Спосіб аналізу функціонування об’єктів інформаційно-телекомунікаційної системи

Реферат: Об'єкт винаходу належить до галузі інформаційних технологій. Спосіб аналізу параметрів функціонування об'єктів інформаційно-телекомунікаційної системи полягає у виборі параметрів об'єкту, групуванні параметрів у оціночні множини параметрів, в межах кожної з яких параметри впливають на залежний параметр об'єкту вищого рівня ієрархії об'єктів, статистичної обробки результатів вимірювання, обчисленні значень розрахункових параметрів об'єкту вищого рівня ієрархії об'єктів. Технічним результатом, що досягається, є вдосконалення способу виявлення неправильно функціонуючих об'єктів інформаційно-телекомунікаційної системи. UA 103475 C2 (12) UA 103475 C2 UA 103475 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до галузі інформаційно-телекомунікаційних систем і може бути використаний, наприклад, при моніторингу, аналізі та управлінні об'єктами інформаційнотелекомунікаційної системи. Відомий спосіб зведення метрик продуктивності UNIX-подібних систем [1] подібного призначення, що включає в себе виділення метрик продуктивності, зібраних агентом збору даних, підготовку матриці коваріації, виділення вихідних факторів, зміщення факторів та їх ідентифікацію ядром обробки даних та збереження значущих метрик продуктивності в базі даних. Даний спосіб характеризується такими недоліками: зведення метрик зазначеним способом не враховує інформацію про умови функціонування системи, фактори як результат аналізу не несуть фізичного змісту і не можуть бути використані при оцінці системи. Як прототип прийнято спосіб [2] аналізу параметрів функціонування об'єктів інформаційнотелекомунікаційної системи, що включає в себе послідовно виконувані вибір параметрів електронних обчислювальних машин та комутуючого обладнання виконавчим модулем системи аналізу інформаційно-телекомунікаційної системи, який разом з модулем порівняння системи аналізу інформаційно-телекомунікаційної системи та базою даних системи аналізу інформаційно-телекомунікаційної системи встановлений на сервері або електронній обчислювальній машині та зв'язаний з ними, вимірювання значень вибраних параметрів агентом збору даних системи аналізу інформаційно-телекомунікаційної системи, встановленим хоча б на одній з електронних обчислювальних машин інформаційно-телекомунікаційної системи, та їх збереження у базі даних виконавчим модулем, статистичну обробку значень параметрів модулем порівняння, перевірку результатів обробки на належність до встановлених меж та виявлення неправильно функціонуючих електронних обчислювальних машин та одиниць комутуючого обладнання модулем порівняння. В даному способі на етапі статистичної обробки значень параметрів виконують сумісний аналіз відхилень даних, отриманих на етапі вимірювання значень вибраних параметрів. Перевага надається середньому значенню, математичному очікуванню, медіані, мінімальному та максимальному значенням і стандартному відхиленню, визначеним на заданому часовому проміжку. На етапі перевірки результатів обробки на належність до встановлених меж середні значення по визначених підмножинах параметрів порівнюють зі стандартним відхиленням, визначеним по декількох групах за проміжок часу, що значно перевищує прийнятий для етапу статистичної обробки значень параметрів. Вважається, що належність середніх значень параметрів по визначених підмножинах одному чи двом стандартним відхиленням свідчить про нормальну роботу системи, а електронні обчислювальні машини та одиниці комутуючого обладнання, що не задовольняють цим вимогам, виділяють на етапі виявлення неправильно функціонуючих об'єктів. В порівнянні з аналогом даний спосіб характеризується такими перевагами: може бути врахована інформація про умови функціонування системи, відфільтровані дані, спричинені загальносистемними проблемами, результати статистичної обробки значень параметрів несуть певну фізичну інформацію. Однак, зберігаються наступні недоліки: значення параметрів об'єктів не включають інформацію про об'єкти нижчого рівня ієрархії об'єктів інформаційнотелекомунікаційної системи, а на етапі виявлення неправильно функціонуючих об'єктів не відбувається їх упорядкування за критичністю. В основу винаходу поставлено задачу вдосконалення способу аналізу параметрів функціонування об'єктів інформаційно-телекомунікаційної системи шляхом обчислення значень параметрів об'єкту вищого рівня ієрархії об'єктів як глибини  найменш глибокого зоноїда Dk  , що належить обмеженням  ,заданим у параметричному просторі оціночної множини параметрів, виконання перевірки результатів обробки на належність до встановлених меж як перевірки входження всіх вершин зоноїда Dk  до встановлених для k меж  та упорядкування неправильно функціонуючих об'єктів по критичності згідно з показником глибини у параметричному просторі оціночної множини параметрів. Завдяки цьому досягається технічний результат - можливість врахування інформації про об'єкти нижчого рівня ієрархії об'єктів інформаційно-телекомунікаційної системи під час розрахунку значень параметрів об'єктів, можливість врахування взаємозв'язку всередині оцінюваної групи об'єктів під час їх аналізу та можливість впорядкування неправильно функціонуючих об'єктів за критичністю. Поставлена задача вирішується тим, що в способі аналізу параметрів функціонування об'єктів інформаційно-телекомунікаційної системи, що включає в себе послідовно виконувані вибір параметрів електронних обчислювальних машин та комутуючого обладнання виконавчим модулем системи аналізу інформаційно-телекомунікаційної системи, який разом з модулем 1 UA 103475 C2 5 10 15 порівняння системи аналізу інформаційно-телекомунікаційної системи та базою даних системи аналізу інформаційно-телекомунікаційної системи встановлений на сервері або електронній обчислювальній машині та зв'язаний з ними, вимірювання значень вибраних параметрів агентом збору даних системи аналізу інформаційно-телекомунікаційної системи, встановленим хоча б на одній з електронних обчислювальних машин інформаційно-телекомунікаційної системи, та їх збереження у базі даних виконавчим модулем, статистичну обробку значень параметрів модулем порівняння, перевірку результатів обробки на належність до встановлених меж та виявлення неправильно функціонуючих електронних обчислювальних машин та одиниць комутуючого обладнання модулем порівняння, згідно з винаходом, перед етапом вибору параметрів електронних обчислювальних машин та комутуючого обладнання виконавчим модулем виконують групування параметрів у оціночні множини параметрів виконавчим модулем, в межах кожної з яких параметри впливають на залежний параметр електронної обчислювальної машини чи одиниці комутуючого обладнання вищого рівня ієрархії об'єктів інформаційно-телекомунікаційної системи, а після етапу статистичної обробки результатів вимірювань виконують обчислення модулем порівняння значень розрахункових параметрів об'єкту вищого рівня ієрархії об'єктів інформаційно-телекомунікаційної системи за формулою:    1 k  k       argmin  xi  1   n xik 1 : (1) D(k ) : D(k )  con  1  kn j1 j   k [ ;1]   k     n   : i1,..., ik 1  N D(k )  }}, , 20 де k   k , k  1, k  1 n  1; ,..., n n    N   ,,n ; 1 n - кількість електронних обчислювальних машин та одиниць комутуючого обладнання, що здійснюють вплив на даний об'єкт;  - обмеження, задані у параметричному просторі оціночної множини параметрів;   xi j  pi j1,, pi jd T 25 ; pi j1,, pi jd - значення параметрів функціонування електронних обчислювальних машин та комутуючого обладнання, що здійснюють вплив на даний об'єкт; d - потужність оціночної множини параметрів. Статистичну обробку значень параметрів виконують модулем порівняння за формулою:  1 k   k    D(k )  con  xi j  1   n xik 1 : i1,..., ik 1  N , (2)   kn j1   k     30 де k   k , k  1, k  1 n  1; ,..., n n    N   ,,n ; 1 n - кількість електронних обчислювальних машин та одиниць комутуючого обладнання, що аналізуються;   xi j  pi j 1,, pi jd T ; 35 40 pi j1,, pi jd - значення параметрів функціонування електронних обчислювальних машин та комутуючого обладнання, що аналізуються; d - потужність оціночної множини параметрів, а перевірку результатів обробки на належність установленим межам модулем порівняння виконують як перевірку входження всіх вершин фігури Dk  до встановлених для k меж  . Після етапу виявлення неправильно функціонуючих електронних обчислювальних машин та одиниць комутуючого обладнання модулем порівняння виконують їх упорядкування модулем порівняння за формулою: формулою: supk : xi  Dk xi : Dk  : xi  Dk , (3) k   0  в усіх інших випадках,  2 UA 103475 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 де критичність неправильно функціонуючих електронних обчислювальних машин чи одиниць комутуючого обладнання зростає зі спаданням показника k . Значення розрахункових параметрів об'єктів обчислюють на основі значень параметрів з оціночної множини параметрів об'єктів нижчого рівня ієрархії за формулою (1), таким чином враховуючи інформацію про об'єкти нижчого рівня ієрархії. Результатом статистичної обробки параметрів об'єктів є зоноїд, який являє собою об'ємну фігуру, отриману внаслідок застосування апарату статистичної геометрії до заданої множини об'єктів для заданого показника глибини k , сукупність точок випуклої оболонки якої обчислюється за формулою (2) [3]. Виходячи з того, що зоноїд є об'єктом квантильної природи, він враховує статистичний взаємозв'язок усередині оцінюваної групи об'єктів. Після етапу виявлення неправильно функціонуючих об'єктів у разі виходу зоноїда Dk  за межі  , для кожного з об'єктів, що виходить за ті самі межі, обчислюють показник глибини k у параметричному просторі оціночної множини параметрів за формулою (3) [4]. Оскільки показник глибини відображає близькість до середнього по групі об'єкту, то критичність неправильного функціонування об'єкту приймають обернено пропорційною його глибині. Суть винаходу пояснюється кресленнями, де на Фіг. 1 зображено послідовність виконання операцій способу аналізу параметрів функціонування об'єктів інформаційно-телекомунікаційної системи, а на Фіг. 2 зображено структуру системи аналізу інформаційно-телекомунікаційної системи, що реалізує спосіб аналізу параметрів функціонування об'єктів інформаційнотелекомунікаційної системи. Спосіб аналізу параметрів функціонування об'єктів інформаційно-телекомунікаційної системи реалізується таким чином. Розглядають ієрархію об'єктів інформаційно-телекомунікаційної системи, де на нижньому рівні знаходяться апаратні та програмні компоненти інформаційних і телекомунікаційних систем, а на верхньому - функціональні та технологічні підсистеми, задіяні до реалізації основних функцій інформаційно-телекомунікаційної системи підтримки ефективного виконання бізнеспроцесів. Об'єкт описують набором параметрів, які можуть включати його властивості чи характеристики вхідних або вихідних даних. Спочатку виконують групування параметрів об'єктів у оціночні множини параметрів виконавчим модулем, в межах кожної з яких параметри впливають на залежний параметр об'єкту вищого рівня ієрархії об'єктів інформаційно-телекомунікаційної системи. Потім вибирають множину параметрів об'єктів, які цікавлять користувача з тих або інших причин, після чого виконують вимірювання агентом збору даних значень відповідних параметрів у об'єктів нижчого рівня ієрархії об'єктів, тобто тих, які певним чином впливають на стан об'єктів верхнього рівня ієрархії об'єктів. Нехай вибраний параметр об'єкту залежить від множини потужності d параметрів об'єктів функціональної групи S, тобто кожен об'єкт із S може бути представлений точкою у d-вимірному параметричному просторі. Для S задані критерій глибини k та обмеження  . Тоді після етапу вимірювання значень вибраних параметрів виконують статистичну обробку значень параметрів модулем порівняння за формулою (2), обчислюючи сукупність точок Dk  - вершин випуклої фігури для заданого показника глибини k . Після цього виконують обчислення модулем порівняння значень розрахункових параметрів об'єкту вищого рівня ієрархії об'єктів за формулою (1) як глибини α найменш глибокого зоноїда Dk  , що належить до обмежень  . Потім виконують перевірку модулем порівняння результатів обробки на належність до встановлених меж як перевірку входження всіх вершин фігури Dk  до встановлених для k меж  . 50 У разі виходу вершин Dk  за межі  , об'єкти, що знаходяться поза межами  , відносять до неправильно функціонуючих. Після цього модулем порівняння упорядковують неправильно функціонуючі об'єкти по критичності згідно з показником глибини k у параметричному просторі оціночної множини параметрів, розрахованим для кожного об'єкту, що неправильно функціонує, за формулою (3), де критичність неправильного функціонування об'єкта зростає зі спаданням показника k . 3 UA 103475 C2 5 Джерела інформації: 1. Патент США № 6377907. МПК G06F 11/34. System and method for collation UNIX performance metrics (Anthony C. Waclawski) Опубл. 23.04.2002. 2. Патент США № 6708137. МПК G06F 11/34. System and method for providing variance analysis for network operation (Stephen Carley) Опубл. 16.03.2004. 3. Mosler K. Multivariate dispersion, central regions and depth // Springer, New York.-2002.-291 p. - P. 100-103. 4. Dyckerhoff R., Koshevoy G., Mosler K. Zonoid data depth: theory and computation // In A. Pratt, ed., COMPSTAT Proceedings in Computational Statistics.-1996. - P. 235-240. 10 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 20 25 30 1. Спосіб аналізу параметрів функціонування об'єктів інформаційно-телекомунікаційної системи, що включає в себе послідовно виконувані вибір параметрів електронних обчислювальних машин та комутуючого обладнання виконавчим модулем системи аналізу інформаційнотелекомунікаційної системи, який разом з модулем порівняння системи аналізу інформаційнотелекомунікаційної системи та базою даних системи аналізу інформаційно-телекомунікаційної системи встановлений на сервері або електронній обчислювальній машині та зв'язаний з ними, вимірювання значень вибраних параметрів агентом збору даних системи аналізу інформаційнотелекомунікаційної системи, встановленим хоча б на одній з електронних обчислювальних машин інформаційно-телекомунікаційної системи, та їх збереження у базі даних виконавчим модулем, статистичну обробку значень параметрів модулем порівняння, перевірку результатів обробки на належність до встановлених меж та виявлення неправильно функціонуючих електронних обчислювальних машин та одиниць комутуючого обладнання модулем порівняння, який відрізняється тим, що перед етапом вибору параметрів електронних обчислювальних машин та комутуючого обладнання виконують групування параметрів у оціночні множини параметрів за допомогою виконавчого модуля, де параметри впливають на залежний параметр електронної обчислювальної машини чи одиниці комутуючого обладнання вищого рівня ієрархії об'єктів інформаційно-телекомунікаційної системи в межах кожної з оціночних множин, обчислення значень розрахункових параметрів об'єкту вищого рівня ієрархії об'єктів інформаційно-телекомунікаційної системи виконують після статистичної обробки результатів вимірювання , за допомогою модуля порівняння, за формулою:    1    1 k D( k ) : D( k )  con   xi j  1   n  xik 1 : 1     k [ ;1]  k n j 1 k   n     : i1 ,...,ik 1  N , D( k )  Q}},  k k  1 , k  1,..., n  1; де  k   , n n   N  {1,...,n}; n - кількість електронних обчислювальних машин та одиниць комутуючого обладнання, що    argmin 35 здійснюють вплив на даний об'єкт ; Q - обмеження, задані у параметричному просторі оціночної множини параметрів; 40 xi j  [ pi j 1,..., pi j d ]T ; pi j 1,..., pi j d - значення параметрів функціонування електронних обчислювальних машин та 45 комутуючого обладнання, що здійснюють вплив на даний об'єкт; d - потужність оціночної множини параметрів; 2. Спосіб аналізу параметрів функціонування об'єктів інформаційно-телекомунікаційної системи за п. 1, який відрізняється тим, що статистичну обробку значень параметрів виконують за формулою:  1 k   1  D( k )  con   xi j  1   n  xik 1 : i1 ,...,ik 1  N ,   k    k n j 1   k k  1 , k  1,..., n  1; де  k   , n n   4 UA 103475 C2 N  {1,...,n}; n - кількість електронних обчислювальних машин та одиниць комутуючого обладнання, що аналізуються ; xi j  [ pi j 1,..., pi j d ]T ; 5 pi j 1,..., pi j d - значення параметрів функціонування електронних обчислювальних машин та комутуючого обладнання, що аналізуються; d - потужність оціночної множини параметрів; а перевірку результатів обробки на належність установленим межам виконують за допомогою модуля порівняння як перевірку входження всіх вершин фігури D( k ) до встановлених для  k 10 15 меж Q . 3. Спосіб аналізу параметрів функціонування об'єктів інформаційно-телекомунікаційної системи за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що після етапу виявлення неправильно функціонуючих електронних обчислювальних машин та одиниць комутуючого обладнання модулем порівняння виконують їх упорядкування за допомогою модуля порівняння за формулою:   sup{ k : xi  D( k )}xi : D( k ) : xi  D( k ) , 0  в усіх інших випадках k   де критичність неправильно функціонуючих електронних обчислювальних машин чи одиниць комутуючого обладнання зростає зі спаданням  k . 5 UA 103475 C2 Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6