Метод реконфігурації розподіленої інформаційної системи, що зазнала часткового фізичного руйнування

Анотація

У статті розглянуто проблему відновлення функціональності розподілених інформаційних систем (РІС), що зазнали часткового фізичного руйнування, та запропоновано метод їх реконфігурації. В умовах фізичних ушкоджень, спричинених зовнішніми чи внутрішніми факторами, критично важливо забезпечити збереження функціональності таких систем. Втрата зв’язності між елементами може призвести до зниження ефективності обчислювальних процесів, порушення обміну даними та часткової або повної втрати керованості системою.

Запропонований метод спрямований на відновлення зв’язності та адаптацію РІС до нових умов функціонування шляхом реконфігурації її структури. Основна ідея підходу полягає у визначенні альтернативних маршрутів зв’язку між елементами системи для компенсації втрат зв’язку. Метод ґрунтується на моделюванні структури системи у вигляді неорієнтованого графа, де пошкоджені зв’язки є відсутніми ребрами, а відновлення функціоналу відбувається шляхом побудови множини скінченних простих ланцюгів.

Актуальність дослідження зумовлена зростанням залежності від розподілених обчислювальних систем у критично важливих сферах, зокрема у військовій, енергетичній, транспортній та телекомунікаційній галузях. Ефективне відновлення їх функціональності дозволяє мінімізувати наслідки руйнувань, підвищити їх стійкість та забезпечити безперервність роботи навіть у кризових ситуаціях. Запропонований метод є універсальним і може бути адаптований для широкого спектра розподілених систем, включаючи як комп’ютерні мережі, так і інші складні кіберфізичні системи.

Наукова новизна методу полягає в його здатності забезпечувати повний пошук усіх можливих шляхів відновлення зв’язності при мінімальних обчислювальних витратах. Це досягається шляхом попереднього звуження простору можливих розв’язків, що дозволяє ефективно масштабувати метод для систем із великою кількістю вузлів. Додатковою перевагою є можливість його використання для моделювання сценаріїв відмовостійкості систем та прогнозування наслідків руйнувань, що робить метод корисним для розробки стратегій кіберзахисту та аварійного реагування.