4 Оценка надёжности услуги vpn

Модель надежности услуги VPN с точки зрения пользователей показана на рисунке 4.1. Ее можно представить в виде системы с последовательным в смысле надежности соединением блоков.

Рисунок 4.1 – Модель надежности услуги VPN

Надежность услуги (как и надежность любой системы) оценивается коэффициентом готовности услуги. Коэффициент готовности услуги VPN равен:

К_Г= К²_ПК· К²_ЛД· К²_СД· К_ТС· К_ПМ· К³_СЕРВ· К_МЭ, (4.1)

где К_ПКкоэффициент готовности ПК пользователя,

К_ЛДкоэффициент готовности абонентской линии,

К_СДкоэффициент готовности сервера доступа,

К_ТСкоэффициент готовности транспортной сети,

К_ПМкоэффициент готовности пограничного маршрутизатора сети,

К_СЕРВкоэффициент готовности серверов аутентификации, сертификатов и политики безопасности,

К_МЭкоэффициент готовности межсетевого экрана (брандмауэра).

Модель надежности сервера доступа в общем случае описывается дублируемой системой с различными типами резерва (нагруженный, ненагруженный, облегченный резерв). Модель надежности сервера доступа показана на рисуноке 4.2. Основной и резервный блоки состоят из двух элементов: технические средства сервера и программные средства сервера.

Рисунок 4.2 – Модель надежности сервера доступа

При последовательном соединении элементов системы в смысле надежности коэффициент готовности системы и интенсивность отказов системы равны

,, (4.2)

где коэффициент готовности элемента,,

 интенсивность отказов элемента,

 интенсивность восстановления элемента,

– число элементов системы.

При параллельном соединении элементов системы в смысле надежности коэффициент простоя системы и интенсивности восстановлений системы равны

,,

где коэффициент простоя элемента.

Дублируемая система с нагруженным резервом из одного рабочего и одного резервного элемента в нагруженном резерве имеет коэффициент готовности

, (4.3)

где ,интенсивность отказов и восстановлений элемента системы.

В дублируемой системе с ненагруженным резервом элемент, находящийся в состоянии ненагруженного резерва, не может отказать. Коэффициент готовности системы равен

. (4.4)

В системе с облегченным резервом резервный элемент может отказать, но интенсивность отказов резервного элемента (₂) меньше интенсивности отказов работающего элемента (₁). Коэффициент готовности системы равен

. (4.5)

Модель надежности ПК пользователя описывается нерезервируемой системой с двумя последовательно соединенными элементами, аппаратные средства ПК, программное обеспечение ПК. Модель надежности ПК показана на рисунке 4.3. ПК пользователя является менее надежным блоком, чем остальные блоки модели надежности услуги. Работоспособность ПК зависит не только от состояния аппаратуры и программного обеспечения, но и от антивирусной защиты и квалификации пользователя.

Рисунок 4.3 – Модель надежности ПК пользователя

Для определения коэффициента готовности ПК пользователя используются формулы

(4.6)

где λ - интенсивность отказов,

µ - интенсивность восстановлений.

(4.7)

где m_t, - среднее время жизни элемента,

m_τ- среднее время восстановления элемента.

Так как ПК – последовательная в смысле надежности система, то коэффициент готовности всей системы равен произведению коэффициентов готовности элементов, входящих в нее

К_ПК = К_ГПС · К_ГТС (4.8)

Модель надежности линии доступа пользователя зависит от сети доступа, и в общем случае представляет собой сложную систему. Мы не будем рассматривать элементы сложной системы сети доступа, ограничимся простейшим случаем. Представим модель надежности линии пользователя в виде нерезервируемой системы с конечным временем восстановления (см. рисунок 4.4).

Рисунок 4.4 – Модель надежности линии доступа пользователя

Для определения коэффициента готовности линии пользователя используется формула (4.6)

Модель надежности транспортной сети описывается сложной системой. Будем полагать, что в транспортной сети нет маршрутов по умолчанию, и используется динамическая маршрутизация. Будем полагать, что транспортная сеть представляет автономную систему, для которой известна статистика отказов и восстановлений. Примем упрощенную модель надежности транспортной сети как нерезервируемой системы с конечным временем восстановления. Модель надежности транспортной сети показана на рисунке 4.5.

Рисунок 4.5 – Модель надежности транспортной сети

Коэффициент готовности рассчитывается по формуле (4.6).

Модель надежности пограничного маршрутизатора сети описывается нерезервируемой системой с конечным временем восстановления. Модель надежности транспортной сети показана на рисунке 4.6.

Рисунок 4.6 – Модель надежности пограничного маршрутизатора

Модель надежности серверов, сертификатов аутентификации и политики описывается нерезервируемой системой с двумя последовательно соединенными элементами: аппаратные средства и программное обеспечение.

Рисунок 4.7 – Модель надежности серверов, сертификатов аутентификации и политики

Модель надежности межсетевого экрана, являющегося также шлюзом VPN, описывается нерезервируемой системой с двумя последовательно соединенными элементами: аппаратные средства и программное обеспечение.

Рисунок 4.8 – Модель надежности межсетевого экрана