Распределенные СВГ как объект обеспечения живучести

Продолжающиеся на протяжении последних полутора веков процессы интеграции информационных и коммуникационных услуг в различные технические системы, глобализации взаимосвязей в науке, экономике, политике, образовании, медицине и т. д. привели к появлению территориально распределенных СВГ. Далее будем применять более устоявшуюся терминологию -распределенные информационные системы (РИС). Одним из определяющих их свойств, при этом, стала живучесть. Под РИС понимают разновидность структурно-топологического и архитектурного объединения элементов (подсистем) иформационных систем, которая характеризуется географической, энергетической, аппаратной, частично функциональной, программной, и информационной их автономностью.

Физически современные РИС представляют собой сложную по своей архитектуре и структуре совокупность:

- узлов хранения и обработки информации (ЦОД);

- узлов коммутации информационных потоков (КЦ);

- линий передачи информации с большой пропускной способностью (радиорелейные, спутниковые радиолинии и волоконно-оптические линии передачи (ВОЛПИ);

- оконечного оборудования пользователей (ООП) - систем отображения / ввода-вывода / обработки информации, подключенных через КЦ доступа к РИС.

Информационные процессы, протекающие в современных масштабных РИС, как правило, характеризуются высокой степенью многозадачности, параллелизма и интенсивности [17]. Поэтому РИС и входящие в них состав элементы имеют все отличительные признаки сложных систем:

- наличие большого количества взаимосвязанных и взаимодействующих между собой элементов;

- высокая сложность задач, выполняемых системой, обусловленная различной реализацией, принципами действия компонентов и наличием параллельных процессов;

- возможность разбиения системы на подсистемы, функционирование которых подчинено общей цели работы всей системы (составляющие могут быть выделены как самостоятельные или включены в состав других подсистем как их элементы);

- наличие централизации и децентрализации управления функционированием и прохождением потоков информации;

- наличие взаимодействия с ООП и функционирование в условиях воздействия случайных факторов, отказов элементов и подсистем, изменения режимов работы, состава взаимодействующих систем и др.

На рис. 2.9 представлена общая структура современной РИС большого масштаба (степени распределенности). Подобные сети, как правило, имеют иерархическую архитектуру, что позволяет «гибко» изменять их конфигурацию и технологическое наполнение в соответствии с запросами пользователей. Первый (верхний) уровень иерархии в архитектуре подобной РИС представлен первичной магистральной телекоммуникационной сетью (ТКС), основу которой составляют ВОЛПИ и магистральные центры маршрутизации и выделения каналов (КЦ), с резервированием наиболее критичных участков цифровыми радиорелейными и спутниковыми радиолиниями передачи информации (ЦРРЛПИ и СРЛПИ). Необходимость применения указанных ЛПИ объясняется повышенными требованиями к надежности и живучести магистральных каналов передачи информации и оперативности реакции РИС критического применения на запросы абонентов по предоставлению каналов передачи информации. Второй уровень РИС состоит из так называемых внутризоновых магистральных ТКС, обеспечивающих подключение и функционирование ЦОД верхнего уровня и КЦ, задачей которых является распределение информационных потоков.

Рис. 2.9. Архитектура и структура построения современной распределенной информационной системы критического применения

Указанные уровни строятся с применением небольшого, относительно устоявшегося перечня телекоммуникационных и компьютерных технологий (протоколов) передачи, обработки и хранения информации.

Третий уровень иерархии архитектуры РИС представлен магистральными участками ТКС абонентского доступа (САД) в совокупности с ЦОД нижнего уровня. Четвертый (нижний) уровень архитектурной иерархии РИС выделяется отдельно по причине применения в нем специальных технологических и технических решений, с одной стороны обеспечивающих мобильность абонентов и доступность услуг РИС, а с другой стороны, значительно снижающих надежность и живучесть информационного обмена в целом. Анализ показывает, что на третьем и четвертом уровнях архитектуры РИС используется радиальная структура ТКС для обеспечения доступа пользователей к информационно-коммуникационным услугам (привязки ООП к точкам радиодоступа, базовым станциям мобильной связи, цифровым автоматическим коммутационным станциям).