Класифікація інформаційних систем за рівнем надійності

Оскільки мережа працює на основі механізму передачі даних між кінцевими вузлами, однією з характеристик надійності є ймовірність доставки модуля даних відповідного рівня вузлу призначення без спотворень. Поряд з цією характеристикою можуть використовуватися й інші показники: ймовірність втрати модуля даних (наприклад, через переповнення буфера маршрутизатора, через незбіжність контрольної суми, через відсутність працездатного шляху до вузла призначення тощо), ймовірність спотворення окремого біта переданих даних, відношення втрачених пакетів до доставлених.

Надійність мережі є технічною характеристикою. Однак, оскільки ІОМ є інформаційною системою, споживацькою характеристикою, яка відбиває її надійність, є достовірність результуючої інформації, яка обумовлює достовірність функціонування системи.

Достовірність функціонування — це властивість системи безпомилково перетворювати інформацію. Достовірність функціонування повністю визначається і вимірюється достовірністю її результуючої інформації.

Коригованість ІОМ, як і довільної інформаційної системи, оцінюють ймовірністю корекції в заданий час P _кop (t) (ймовірність того, що час, який витрачається на ідентифікацію і виправлення помилки, не перевищить заданого) і середнім часом корекції інформації Т_кop який оцінюється математичним очікуванням часу, потрібного на ідентифікацію і виправлення помилки.

Головними комплексними показниками достовірності є коефіцієнт інформаційної готовності та коефіцієнт інформаційного технічного використання.

Коефіцієнт інформаційної готовності К_ІнГ — це ймовірність того, що інформаційна система виявиться здатною до перетворення інформації в будь-який момент часу періоду Т_роб, який планувався для цього перетворення, тобто того, що в цей момент система не знаходитиметься в стані позапланового обслуговування, викликаного усуненням відмови Т_відм або ідентифікацією і виправленням помилки Т_пом:

, (6.2)

де Т_відм – час на усунення відмови; Т_пом - час на ідентифікацію і виправленням помилки

Коефіцієнт інформаційного технічного використання оцінюється відношенням математичного очікування планованого часу роботи системи на перетворення інформації, за вирахуванням часів відновлення, контролю, ідентифікації і виправлення помилок, до суми планованого часу роботи системи і профілактичного обслуговування.

Порушення надійності ІОМ, що призводить до погіршення точності результуючої інформації в межах необхідної точності, не знижує ефективності функціонування системи. І якщо відсутність інформації в покладений час (її невчасність) трактувати в узагальненому вигляді як наявність недостовірної інформації, то єдиним показником якості інформації, залежним від надійності ІС і що впливає на ефективність її функціонування, може вважатися достовірність. Показник своєчасності інформації поглинається достовірністю: якщо інформація поступила несвоєчасно, то в потрібний момент на виході системи інформація недостовірна). Існують технології, що забезпечують високу достовірність функціонування системи навіть при її низькій надійності.

Ще однією характеристикою надійності є відмовостійкість (fault tolerance). У мережах під відмовостійкісттю розуміють здатність системи приховати від користувача відмову окремих її елементів. Наприклад, якщо копії таблиці бази даних зберігаються одночасно на декількох файлових серверах, то користувачі можуть просто не помітити відмову одного з них. У відмовостійкій системі відмова одного з її елементів приводить до деякого зниження якості її роботи, а не до повної зупинки. Так, при відмові одного з файлових серверів в попередньому прикладі збільшується тільки час доступу до бази даних через зменшення міри распаралелювання запитів, але загалом система буде продовжувати виконувати свої функції.

Сучасні мережі часто працюють з конфіденційною інформацією, тому важливим параметром мережі є безпека (security) інформації в ній, тобто здатність системи захистити дані від несанкціонованого доступу. У розподіленій системі це зробити набагато складніше, ніж в централізованій. У мережах повідомлення передаються за лініями зв'язку, на яких можуть бути встановлені засоби прослуховування. Іншим вразливим місцем можуть бути залишені без нагляду персональні комп'ютери. Крім того, завжди є потенційна загроза злому мережі неавторизованими користувачами.

Важливою споживацькою характеристикою ІОМ є її прозорість (transparency). Прозорість означає невидимість особливостей внутрішньої архітектури мережі для користувача: у оптимальному випадку він повинен звертатися до ресурсів мережі як до локальних ресурсів свого власного комп’ютера, тобто сприймати мережу як єдину традиційну обчислювальну машину з системою розділення часу.

Прозорість може бути досягнута на двох різних рівнях на рівні користувача і на рівні програміста. На рівні користувача прозорість означає, що для роботи з виділеними ресурсами він використовує ті ж команди і звичні йому процедури, що і для роботи з локальними ресурсами. На програмному рівні прозорість полягає в тому, що додатку для доступу до виділених ресурсів потрібні ті ж виклики, що і для доступу до локальних ресурсів. Прозорість на рівні користувача досягається простіше, оскільки всі особливості процедур, пов'язані з розподіленим характером системи, маскуються від користувача програмістом, який створює додаток. Прозорість на рівні додатку вимагає приховання всіх деталей розподіленості ресурсів мережевої операційної системи.

Здатність мережі до розширеня відбивається показниками розширюваності і масштабованості.

Розширюваність (extensibility) означає технічну можливість порівняно легкого додання окремих елементів мережі (користувачів, комп'ютерів, додатків, служб), нарощування довжини сегментів мережі і заміни існуючої апаратури більш могутньою.

Масштабованість (scabbility) – це можливість нарощування мережі без помітних втрат у її продуктивності. Масштабованість (scabbility) означає, що мережа дозволяє нарощувати кількість вузлів і довжину зв'язків в дуже широких межах, при цьому продуктивність мережі не гіршає. Система може мати погану масштабованість при хорошій розширюваності. Для забезпечення масштабованості мережі застосовують додаткове комунікаційне обладнання і спеціальну структуризацію мережі.

Керованість мережі означає можливість централізовано контролювати і стан основних елементів мережі, виявляти і вирішувати проблеми, виникаючі при роботі мережі, виконувати аналіз продуктивності і планувати розвиток мережі.

Універсальність (сумісність) мережі - можливість підключення до мережі різноманітного програмного і апаратного забезпечення від різних виробників з можливістю співіснування різних операційних системи, підтримуючих різні стеки комунікаційних протоколів. Мережа, що складається з різнотипних елементів, називається неоднорідною або гетерогенною. Гетерогенну мережа з високим ступенем універсальності, відмовостійкості і достовірності функціонування називають інтегрованою, здатність мережі до інтегрування програмного і апаратного забезпечення - інтегрованістю мережі. Основним шляхом побудови інтегрованих мереж є використання модулів, виконаних відповідно до відкритих стандартів і специфікаці