Определение наиболее важного узла в сети

АБН: Определение наиболее важного узла в сети

Определение наиболее важного узла в сети

Грызунов В.В., начальник отдела тестирования

ЗАО "Удостоверяющий Центр"

На сегодняшний момент очень сложно найти отрасль человеческой деятельности, которую миновал бы процесс информатизации. Вместе с тем, создаваемые информационные системы (ИС) становятся, во-первых, сильно разветвленными и разнородными, во-вторых, открытыми. Оба перечисленных фактора довольно жестко ставят вопросы безопасности обрабатываемых в ИС данных. Здесь возникает ряд вопросов. Вот только часть из них: какие именно из существующих в ИС объектов надо защищать? Насколько сильно защищать? Что является критическим ресурсом в ИС? Где размещать средства контроля? При этом стоимость систем защиты информации (СЗИ) довольно высока и правильный их выбор и настройка поможет не только достигнуть требуемого уровня защищенности ИС, но и сделать это максимально дешево.

Помочь ответить на обозначенные вопросы и призван предложенный в статье метод определения наиболее важного узла (сегмента, участка) сети, т.е. тех ресурсов сети, которые имеет смысл защищать. Эта информация будет тировщикам, если СЗИ разрабатывается для конкретного заказчика, так и эксплуатирующим и администрирующим ИС людям, если СЗИ собирается из готовых продуктов и настраивается для конкретной ИС.

В общем случае для каждой конкретной ИС существует несколько различных критериев определения важности узлов, которые применительно к ИС условно можно разбить на объективные и субъективные. К объективным, не зависящим от качества обрабатываемой информации, можно отнести, например, топологическую значимость узла сети (маршрутизатора, сервера и т.д.), направление и плотность информационных потоков, проходящих через узел и т.д. К субъективным, зависящим от качества передаваемой информации, принадлежат, например, важность обрабатываемой информации, определение критичных по разным показателям маршрутов и путей прохождения информации и т.п.

Иными словами, при ранжировании узлов сети по степени важности необходимо учитывать несколько критериев, а сама задача определения наиболее важного участка в сети видится как многокритериальная.

Рис.2. Множество альтернатив

Для ее решения представим сеть в виде неориентированного взвешенного графа (рис. 1). В общем случае количество критериальных функций может быть любым. Однако мы упростим задачу выбора узла и предположим, что нам интересны только два критерия важности узлов сети: количество путей, проходящих через узел, и сумма весов входных и выходных дуг. Покажем на этом примере, как производится выбор наиболее важного участка сети предложенным нами методом. В его основе лежит покомпонентное лексикографическое построение результирующего отношения предпочтения, суть которого в следующем.

Рис. 1. Модель сети в виде неориентированного взвешенного графа

1. Поскольку в нашем примере рассматриваются только две критериальные функции, то введем двумерное пространство f1хf2 (рис. 2).
2. Произведем ранжирование узлов сети по степени важности согласно первой критериальной функции f1. Для этого подсчитаем количество путей, проходящих через вершины графа. Расставим приоритеты вершин и отсортируем их по важности согласно критериальной функции f1. (табл. 1). Расположим по оси f1 вершины по убыванию их приоритета.
3. Произведем ранжирование узлов сети по степени важности согласно второй критериальной функции f2. Для этого подсчитаем сумму весов входных и выходных дуг каждой вершины, расставим приоритеты и отсортируем вершины (табл. 2). "Поднимем" уже расположенные по оси f1 вершины на величину их приоритета по оси f2 (рис. 2).
4. Предположим, что нам интересен случай, когда наши критериальные функции стремятся к минимуму и произведем непосредственно выбор наиболее важного участка сети. В общем случае возможны три варианта.
   1. f1, f2 не доминируют друг друга и принадлежат множеству Парето. В этом случае вершины в порядке снижения приоритета будут упорядочены так: 1, 2, 4, 3. Поверхность уровня перпендикулярна биссектрисе начала координат;
   2. f1 доминирует f2. (1, 2, 3, 4). Поверхность уровня параллельна оси f2;
   3. f2 доминирует f1. (1, 4, 2, 3). Поверхность уровня параллельна оси f1;

Таблица 1

Таблица 2

Для того, чтобы показать общность метода, в примере были выбраны субъективная и объективная критериальные функции. Используя субъективные критериальные функции, на наш взгляд, имеет смысл их нормировать. В заключении добавим, что случай из n критериальных функций отличается от описанного только тем, что пространство будет не двумерным, а n-мерным.

Таким образом, в данной статье представлен один из подходов к определению тех ресурсов сети, которые необходимо не просто защищать, а защищать наилучшим образом и в первую очередь, что позволит разделить требования по безопасности к защищаемым объектам, грамотно установить и оправданно снизить затраты на всю систему защиты ИС.

Статья предоставлена порталом о Радиоэлектронике и Телекоммуникациях www.informost.ru