Сайт о программировании, математике и моделировании
Разработка модели нарушения физической целостности информации
Для оценки винчестера в эксплуатационных условиях используется понятие надежности. При эксплуатации он может подвергаться воздействию разрушающих факторов. Влияние этих факторов проявляется в виде отклонений параметров винчестера от оптимальных. Эти отклонения могут быть настолько значительными, что жесткий диск становится непригодным к использованию, так как возникновение больших отклонений параметров при эксплуатации приводит к выходу из строя. Чем больше отклонение параметров, тем менее качественно работает винчестер, т.е. он менее эффективен.
Надежность жесткого диска – свойство, заключающееся в способности винчестера выполнять заданные функции при определенных условиях эксплуатации.
Надежность является одной из характеристик качества винчестера. Она определяется возникающими в нем отказами и сбоями, то есть надежность – есть вероятность того, что сбой в жестком диске, вызывающий отклонение получаемого результата от требуемого за допустимые пределы, не произойдет при определенных условиях внешней среды в течение заданного периода функционирования.
Применительно к винчестерам нашу общую схему модели нарушения физической целостности информации можно представить следующим образом:
где на входе мы имеем винчестер, параметры которого отклоняются от оптимальных при несоблюдении условий эксплуатации. Эти отклонения могут быть значительными, и физическое состояние винчестера изменяется и он становится непригодным к использованию. Чем больше отклонение параметров, тем меньшую надежность имеет винчестер и тем выше вероятность его выхода из строя. На выходе мы уже имеем физически нецелостный винчестер.
Узнать о возможном выходе жесткого диска заранее – значит иметь время для предотвращения потери всех данных. Поэтому задача заключается в разработке программы слежения за винчестером, которая предсказывала бы возможность скорого выхода его из строя, то есть когда хранение данных на жестком диске станет небезопасным. Она должна учитывать параметры работы винчестера, связанные с надежностью и при превышении определенного порога ошибок должна вовремя оповещать, чтобы пользователь мог принять правильные меры. В результате у пользователя появится достаточно времени для того, чтобы сделать резервные копии личных данных и осуществить профилактическую замену жесткого диска на новый.
Надежность является одной из характеристик качества винчестера. Она определяется возникающими в нем отказами и сбоями, то есть надежность – есть вероятность того, что сбой в жестком диске, вызывающий отклонение получаемого результата от требуемого за допустимые пределы, не произойдет при определенных условиях внешней среды в течение заданного периода функционирования
Любой носитель информации имеет срок годности, заявленный производителем. Примем вероятность выхода винчестера из строя за срок, заявленный производителем, за 1:
Рвых = 1 (1)
Тогда, чтобы рассчитать вероятность выхода винчестера за год, нужно разделить вероятность выхода его из строя за срок проявленный производителем на срок годности, заявленный производителем:
Ргод =1/ срок годности, заявленный производителем (2)
Чтобы вычислить вероятность выхода винчестера за день, нужно разделить вероятность выхода его из строя за срок проявленный производителем на срок годности, заявленный производителем и разделить на количество дней в году:
Рдень=1/ срок годности, заявленный производителем/365 (3)
Следовательно, теоретическую вероятность выхода винчестера из строя на текущий момент можно рассчитать следующим образом:
Рвых теор= 1/срок годности, заявленный производителем/365 *Х (4) где Х- продолжительность включения, то есть количество дней, которые винчестер уже проработал.
Но так бы было в лучшем случае, если бы не учитывались никакие параметры, которые оказывают значимое влияние на срок службы винчестера. Одним из таких параметров является температура. Доподлинно известно, что высокая температура — не лучшее условие для долгой и стабильной работы жесткого диска. Винчестеру необходимо грамотное и эффективное охлаждение. Сроки службы винчестера в зависимости от температуры приведены в таблице 2.
Таблица 2
Сводная таблица сроков службы накопителей
Температура, °C | Время наработки на отказ, ч |
25 | 232140 |
26 | 220533 |
30 | 181069 |
34 | 150891 |
38 | 123356 |
42 | 104463 |
46 | 88123 |
50 | 74284 |
54 | 62678 |
58 | 53392 |
62 | 46428 |
66 | 39464 |
70 | 32500 |
Приемлемая температура работы жесткого диска 25°C.
Из таблицы 2 видно, что при рабочей температуре 50 °C угроза «падения» диска возрастает практически в три раза. Плюс ко всему, при номинальной температуре 25°C жесткий диск готов работать 232140 часов, или приблизительно 26 лет. В то время как при 50 градусах винчестер проработает всего-навсего 8 лет.
Другим параметром является год эксплуатации.
Современные винчестеры массовых моделей демонстрируют уровень отказов 1-2% в первый год эксплуатации, 3-4% во второй и 6-8% в третий. На четвёртом и пятом году вероятность выхода из строя повышается, но к этому моменту диск обычно морально устаревает и выводится из эксплуатации.
Обозначим температурный коэффициент через Кt, а коэффициент года эксплуатации через Кгод.экспл. Тогда практическую вероятность выхода винчестера из строя можно рассчитать следующим образом:
Рвых практ= Рвых теор * Кt * Кгод экспл = 1/срок годности, заявленный производителем /365 *Х* Кt * Кгод экспл (5)
Функции Кt и Кгод.экспл. являются дискретным (табличными), их значения которых берутся из практических исследований.
Если значение функции Рвых.практ. приближается к 1, то надежность винчестера мала и он вот-вот выйдет из строя. Если же значение функции Рвых.практ. равно 0, то надежность винчестера в порядке и угроза его выхода из строя ему не грозит.
Таким образом, программа будет выглядеть следующим образом: вводятся параметры винчестера, программа проверяет винчестер на надежность. Если его параметры близки к оптимальным, то надежность в порядке, а если его параметры далеки от оптимальных, то вероятность выхода винчестера из строя велика и программа оповещает о возможном выходе винчестера из строя.
Print article | This entry was posted by root on 16.11.2012 at 12:34 пп, and is filed under Моделирование в области информационной безопасности. Follow any responses to this post through RSS 2.0. Вы можете перейти в конец записи и оставить комментарий. Пинги запрещены. |
2 года назад
Текст оставил сложное, неоднозначное, впечатление, я например ничего не поняла, где можно почитать по этой теме подробнее?
2 года назад
Спасибо! Супер статья! Блог в ридер однозначно
2 года назад
Отлично написано! Буду много думать… как эту модель использовать для анализа целостности данных в информационной системе в целом
2 года назад
Да, есть над чем задуматься. Спасибо!
2 года назад
Как обычно просто супер обьёмная статья и как всегда дочитал до конца. Спасибо вашему сайту всегда помогает по учебе
2 года назад
Спасибо. Прочитал вашу статью с интересом. Блог в избранное занес=)
2 года назад
А что, если завести на сайте-блоге раздел «самые горячие обсуждения» или подобное. Там можно будет обсуждать наиболее горячие топики вашего блога… Например то куда можно пойти учиться по защите информации, а на какой Вуз не стоит тратить свое время, для меня например это очень важно поскольку я собираюсь на следующий год поступать на эту специальность и хочется выбрать учебное заведение, где действительно научат чему-то полезному
2 года назад
Спасибо, много полезного почерпнул.
2 года назад
Ваш пост навел меня на думки, пойду попишу диплом, может смогу что-нибудь туда вставить
2 года назад
Огромное вам пасибо! а еще посты на эту тему будут в будущем?
2 года назад
Можно и поспорить по этому вопросу, ведь только в споре может родиться истина.
2 года назад
За статью премного благодарен, все по делу, достаточно много кто это использует
2 года назад
Очень много полезной информации извлек из этого материала, спасибо!!!
2 года назад
что-то в этом есть, безусловно
2 года назад
Удивили! Я и не знал что эти технологии можно применять для решения подобных задач
2 года назад
Как вашу модель можно применить на практике, в реальной организации?
2 года назад
Очень интересно.
2 года назад
Давно искала эту информацию, спасибо. Мало кто занимается разработкой модели нарушения физической целостности информации, ну или практически никто ими не делится. Еще раз спасибо!
2 года назад
Классная статья — спасибо!
2 года назад
А что, если завести на сайте-блоге раздел «самые горячие обсуждения» или подобное. Там можно будет обсуждать наиболее горячие топики вашего блога… Например то куда можно пойти учиться по защите информации, а на какой Вуз не стоит тратить свое время, для меня например это очень важно поскольку я собираюсь на следующий год поступать на эту специальность и хочется выбрать учебное заведение, где действительно научат чему-то полезному
+1