- •Для студентів Навчально-наукового інституту інформаційної безпеки на сб України
- •1.Загальнотеоретичні відомості
- •Спосіб 1
- •Спосіб 2
- •2. Завдання до розрахункової роботи
- •Зміст роботи:
- •Склад, обсяг, структура і оформлення розрахункової роботи
- •Перелік літератури
- •Додаткова література
- •Виконав студент : ……курсу, ………групи
Спосіб 1
Зміст цього способу полягає у аналізі можливих маршрутів передачі інформації від ВД до ВО, починаючи з найкоротшого маршруту. Якщо він містить вузли, в яких присутнє блокування передачі інформації, до розгляду додаються більш довгі маршрути, аж доки не отримаємо маршрут, для якого ймовірність блокування дорівнюватиме 0.
У нашому випадку маємо два найкоротших маршрути (маршрути першого вибору), представлених кортежами, що містять номери послідовних вузлів, з яких утворюється відповідний маршрут:
,
,
.
З точки зору можливостей їх
застосування ці маршрути тотожні, бо
мають однакову довжину в шість транзитів
й обидва містять транзитний вузол 18,
який з ймовірністю
припускає блокування передачі інформації.
Зважаючи, що це найкоротші маршрути,
ймовірність їх застосування дорівнює
1, ймовірність відсутності блокування
у вузлі 18 дорівнює
,
то ж маємо ймовірності успішного
використання [5-7]:
. (6)
Наступними за довжиною будуть
маршрути
та
,
,
котрі як і два попередні тотожні між
собою за своїми експлуатаційними
характеристиками. У цих двох маршрутах
інформацію може бути заблоковано у
вузлах 11, 19, тобто ймовірність відсутності
блокування даних маршрутів дорівнюватиме
.
Ймовірності застосування цих маршрутів
дорівнюють
=
=
(застосування маршрутів відбудеться у
випадку блокування маршрутів
,
),
звідки
.
Далі аналізуватиметься група маршрутів
довжиною у 8 транзитів:
,
,
.
Маршрут
за умовами успішного використання
тотожній маршрутам
,
,
однак довший за них, через що в його
аналізі немає сенсу. Маршрути
,
застосовуються за умов блокування
інформації у вузлах 18, 19, тобто
==
, (7)
ймовірність відсутності їх
блокування однакова і дорівнює
,
то ж ймовірність їх успішного використання
визначається як
(8)
Наступна група маршрутів
серед інших містить маршрут, у складі
якого відсутні вузли з можливим
блокуванням інформації (тобто маршрут
останнього вибору):
.Очевидно,
що можливість блокування інформації
для нього дорівнює 0, тобто
,
умовою застосування є блокування
попередніх маршрутів, а саме, блокування
транзитних вузлів 11, 18. Тому ймовірність
застосування цього маршруту співпадає
із ймовірністю його успішного використання:
.
(9)
Доведення процедури пошуку
маршрутів до виявлення маршруту, що не
містить вузлів з можливим блокуванням,
є ознакою припинення подальшого аналізу
ТКМ. Перевірити це можна, підрахувавши
суму обчислених ймовірностей успішного
використання маршрутів, яка повинна
дорівнювати одиниці. Відповідно з
отриманими вище результатами, беручи
з кожної групи однакових за довжиною
маршрутів перший, маємо:
,
тобто зроблений аналіз не містить
помилок.
Підрахуємо середньоймовірну довжину маршруту:
(10)
Як бачимо, через можливе блокування передачі інформації в ТКМ, середньоймовірна довжина маршруту на 0,592 транзити довше найкоротших маршрутів , .
Спосіб 2
Цей спосіб розв’язання задачі має дещо більш формальний характер порівняно із першим способом.
Для заданих ВД і ВО спочатку визначимо сукупність можливих маршрутів, починаючи з найкоротшого і поступово збільшуючи довжину маршруту доти, доки не буде знайдений самий короткий маршрут, в якому відсутні транзитні вузли з можливим блокуванням передачі інформації. В цій сукупності виділимо групи маршрутів, що містять однакові набори (сполучення) вузлів, у яких існує можливість блокування передачі інформації, і залишимо для наступного аналізу по одному найкоротшому представнику кожної групи. Наприклад, подібну групу утворюють маршрути , , , до складу кожного з яких входить сполучення вузлів 11, 19. Очевидно, що для подальшого аналізу слід виключити з розгляду найдовший в цій трійці маршрут й залишити лише один з коротких маршрутів ( або ), абсолютно тотожних за своїми експлуатаційними характеристиками (однакова довжина маршруту та ймовірність блокування).
Припустимо, що для нашої задачі після виконання викладеного вище попереднього аналізу отримано таку сукупність маршрутів:
,
,
,
,
,
,
,
.
Далі проведемо аналіз можливих
станів групи транзитних вузлів 11, 18, 19,
кожен з яких може бути або заблокованим,
або ні. Загалом комплекс з трьох означених
вузлів може перебувати в одному з 23=8
станів, кожен з яких характеризується
своєю ймовірністю
.
Нижче наведено структуру ймовірнісних
характеристик цих станів, (ймовірність
відсутності блокування інформації у
відповідному j-ому
вузлі позначається як
),
у круглих лапках вказано номер стану
комплексу:
(1)
,
(2)
,
(3)
,
(4)
,
(5)
,
(6)
,
(7)
,
(8)
.
Якщо розглядати кожний з
наведений вище станів як певну подію,
отримаємо повну групу попарно несумісних
подій [6,7], для якої
.
Визначимо, які з восьми
наведених вище подій реалізуються в
маршрутах
,
,
,
,
гарантуючи відсутність блокування
відповідного маршруту. Почнемо з
найкоротшого маршруту
.
Очевидно, що використання цього маршруту
можливе у разі реалізації подій (3), (5),
(7), (8), для яких характерна відсутність
блокування інформації у вузлі 18, тобто
,
так як сума ймовірностей у круглих дужках дорівнює 1 (це повна група подій для сукупності можливих станів пари вузлів 11 та 19).
Для маршруту довжиною відсутність блокування інформації гарантується реалізацією стану (6), тобто
.
Аналогічним чином для маршрутів , маємо:
,
.
Як бачимо, всі вісім можливих
станів комплексу транзитних вузлів
11, 18, 19 ввійшли до складу виділеної
сукупності маршрутів
,
то ж обрана сукупність маршрутів гарантує
доставлення інформації від ВД до ВО
за будь-якого стану комплексу і не
потребує введення додаткових маршрутів.
Отримані результати розрахунків ймовірностей Р1, Р3, Р6, Р8 повністю співпадають із результатами, обчисленими при розв’язку задачі маршрутизації у першій спосіб, тобто використання другого способу розв’язання задачі фактично є взаємоперевіркою обох рішень, позитивний наслідок якої підтверджує їх обоюдну вірність.
