Рассмотрены вопросы анализа живучести сетей связи в условиях разрушающих информационных воздействий. <...> Уделено значительное внимание вопросам, связанным с живучестью и надёжностью мобильных систем связи, предложены модели структурной надежности в мобильных сетях передачи данных. <...> БКК 32.882 Адрес издательства в Интернет WWW.TECHBOOK.RU ISBN 978-5-9912-0408-8 © В. В. Величко, Г. В. Попков, В. К. Попков, 2014 © Научно-техническое издательство «Горячая линия–Телеком», 2014 В. Н. Касьян ов Ю. Е . Ма ла шенко От авторов В книге рассмотрены методологические вопросы анализа живучести сетей связи в условиях разрушающих информационных воздействий (РИВ). <...> Учитывая современные тенденции развития телекоммуникационных технологий, в книге также уделено внимание вопросам, связанным с живучестью и надёжностью мобильных систем связи, предложены модели структурной надежности в мобильных сетях передачи данных, а также модель передачи данных абонентами мобильной сети. <...> Рассмотрены алгоритмы обнаружения ошибок в комбинациях группового кодирования, оценки качества приема составных сигналов, определения ненадежности результатов декодирования и определения нумератора весов для циклических кодов. <...> В последней главе рассмотрены модели и методы повышения структурной живучести сетей, а так же задачи оптимизации живучести информационных сетей в условиях РИВ. <...> Сеть электросвязи по известному определению есть совокупность каналов и трактов, образующих первичную сеть, и построенные на её основе вторичные сети, предназначенные для удовлетворения потребностей пользователей по доставке любой информации, преобразованной в сигналы электросвязи [2]. <...> В качестве линейных средств в первичной сети применяются кабельные, в том числе волоконно-оптические кабели (ВОЛС), радиорелейные, тропосферные и спутниковые системы передачи, а также средства прямой радиосвязи различных диапазонов волн. <...> Вторичная сеть состоит из каналов первичной сети, используемых <...>
Модели__и_методы_повышения_живучести__современных_систем_связи_(1).pdf
УДК 621.395.74+519.711.3
БКК 32.882
В27
Р е ц е н з е н т ы : зав. лабораторией института систем информатики
СО РАН, доктор физ.-мат. наук, профессор
; зав.
сектором исследования операций ВЦ РАН доктор физ.-мат. наук
Величко В. В., Попков Г. В., Попков В. К.
В27
Модели и методы повышения живучести современных
систем связи. – М.: Горячая линия–Телеком, 2014. –
270 с.: ил.
ISBN 978-5-9912-0408-8.
Рассмотрены вопросы анализа живучести сетей связи в условиях
разрушающих информационных воздействий. Дана классификация
информационных атак в информационных сетях и
методы их обнаружения. Уделено значительное внимание вопросам,
связанным с живучестью и надёжностью мобильных систем
связи, предложены модели структурной надежности в мобильных
сетях передачи данных.
Для широкого круга научных работников, проектировщиков,
специалистов в области безопасности инфокоммуникаций, будет
полезна студентам и аспирантам.
БКК 32.882
Адрес издательства в Интернет WWW.TECHBOOK.RU
ISBN 978-5-9912-0408-8
© В. В. Величко,
Г. В. Попков, В. К. Попков, 2014
© Научно-техническое издательство
«Горячая линия–Телеком», 2014
В.
Н.
Касьян
ов
Ю.
Е
.
Ма
ла
шенко
Стр.2
Оглавление
От авторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Глава 1. Методологические вопросы анализа и синтеза в
условиях разрушающих информационных воздействий.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1. Проблематика живучести в телекоммуникационных
сетях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
4
4
1.2. Классификация информационных атак в информационных
сетях и методы их обнаружения . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.3. Технологии построения сетей связи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
1.4. Обобщённый алгоритм функционирования ИИС. . . . . . 44
1.5. Методологические вопросы защиты от разрушающих
информационных воздействий сетей связи . . . . . . . . . . . . 46
1.6. Концепция создания методики оценки защищённости
телекоммуникационного оборудования от разрушающих
информационных воздействий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Глава 2. О математическом и компьютерном моделировании
структурной надежности систем связи. . 54
2.1. Гиперсети. Основные определения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
2.2. Связность гиперсети . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
2.3. Компактная связность гиперсети. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
2.4. Сетевая топология и компактная связность. . . . . . . . . . . 66
2.5. Графические и инструментальные средства поддержки
системы моделирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
2.6. Механизм связывания программ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
2.7. Задача перераспределения потоков в гиперсети. . . . . . . 81
2.8. Модель анализа устойчивости сети к разрушениям . . . 83
Глава 3. Методы обеспечения живучести в мобильных
сетях связи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
3.1. Алгоритм обнаружения ошибок в комбинациях группового
кода. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
3.2. Класс алгоритмов оценки качества приема составных
сигналов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
3.3. Класс алгоритмов вынесения решения о ненадежности
результатов декодирования. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
3.4. Алгоритм определения нумератора весов для циклических
кодов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
Стр.268
Оглавление
269
3.5. Анализ влияния элементов архитектуры сети UMTS на
живучесть сетей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
3.6. Системная архитектура сети мобильной связи стандарта
UMTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
3.7. Сеть радиодоступа UTRAN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
3.8. Эволюция стандартов мобильной связи . . . . . . . . . . . . . . . 136
3.9. Модели структурной надежности в мобильных сетях
передачи данных . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
3.10. Модель передачи данных абонентами мобильной сети
3.11. Стохастические модели живучести мобильных сетей
связи в чрезвычайных ситуациях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
Глава 4. Способы защиты и методы повышения живучести
интегральных информационных сетей. . . 168
4.1. Общие принципы построения системы мониторинга . . 168
4.2. Примеры систем сетевого мониторинга . . . . . . . . . . . . . . . 171
4.3. Методы анализа параметров мониторинга . . . . . . . . . . . . 175
4.4. Система защиты от физических воздействий . . . . . . . . . 181
4.5. Система защиты от информационных воздействий . . . 189
4.6. Пути повышения живучести элементов сетей связи. . . 193
Глава 5. Математические модели структурной живучести
и обнаружения разрушающих информационных
воздействий. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
5.1. Задачи оптимизации живучести информационных сетей
в условиях разрушающих информационных воздействий
и статистический метод обнаружения РИВ. . 203
5.2. Содержательная постановка задачи. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
5.3. Математическая постановка задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
5.4. Анализ и оптимизация связности сетей, представленных
в виде случайных графов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
5.5. Реализации метода точного расчета вероятности связности
графа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
5.6. Применение модели разладки к мониторингу цифровых
сетей связи и обнаружению РИВ. . . . . . . . . . . . . . . . . 236
5.7. Задачи оптимизации структурной надежности и живучести
сетей связи в условиях чрезвычайных ситуаций 243
5.8. Об организации бесперебойной сети для передачи коротких
сообщений в случае ЧС . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
5.9. Концептуальная модель сети оповещения и экстренных
сообщений на базе теории нестационарных S-гиперсетей
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
Литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
Стр.269