Надійність і безпека

Однією з первинних цілей створення розподілених систем, до яких відносяться і комп’ютерні мережі, було досягнення більшої надійності у порівнянні з окремими обчислювальними машинами. Важливо розрізняти кілька аспектів надійності.

Для простих технічних пристроїв використовуються наступні показники надійності:

· Середній час напрацювання на відмову.

· Вірогідність відмови.

· Інтенсивність відмов.

Проте, ці показники є придатними лише для оцінки надійності простих елементів і пристроїв, які можуть знаходитися лише в двох станах, — працездатному або непрацездатному. Складні системи, що складаються з багатьох елементів, окрім станів працездатності і непрацездатності, можуть мати інші проміжні стани, які ці характеристики не враховують.

Для оцінки надійності складних систем застосовується інший набір характеристик:

· Готовність або коефіцієнт готовності.

· Збереження даних.

· Узгодженість (несуперечність) даних.

· Вірогідність доставки даних.

· Безпека.

· Відмовостійкість.

Готовність або коефіцієнт готовності (availability) означає період часу, протягом якого система є готовою до використання. Готовність може бути підвищена шляхом введення надлишковості до структури системи: ключові елементи системи повинні існувати в кількох екземплярах, щоб при відмові одного з них функціонування системи забезпечували інші елементи.

Високонадійна комп'ютерна система повинна як мінімум мати високу готовність, але цього недостатньо. Необхідно забезпечити збереження даних і захист їх від спотворень. Крім того, повинна підтримуватися узгодженість (несуперечність) даних, наприклад якщо для підвищення надійності на кількох файлових серверах зберігається кілька копій даних, то потрібно постійно забезпечувати їх ідентичність.

Оскільки мережа працює на основі механізму передачі пакетів між кінцевими вузлами, однією з характеристик надійності є вірогідність доставки пакету до вузла призначення без спотворень. Разом з цією характеристикою можуть використовуватися і інші показники: вірогідність втрати пакету (із-за переповнення буфера маршрутизатора, не збіганні контрольної суми, відсутності працездатного шляху до вузла призначення тощо), вірогідність спотворення окремого біта переданих даних, співвідношення кількості втрачених і доставлених пакетів.

Іншим аспектом загальної надійності є безпека (security), тобто здатність системи захистити дані від несанкціонованого доступу. В розподіленій системі це зробити набагато складніше, ніж в централізованій. В мережах повідомлення передаються по лініях зв'язку, що часто проходять через загальнодоступні приміщення, в яких можуть бути встановлені засоби прослуховування ліній. Іншим вразливим місцем можуть стати залишені без нагляду персональні комп'ютери. Крім того, завжди є потенційна загроза злому захисту мережі від неавторизованих користувачів, якщо мережа має виходи в глобальні загальнодоступні мережі.

Ще однією характеристикою надійності є відмовостійкість (fault tolerance). В мережах під відмовостійкістю розуміють здатність системи приховати від користувача відмову окремих її елементів. Наприклад, якщо копії таблиці бази даних зберігаються одночасно на кількох файлових серверах, користувачі можуть просто не помітити відмови однієї з них. У відмовостійкій системі вихід з ладу одного з її елементів призводить до певного зниження якості її роботи (деградації), а не до повного останову. Так, при відмові одного з файлових серверів збільшується лише час доступу до бази даних із-за зменшення ступеня розпаралелювання запитів, але в цілому система буде продовжувати виконувати свої функції.

Поиск по сайту: