|
|
@@ -0,0 +1,107 @@
|
|
|
+## Устранение отказов и восстановление работоспособности компонентов систем защиты информации автоматизированных систем
|
|
|
+
|
|
|
+Отказ – случайное событие, заключающееся в нарушении работоспособности системы. Кроме того, отказ автоматической системы определяется как выход параметра за границы установленного допуска.
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+Поэтому, если исходить из характера изменения параметра, целесообразно разделить отказы приборов и элементов на внезапные и постепенные. Такое деление удобно при расчете безотказности
|
|
|
+системы (приборов), поскольку внезапный отказ ее вызывается как отказом элементов принципиальной схемы, так и отказом конструктивных и вспомогательных элементов. Для большинства систем и
|
|
|
+приборов постепенный отказ определяется лишь изменением параметров принципиальной и кинематической схем.
|
|
|
+
|
|
|
+При появлении внезапных отказов не резервированная система не может выполнять предназначаемые функции, в то время как при постепенных отказах небольшие отклонения параметра за границу
|
|
|
+допусков обычно приводят не к отказу системы, а лишь к изменению ее эффективности (в зависимости от величины отклонения параметра прибора за границу допуска).
|
|
|
+
|
|
|
+При оценке безотказности системы, в случае постепенных отказов, влияние величины отклонения параметра системы за границу допуска можно характеризовать эффективностью параметра системы.
|
|
|
+
|
|
|
+При таком делении отказов элементов на внезапные и постепенные можно считать, что:
|
|
|
+-отсутствие внезапного отказа свидетельствует о прочности элемента,
|
|
|
+-постепенное изменение параметра свидетельствует о его точности.
|
|
|
+
|
|
|
+Следовательно, отсутствие обоих отказов может быть интерпретировано как условная прочность.
|
|
|
+
|
|
|
+Для фиксированного интервала времени работы системы безотказность представляет вероятность совместного осуществления двух событий, у которых отсутствуют внезапные и постепенные отказы.
|
|
|
+
|
|
|
+Приборы, содержащие источники энергии, а также элементы, коммутирующие энергию, характеризуются такими видами внезапных отказов, как обрыв и ложный сигнал на выходе устройства. Т.е., для
|
|
|
+приборов этой группы вид отказа определяется наличием или отсутствием сигнала на входе прибора.
|
|
|
+
|
|
|
+Кроме внезапных и постепенных отказов, весьма полезно выделить при исследовании надежности автоматических систем прерывистые отказы, часто называемые сбоями (самовосстанавливающимися
|
|
|
+отказами). Прерывистые отказы в основном определяются помехами, воздействующими на систему, а для контактных элементов также и окружающими условиями, например вибрациями для контактов
|
|
|
+электромеханических реле. Характерную особенность прерывистых отказов составляют определенные трудности обнаружения и их устранения. Эффективным средством предупреждения последствий
|
|
|
+прерывистых отказов может служить применение коды в дискретных системах.
|
|
|
+
|
|
|
+Все рассмотренные выше виды отказов относятся к отказам комплекса технических средств АСУ ТП. Для описания надежности АС в целом необходимо учитывать взаимосвязь системы и
|
|
|
+технологического объекта управления. Надежность АС, прежде всего, связана со способностью системы выполнять требуемые функции. Тем самым становится естественным использование декомпозиции
|
|
|
+АС как многофункциональной системы по выполняемым функциям. При таком подходе следует ввести понятие отказа функции. В общем случае отказом функции является событие, заключающееся в
|
|
|
+нарушении хотя бы одного из основных установленных требований к качеству ее выполнения, возникающее при заданных условиях эксплуатации АС и функционирующем при заданных режимах
|
|
|
+технологическом объекте управления.
|
|
|
+
|
|
|
+Установление критериев отказов функций проводится с учетом классификации функций в зависимости от требования к качеству их выполнения. Функции АС условно подразделяются на простые и
|
|
|
+составные; непрерывные и дискретные. Рассмотрим требования к выполнению функций АС в соответствии с приведенной классификацией.
|
|
|
+-требования своевременного и безошибочного выполнения функций, отсутствия задержек при их реализации задаются для дискретных функций;
|
|
|
+-требования отсутствия вынужденных перерывов в выполнении функции и поддержания значений показателей качества их выполнения в заданных пределах задаются для непрерывных функций;
|
|
|
+-отказ составной функции формулируется как нарушение требований к выполнению некоторого сочетания простых функций, при этом если последствия отказов каждой из простых функций одинаковы,
|
|
|
+может быть задано требование по ограничению числа одновременно не выполняемых простых функций.
|
|
|
+
|
|
|
+Отказы функций можно классифицировать по следующим признакам:
|
|
|
+-по влиянию на работу объекта управления (вызвавшие аварию с повреждением оборудования, останов технологического процесса, ухудшение качества протекания технологического процесса);
|
|
|
+-по причинам возникновения (из-за отказов технических средств, ошибок программного обеспечения, неправильных действий персонала);
|
|
|
+-по степени нарушения работоспособности (например, полные и частичные);
|
|
|
+-по наличию внешних проявлений (например, явные и неявные);
|
|
|
+-по виду нарушения для дискретных функций (несрабатывание, заключающееся в отсутствии сигналов или команд на управление исполнительными механизмами при наличии условий, требующих их
|
|
|
+функционирования, и ложное срабатывание, заключающееся в выработке сигналов или команд при отсутствии условий, требующих их функционирования).
|
|
|
+
|
|
|
+Показатели надежности функции АС выбираются в соответствии с классификацией функции по временному режиму выполнения с учетом классификации и критериев отказов. Основным показателем
|
|
|
+безотказности различных непрерывных функции является средняя наработка на отказ. Вместо нее допускается использовать параметр потока отказов, если поток отказов функции является
|
|
|
+стационарным. При рассмотрении поведения функции до первого отказа показателем безотказности является средняя наработка до отказа.
|
|
|
+
|
|
|
+Главная цель диагностики АС для обработки данных или решения научных задач - повышение эксплуатационной надежности - означает увеличение скорости обнаружения отказа, сводящее к минимуму
|
|
|
+время простоя машины и (или) устранения неисправности. Между тем главная цель диагностики управляющей - поддерживать готовность системы, т. е. обеспечивать управление объектом и
|
|
|
+прочие услуги в некоторой минимальной степени, пусть даже с возросшим временем обслуживания. Например, при обработке данных можно пойти на срыв выполнения текущих заданий и передачу всех
|
|
|
+ресурсов системы в распоряжение диагностических программ. При оперативном управлении система должна сохранять управление важными технологическими величинами.
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+Методы и средства для предотвращения, обнаружения ошибок, восстановления работоспособности программ разделяют на четыре основных группы:
|
|
|
+1. Предотвращение ошибок: структурные методы проектирования и реализации программ;
|
|
|
+2.Доказательство корректности модулей;
|
|
|
+-тестирование.
|
|
|
+3.Обнаружение ошибок:
|
|
|
+-обследование состояния системы для обнаружения неверного состояния или последовательности таких состояний;
|
|
|
+-обследование данных и структур данных;
|
|
|
+-обследование характеристик производительности; использование механизмов защиты программного обеспечения и аппаратуры.
|
|
|
+-Диагностика ошибок:
|
|
|
+-быстрая регистрация доступной информации об ошибке и ее экспресс-анализ;
|
|
|
+-детальный анализ последствий ошибки для определения области ее действия и нахождения вероятной причины возникновения;
|
|
|
+-использование словаря обслуживания, содержащего набор симптоматические причин возникновения ошибок и соответствующих способов исправления.
|
|
|
+4. Коррекция и восстановление:
|
|
|
+-игнорирование ошибки и продолжение выполнения программы;
|
|
|
+-повторение неверно выполненной операции и продолжение вычислений, если это повторение оказалось успешным;
|
|
|
+-возврат к точке возникновения ошибки и перезапуск с этой точки; восстановление данных и структур данных, возобновление вычислений так, как это указано в одном из предыдущих пунктов;
|
|
|
+-начальный перезапуск.
|
|
|
+
|
|
|
+Функция восстановления работоспособности может быть обеспечена:
|
|
|
+-восстановлением содержимого отдельных ячеек ОЗУ;
|
|
|
+-формированием контрольных точек и перезапуском программ с контрольных точек; копированием участков ОЗУ;
|
|
|
+-реконфигурацией технических и программных средств системы; Формирование контрольных точек заключается в пересылке в некоторую область памяти, в соответствующий массив, содержимого
|
|
|
+регистров процессора и заданных областей памяти.
|
|
|
+
|
|
|
+Копирование участков ОЗУ обеспечивает сохранение информации и быстрое восстановление работоспособности системы. Копия участка может быть создана в другом месте ОЗУ, во внешней
|
|
|
+памяти или на другом носителе. Копируемые участки ОЗУ в АC могут быть следующие:
|
|
|
+-общая область памяти (COMMON), выводимая на внешнюю память;
|
|
|
+-область памяти с функциональными программами (копии создаются в резервной памяти перед выполнением отдельных функциональных программ и уничтожаются после их успешного выполнения);
|
|
|
+-состояние списков операционной системы;
|
|
|
+-массивы технологических данных (обычно выводятся как во внешнюю память).
|
|
|
+
|
|
|
+Программы реконфигурации технических и программных средств системы позволяют подключить резервные устройства в случае отказа основных, перейти к устройствам с низкой производительностью,
|
|
|
+ с уменьшением объема вводимых и выводимых данных, обеспечивают работу с программами реального времени, размещаемыми различных блоках ОЗУ или на различных программных цилиндрах (дорожках)
|
|
|
+ магнитного диска.
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+Функция обслуживания и сервиса системы обеспечивает вывод информирующих и предупреждающих сообщений о нарушениях работоспособности и распечатку рабочих массивов программ оперативного
|
|
|
+контроля, байтов состояния процессора и устройств, формирование стека адресов, характеризующих предысторию процесса реализации программ.
|
|
|
+
|
|
|
+Источники:
|
|
|
+1.[studbooks.net](https://studbooks.net/1300540/menedzhment/problemy_sistemy_zaschity_informatsii_reshenie)
|
|
|
+2.[sudact.ru](https://sudact.ru/law/metodicheskii-dokument-mery-zashchity-informatsii-v-gosudarstvennykh/metodicheskii-dokument/3/3.8/anz.1-vyiavlenie-analiz-i-ustranenie/)
|
|
|
+3.[asher.ru](https://asher.ru/security/book/its/05)
|
