Преобразователь нелинейной динамической системы в линейную динамическую систему в интернете

№75-2,

Физико-математические науки

Разработан программный продукт защиты от перегрузки в серверах и компьютерах Интернета от атак хакеров.

Похожие материалы

Сетью Интернет не управляет никто, ее управление является децентрализованным. Она функционирует благодаря наличию определенных стандартов взаимодействия линий связи, серверов, компьютеров и используемых программ. Обеспечение распределением ресурсов между серверами и терминалами (компьютерами) одна из обязанностей провайдеров. Теоретически распределение ресурсов между серверами и компьютерами по 50-60% должно обеспечивать работу сети Интернета в линейной динамической системе. Однако на практике это не всегда получается. Если на выделенных линиях Интернета (с постоянным подключением): в спутниковых линиях радиосвязи и серверах имеется большие ресурсы и хакерам сложно осуществлять на них атаки, то по коммутируемым линиям Интернета положение иное. Наличие атак хакеров приводят в таких линиях как к ухудшению работы каналов спутниковой радиосвязи (защита от помех приведена в [1]), так и к повышенной загрузке серверов и компьютеров. Это заставляет серверы и терминалы (компьютеры) повышать расход ресурсов и как следствие приводит к их перегрузке и отключениям в работе.

Разработка программного продукта защиты от перегрузок серверов и терминалов в коммутируемых линиях Интернета от атак хакеров представляется актуальной.

Алгоритмы контроля состояния ресурса серверов и компьютеров в ЛДС и преобразования НДС в ЛДС в случае атак хакеров такие же как в [1]. То есть, целесообразно применить непараметрическую статистику Кендалла [2] и использовать критерий инверсий. Критерий инверсий отличает независимость его работы от изменения уровня загрузки, что позволяет создавать защиту от перегрузки любого уровня.

Целесообразно так же как в [1], качестве примера преобразования НДС в ЛДС использовать тесты загрузок в виде скачков (фракталов).

Фрактальные скачки цикла в НДС, как известно, могут существовать в режиме устойчивого детерминированного хаоса и отсутствуют в ЛДС. Известно [4], что фрактальные процессы в такой НДС 70-80% времени имеют устойчивое среднее значение (фракталы c направлениями движения вверх и вниз), а 20-30% времени отсутствуют. Но когда появляются фракталы во времени и когда они заканчиваются во времени не известно никому.

Графики состояний сервера и компьютера при отсутствии атак хакеров и при их наличии приведены на рисунках 1,2,3 и 4

Кривая инверсий цикла ЛДС на входе программного продукта
Рисунок 1. Кривая инверсий цикла ЛДС на входе программного продукта
Кривая инверсий цикла ЛДС на выходе программного продукта
Рисунок 2. Кривая инверсий цикла ЛДС на выходе программного продукта
Кривая инверсий цикла НДС на входе программного продукта
Рисунок 3. Кривая инверсий цикла НДС на входе программного продукта
Кривая инверсий цикла ЛДС на выходе программного продукта
Рисунок 4. Кривая инверсий цикла ЛДС на выходе программного продукта

Для роботизации работы преобразователя цикла НДС в цикл ЛДС на коммутированной сети Интернета целесообразно также использовать стандартную программу ОС WINDOWS “Планировщик заданий”.

  1. Она обеспечивает запуск алгоритмов по имени задания и его адреса в определенное время, день, месяц, год .
  2. Создает условия запуска однократного задания или повтора его на необходимое время.

Программный продукт с устойчивым средним значением цикла в НДС для преобразования в цикл ЛДС содержит алгоритмы снижения перегрузки за счет адаптивного к уровню перегрузки компенсатора [3] с заданной вероятностной ошибкой, программу Планировщик задач для запуска алгоритмов и программу Блокнот из ОС Windows для вывода результатов на экран монитора.

Тестирование разработанных алгоритмов по защите сервера от перегрузки проведено по 120-ти минутной реализации в цикле ЛДС и устойчивой по среднему значению 120 минутной реализации в цикле НДС ГАЗПРОМа. Графики тестов приведены на рис 5 и 6.

График реализации цикла загрузки ЛДС в сервере или компьютера
Рисунок 5. График реализации цикла загрузки ЛДС в сервере или компьютера
График реализации цикла загрузки НДС при атаке хакеров в сервере или компьютере
Рисунок 6. График реализации цикла загрузки НДС при атаке хакеров в сервере или компьютере

Закрытие каждого процесса преобразования цикла НДС в цикл ЛДС происходит автоматически, а запуск алгоритмов проводит Планировщик задач.

Алгоритмы преобразования НДС в ЛДС или ЛДС в ЛДС всегда адаптируются к результатам оценки состояния загрузки сервера и компьютера.

В состав бат файла продукта входят 8 файлов и файлы звуковой сигнализации начала и конца работы. Время работы бат файла с используемой вычислительной техникой составляют около 20 секунд.

Разработанный программный продукт преобразования цикла НДС в цикл ЛДС позволяет сделать вывод о целесообразности использования его для защиты серверов и компьютеров в коммутируемых линиях Интернета при любых значениях загрузок при атаках хакеров.

Список литературы

  1. Литвин В.М. Преобразователь НДС в ЛДС НДС для радиолинии. Журнал НовоИнфо N 73 2017г
  2. Кендалл М. Статистический анализ и временные ряды. Наука 1976г.
  3. Лукашин Ю.П. Адаптивные методы краткосрочного прогнозирования Москва Статистика 1979г
  4. Чеботарев Ю.Н. Охота на случайный процесс. Валютный Спекулянт 2006. г. №8.