Под надежностью понимается свойство системы выполнять возложенные на нее задачи в определенных условиях эксплуатации. При наступлении отказа информационная система не может выполнять все предусмотренные документацией задачи, т.е. переходит из исправного состояния в неисправное. Если при наступлении отказа информационная система способна выполнять заданные функции, сохраняя значения основных, характеристик в пределах, установленных технической документацией, то она находится в работоспособном состоянии.
С точки зрения обеспечения безопасности информации необходимо сохранять хотя бы работоспособное состояние системы. Для решения этой задачи необходимо обеспечить высокую надежность функционирования алгоритмов, программ и технических (аппаратных) средств.
Надежность системы достигается на этапах:
– разработки;
– производства;
– эксплуатации.
Для программных средств рассматриваются этапы разработки и эксплуатации. Этап разработки программных средств является определяющим при создании надежных информационных систем.
На этом этапе основными направлениями повышения надежности программных средств являются:
– корректная постановка задачи на разработку;
– использование прогрессивных технологий программирования;
– контроль правильности функционирования.
Эффективным является создание отказоустойчивых информационных систем, способных сохранять работоспособность при отказах отдельных устройств, блоков, схем.
Известны три основных подхода к созданию отказоустойчивых систем: – простое резервирование;
– помехоустойчивое кодирование информации;
– создание адаптивных систем.
Любая отказоустойчивая система обладает избыточностью. Одним из наиболее простых и действенных путей создания отказоустойчивых систем является простое резервирование. Простое резервирование основано на использовании устройств, блоков, узлов, схем только в качестве резервных. При отказе основного элемента осуществляется переход на использование резервного.
Помехоустойчивое кодирование основано на использовании информационной избыточности. Рабочая информация в информационной системе дополняется определенным объемом специальной контрольной информации. Наличие этой контрольной информации (контрольных двоичных разрядов) позволяет путем выполнения определенных действий над рабочей и контрольной информацией определять ошибки и даже исправлять их. Так как ошибки являются следствием отказов средств системы, то, используя исправляющие коды, можно парировать часть отказов.
Помехоустойчивое кодирование наиболее эффективно при парировании самоустраняющихся отказов, называемых сбоями. Помехоустойчивое кодирование при создании отказоустойчивых систем, как правило, используется в комплексе с другими подходами повышения отказоустойчивости.
Наиболее совершенными системами, устойчивыми к отказам, являются адаптивные системы. В них достигается разумный компромисс между уровнем избыточности, вводимым для обеспечения устойчивости (толерантности) системы к отказам, и эффективностью использования таких систем по назначению.
В адаптивных системах реализуется так называемый принцип элегантной деградации. Этот принцип предполагает сохранение работоспособного состояния системы при некотором снижении эффективности функционирования в случаях отказов ее элементов.
Одними из основных направлений повышения надежности в информационных системах при непреднамеренных угрозах являются сокращение числа ошибок пользователей и обслуживающего персонала, а также минимизация последствий этих ошибок.
Для достижения этих целей необходимы:
– научная организация труда;
– воспитание и обучение пользователей и персонала;
– анализ и совершенствование процессов взаимодействия человека с системой;
Научная организация труда предполагает:
– оборудование рабочих мест;
– оптимальный режим труда и отдыха;
– дружественный интерфейс (связь, диалог) человека с системой.