Тема 4. Информационные системы на фирме

Лекция 8

 

Качество информационной системы

 

8.1. Качество информационной системы.

8.2. Надежность информационной системы.

8.3. Достоверность информационной системы.

8.4. Безопасность информационной системы.

8.5. Эффективность информационной системы.

 

 

8.1. Качество информационной системы

 

Качество ИС – это совокупность свойств системы, обусловливающих возможность ее использования для удовлетворения потребностей, определенных в соответствии с ее назначением.

Основными показателями качества ИС являются надежность, достоверность и безопасность.

8.2. Надежность информационной системы

Надежность ИС – свойство системы сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения.

Надежность – комплексное свойство системы, которое включает безотказность, ремонтопригодность, долговечность.

Безотказность – свойство системы сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или наработки.

Ремонтопригодность – свойство системы, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и поддержанию и восстановлению работоспособности путем проведения технического обслуживания и ремонта.

Долговечность – свойство системы сохранять при установленной системе техобслуживания и ремонта работоспособность до наступления предельного состояния.

Основным понятием теории надежности является отказ – полная или частичная потеря работоспособности системы.

В качестве комплексного показателя надежности используется коэффициент готовности:

Кг = То/(То+Тв);

 

где То – средняя наработка на отказ (время наработки / число отказов);

Тв – среднее время (математическое ожидание) восстановления работоспособности.

 

 

Кроме коэффициента готовности используется также коэффициент технического использования:

Кти = То/(То+Тв+Тп);

 

где Тп – время простоя системы из-за планового техобслуживания и профилактики, пересчитанное на один отказ. В таблице 8.1 приведена классификация информационных систем по уровню надежности.

Таблица 8.1.

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Классификация ИС по уровню надежности

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Кг Максимальное время простоя в год Тип системы

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

0,99 3,5 суток Обычная

0,999 8,5 часов Высокой надежности

0,9999 1 час Отказоустойчивая

0,99999 5 мин Безотказная

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

Надежность обеспечивается двумя группами методов:

• Методы, обеспечивающие аппаратную безотказность ИС;
• Методы, обеспечивающие достоверность информации путем обнаружения и исправления ошибок.

 

Разновидности методов обеспечения надежности первой группы:

• Экономические (материальные затраты);
• Временные (временные затраты);
• Организационные;
• Структурные;
• Технологические;
• Эксплуатационные;
• Социальные;
• Эргатические.

 

Разновидности методов обеспечения надежности второй группы:

• Алгоритмические;
• Информационно-синтаксические;
• Информационно-семантические.

 

Главный фактор обеспечения надежности – введение избыточности средств.

Избыточность – дополнительные средства и возможности сверх минимально необходимых для выполнения системой заданных функций.

 

Избыточность характеризуется коэффициентом избыточности:

 

Киз = Vi / Voi;

 

где Vi – используемое разнообразие элементов в системе;

Voi – минимально необходимое разнообразие элементов для обеспечения выполнения

функций системы.

 

Для практической реализации надежных ИС используется:

1. Аппаратная избыточность:

• Параллельная обработка данных;
• Резервная аппаратура.

2. Программная избыточность:

• Последовательное повторение во времени одних и тех же процессов и данных;
• Автоматическое восстановление поврежденной информации.

 

Важнейшим компонентом информационной системы являются базы данных (БД), от надежности которых в определяющей степени зависит надежность ИС. Надежность БД характеризуется целостностью базы данных - т.е. способностью сохранять все данные и отношения между ними.

Целостность БД достигается с помощью программ обслуживания баз данных:

1. Ведением системного журнала;
2. Использованием программ контроля достоверности;
3. Созданием резервных копий данных;
4. Восстановлением данных по копиям;
5. Использованием СУБД для санкционированного доступа;
6. Регламентированием системы документооборота;
7. Криптографированием информации в БД.

 

Эффективным средством повышения надежности ИС является кластеризациякомпьютеров – создание системы узлов из нескольких компьютеров, работающих совместно и продолжающих выполнять работу при выходе из строя одного или нескольких компьютеров.

 

8.3. Достоверность информационной системы

Достоверность ИС – свойство системы, обеспечивающее безошибочность производимых ею преобразований информации.

Достоверность определяется как вероятность того, что реальная точность отображения параметра лежит в пределах диапазона необходимой точности его отображения.

Точность информации – характеристика, показывающая степень близости истинного значения параметра и его отображения.

Комплексными показателями достоверности информации являются:

Коэффициент информационной готовности:

 

Киг = (Траб – (Тв + Ти))/ Траб;

 

где Траб – рабочее время; Тв – время восстановления; Ти – среднее время коррекции информации.

 

Коэффициент информационного технического использования:

 

Кти = (Траб – (Тв + Тк + Ти)) / (Траб + Тпф);

 

где Тк – время контроля; Тпф – время профилактического обслуживания.

 

Достоверность обеспечивается несколькими видами контроля: профилактическим, рабочим и генезисным. При этом различают синтаксический, семантический и прагматический уровень исследования информации.

Контроль реализуется организационным, аппаратным и программным методами, причем в программном методе различают программно-логический, алгоритмический и тестовый контроль.

Помехозащищенное кодирование информации (корректирующие коды) – наиболее эффективный метод контроля достоверности информации. Действие корректирующих кодов основано на использовании синтаксической избыточности, вводимой в обрабатываемые данные.

 

8.4. Безопасность информационной системы

Безопасность ИС – свойство, заключающееся в способности системы обеспечить конфиденциальность и целостность информации, т.е. защиту информации от несанкционированного доступа с целью ее раскрытия, изменения или разрушения.

Возникающие угрозы для сохранения информации в ИС можно разделить на 3 группы:

· Угроза раскрытия информации.

· Угроза целостности информации,

· Угроза в отказе в обслуживании – блокировка доступа к ресурсам ИС.

 

Выделяют следующие классы методов обеспечения безопасности:

1. Организационные – рациональное конфигурирование и администрирование ИС.
2. Технологические методы – журналы регистрации пользователей, мониторинг безопасности ИС, фильтрация и антивирусная обработка поступающей информации.
3. Аппаратные – физическая защита системы, идентификация периферийных терминалов системы и пользователей, режимы подключения сетевых компонентов.
4. Программные – самые распространенные (программы идентификации пользователей, пароли, криптографические протоколы и т.п.).

Защита информации от несанкционированного доступа достигается:

1. Присвоением пользователям уникальных имен.
2. Выполнением процедур установления подлинности.
3. Проверкой полномочий (права пользователя на доступ).
4. Автоматическая регистрация в специальном журнале всех запросов.

В качестве показателей защищенности используют:

• Ра – вероятность попадания информации абоненту, которому она не предназначена;
• Рс – вероятность не прохождения сигнала тревоги.

Для информационных систем выделяют классы конфиденциальности информации, которые приведены в таблице 8.2..

Таблица 8.2.

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Название класса информации: Ра Рс

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1. Особо секретная: 0,00001 0,00001
2. Совершенно секретная: 0,0001 0,0001
3. Секретная: 0,001 0,001
4. Конфиденциальная: 0,01 0,01
5. Открытая: - -

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

Защита информации от компьютерных вирусов осуществляется с помощью специальных антивирусных программ.

 

8.5. Эффективность информационной системы

Эффективность ИС – это свойство системы выполнять поставленную задачу с определенным качеством в заданных условиях использования.

Локальными показателями эффективности являются:

1. Действенность системы – степень удовлетворения системой своего предназначения (прагматическая эффективность).

2. Техническое совершенство системы (техническая эффективность).

3. Технологичность и простота разработки (технологическая эффективность).

4. Удобство пользования и обслуживания (эксплуатационная эффективность).

5. Экономическая эффективность.

Экономическая эффективность определяется отношением результатов – величины прибыли к величине суммарных затрат на создание и эксплуатацию системы.

Показатели экономической эффективности ИС:

 

Годовой экономический эффект:

Э =Эгод – Ен * К;

 

Коэффициент экономической эффективности капитальных вложений:

 

Е = Эгод / К;

 

Срок окупаемости (в годах) капитальных вложений:

 

Т = К / Эгод;

 

где К – единовременные (капитальные) затраты (вложения);

Эгод – годовая экономия (прибыль), получаемая от использования ИС;

Ен – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений.

 

Эгод трудно просчитать, поэтому пользуются другими показателями:

Показатель годовых приведенных затрат:

 

Зп = С + Ен * К;

 

Показатель «полной стоимости владения»:

 

З = К + Тсс * С;

 

где С – годовые текущие (эксплуатационные) затраты на ИС;

Тсс – срок службы (вгодах) ИС, обусловленный физическим или моральным старением.