Разработка модели нарушения физической целостности информации
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.











Просмотров: 93 | Добавлено: 10.03.2015, 20:35
Скачать бесплатно » Моделирование процессов и систем » Моделирование в области информационной безопасности


|