплатно
Задачи и методы повышения эффективности защиты-восстановления информационных файлов банка данных АСУ
Диссертация
Автор: Подоляко, Юрий Михайлович
Название: Задачи и методы повышения эффективности защиты-восстановления информационных файлов банка данных АСУ
Справка: Подоляко, Юрий Михайлович. Задачи и методы повышения эффективности защиты-восстановления информационных файлов банка данных АСУ : диссертация кандидата технических наук : 05.13.06 Киев, 1983 172 c. : 61 85-5/564
Объем: 172 стр.
Информация: Киев, 1983
Содержание:
Введение
Глава I Обеспечение достоверности информации подвергающейся обработке в автоматизированной системе управления
§ II Методы контроля и повышения достоверности входной информации
§ 12 Восстановление ошибочной и разрушенной информации
§ 13 Организация обобщенной системы защиты-восстановления информационных файлов в АСУ
Глава 2 Модели функционирования системы защиты-восстановления ошибочной информации
§ 21 Оценки среднего времени восстановления при использовании регулярных схем защиты-восстановления
§ 22 Оценки среднего времени восстановления при использовании схем с возвратом
Глава 3 Оптимизация структуры системы защиты-восстановления информации в АСУ
§ 31 Постановка задач оптимизации структуры системы защиты-восстановления
§ 32 Методы решения задач оптимизации структуры системы защиты-восстановления
Глава 4 Процесс восстановления ошибочной информации в АСУ j^O
§ 41 Реализация алгоритмов восстановления информации
§ 42 Пакет программ для обслуживания информационного обеспечения АСУ
Введение:
Принятая ХХУ1 съездом КПСС программа, определившая основные направления экономического и социального развития СССР на 19811965 годы и на период до 1990 года, поставила задачу дальнейнего развития научных работ, направленных на совершенствование вычислительной техники, ее элементной базы и математического обеспечения, средств и систем сбора, передачи и обработки информации.
Одной из важнейших проблем совершенствования АСУ является обеспечение высокой надежности и достоверности обрабатываемой информации, на основе которой принимаются управляющие решения.Под достоверностью информации понимается степень или уровень адекватного отображения ею объективно существующих явлений, событий или процессов [77] .
Возрастающий объем перерабатываемой информации, широкое использование запоминающих устройств прямого доступа, применение сложных структур хранения информации типа баз данных и важность решаемых в АСУ задач накладывают строгие требования к достоверности обрабатываемых и выходных данных. Ошибки в информации,обрабатываемой отдельной задачей или подсистемой АСУ, могут нанести существенный ущерб в управлении объектом. При передаче таких ошибочных данных в систему можно вызвать "цепную реакцию" и тем самым усилить возможные отрицательные последствия для всей системы.
Технологический процесс переработки информации включает этапы сбора, передачи, переноса с одного носителя на другой,хранения, обработки и ввдачи выходных данных. На каждом из этапов по ряду объективных причин [26,41,57,65,66,67,68,69,77] возможно внесение ошибки, которая может быть обнаружена через некоторый промежуток времени после ее внесения. Вследствие этого перед проектировщиками и разработчиками автоматизированных систем обработки данных возникает необходимость в создании методов и средств, позволяющих: а) обнаружить ошибку, б) определить и локализовать ее, в) откорректировать ошибку и устранить ее последствия.
Одним из основных методов, обеспечивающих достижение поставленной цели, является внесение избыточности. Основные виды внесения избыточности в систему следующие: аппаратный (дополнительные компоненты), программный (специальные программы), временной (повторение операций), информационный (дублирование и дополнительная информация). Использование внесенной в систему избыточности может осуществляться в двух направлениях : а) превентивными и б) восстановительными методами. Превентивные методы осуществляют всесторонний контроль и проверку достоверности всей поступающей в систему информации до ее обработки. В случае нарушения целостности информации, т .е. внесения ошибочных данных, восстановительные методы позволяют выполнить процедуру восстановления ошибочной информации, устранив последствия внесенной ошибки.
Диссертационная работа посвящена исследованию и анализу методов защиты-восстановления (ЗВ) информационных файлов банка данных автоматизированных систем управления при наличии ограниченных ресурсов на организацию системы ЗВ. Под термином "защита" подразумевается защита целостности файла от возможных нарушений в результате ошибочного изменения или уничтожения в нем данных.Термин "восстановление" относится к средствам и процедурам,обеспечивающим возможность восстановления целостности файлов и замены уничтоженных или утерянных данных.
Целью работы является : разработка и исследование эффективных методов организации и ведения информационного обеспечения, позволяющих защитить и в случае необходимости восстановить пораженную ошибкой информацию; ( исследование путей и возможностей минимизации затрат на восстановление ошибочных данных ; . разработка алгоритмов и технологии процесса восстановления при нарушении целостности файла, а также создание соответствующего информационного и программного обеспечения.
В процессе функционирования автоматизированной системы управления перерабатываемая информация, организованная в файлы, подвергается регулярным корректировкам - файлы "живут" и должны всегда отражать реальную действительность. Нарушение целостности информации файла, происшедшее в момент выполнения корректировки,может быть обнаружено по истечении некоторого времени. Как основное средство восстановления ошибочной информации в работе используется метод повторного выполнения процедуры корректировки. В связи с этим время восстановления ошибочной информации является случайной величиной, значение которой зависит от промежутка времени между внесением и обнаружением ошибки и структуры применяемой системы защиты-восстановления информации. Поэтому ожидаемое время восстановления количественно будет оцениваться математическим ожиданием этой случайной величины или ее максимальным значением.
С целью сокращения ожидаемого времени восстановления в системе хранятся копии файла, получаемого в результате выполнения корректировки, так называемые поколения файла. Если в информацию файла в процессе выполнения корректировки была внесена ошибка, наличие в системе хранимые поколений позволяет при восстановлении ошибочной информации выполнить повторные процедуры внесения корректирующих данных:, используя поколение, целостность которого не была нарушена. В работе даны оценки минимального и максимального среднего времени восстановления ошибочной информации,соответствующие отсутствию в системе специальных средств на восстановление и наличию идеальной системы защиты-восстановления, позволяющей восстанавливать ошибку непосредственно с момента ее внесения.
В зависимости от количества и организации хранимых поколений и алгоритма восстановления ошибочной информации исследованы различные схемы защиты-восстановления ошибочной информации, даны оценки среднего времени восстановления.
Увеличение количества хранимых поколений приводит к снижению j среднего времени восстановления. Однако одновременно при этом возрастают стоимость хранения созданных поколений и временные затраты на создание системы защиты-восстановления. Разрешение возникших противоречий достигается при решении оптимизационной задачи выбора структуры системы защиты-восстановления. Оптимизация заключается в выборе такой структуры системы защиты-восстановления, для которой суммарные непроизводительные затраты времени минимальны при ограничении на общую стоимость хранения и эксплуатации системы поколений.
В работе сформулированы два типа оптимизационных задач,характеризующихся особенностями создания системы хранимых поколений. Решение поставленных задач, являющихся в общем случае задачами нелинейного программирования, можно получить одним из общих методов [4,8,81] . Однако в силу ограниченности ресурсов,ввделяемых в реальных системах на организацию системы защиты-восстановления, решение сформулированных задач может быть достигнуто,при доказательстве ряда упрощающих предположений,путем целенаправленного перебора вариантов. В случае, если создание системы хранимых поколений не связано с дополнительными временными затратами, т.е. создание очередного поколения не влечет за собой нарушения целостj ности предццущего поколения, доказывается рад теорем, на основе которых решение задачи оптимизации следует искать при использовании максимально допустимых ресурсов на организацию системы защитывосстановления.Для решения сформулированных задач в общем виде, предполагающем дополнительные временные затраты на создание системы хранимых поколений, предлагается алгоритм, позволяющий построить зависимость минимального среднего времени восстановления от стоимости организации системы защиты-восстановления.
Результат решения задачи выбора рациональной структура системы защиты-восстановления используется при организации информационного обеспечения автоматизированной системы управления.Информационное обеспечение АСУ представляет собой сложную структуру взаимосвязанных файлов, описывающих некоторые объекты. 5 больших системах количество информационных файлов, имеющих самостоятельное значение, достигает сотен наименований. Нарушение целостности информации одного файла может повлечь за собой нарушение целостности файлов, информационно связанных (прямо или косвенно) с данным, в связи с тенденцией ошибки к "размножению". Обнаружение ошибки в информации файла ставит ряд проблем перед пользователями системы. Необходимо, в первую очередь, определение источника внесения ошибки, которыми, как правило, являются файлы, вносящие в систему оперативную информацию L 68 J . Распространение ошибки, поражающей информацию файлов, взаимосвязанных друг с другом, связано с наличием запаздывания между внесением и обнаружением ошибки и требует определения путей распространения ошибки за промежуток времени между ее внесением и обнаружением. Реализация восстановительных процедур, связанных либо с повторным решением задач, создающих файлы, пораженные ошибкой, либо с применением селективного (выборочного) восстановления, требует модификации системных каталогов файлов и задач к ввду, позволяющему осуществлять восстановление ошибочной информации. В диссертационной работе предложена технология, информационное (структура и организация системных каталогов), программное (пакет прикладных программ) обеспечение процесса восстановления ошибочной информации. Программы пакета позволяют осуществить поиск предполагаемые путей внесения ошибки, определить пути распространения ошибки в данных, выделить перечень задач, решение которых можно продолжить до выполнения восстановительных процедур. С целью практического применения основных результатов в работе предложена программно-реализованная методика выбора рациональной структуры системы защиты-восстановления.Пред-лагаемые в работе программы реализованы на АССЕМБЛЕРе и алгоритмическом языке ФОРТРАН ЕС ЭВМ.
Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и приложения. В первой главе рассматривается методика оценки достоверности информации в АСУ, методы ее контроля и повышения достоверности. Дается обзор современного состояния работ в области защиты-восстановления информации.
