РАННЄ ПОПЕРЕДЖЕННЯ КРИТИЧНИХ СТАНІВ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ ЗА КОРОТКИМИ ПОСЛІДОВНОСТЯМИ

Анотація

Надійність сучасних інформаційних систем значною мірою залежить від своєчасного виявлення змін, які можуть призвести до погіршення продуктивності, порушення встановленого часу відповіді та недоступності сервісів. Традиційні засоби моніторингу переважно фіксують перевищення заданих порогів, однак не завжди дають змогу розпізнати попередній розвиток небезпечної тенденції та відрізнити її від короткочасного відхилення. Метою дослідження є розроблення підходу до раннього попередження критичних станів інформаційних систем на основі секвенційного агрегування структурних оцінок коротких послідовностей даних моніторингу. У статті запропоновано процедуру нормування різнорідних показників, формування бінарних послідовностей у ковзних часових вікнах та обчислення локальних структурних оцінок, що характеризують частоту, фрагментованість і стійкість несприятливих спостережень. Для виявлення розвитку деградації локальні оцінки послідовно агрегуються з урахуванням поточного рівня відхилень, їхнього тренду, накопичення, тривалості та варіативності. На основі отриманої агрегованої оцінки розроблено правила інформаційного реагування з використанням порогів активації, інтервалів підтвердження та гістерезису під час відновлення системи. Запропонований підхід передбачає розмежування стабільного функціонування, ізольованого відхилення, поступового розвитку деградації та тривалого критичного стану. Імітаційне оцінювання проведено для відповідних сценаріїв зміни навантаження серверної інфраструктури. Результати показали, що секвенційне агрегування структурних оцінок дає змогу виявляти стійкі несприятливі зміни до моменту порушення встановлених вимог до якості обслуговування та водночас обмежувати реакцію на окремі короткочасні коливання. Порівняння з традиційним пороговим моніторингом підтвердило можливість формування часового інтервалу для виконання превентивних дій, зокрема масштабування ресурсів, перерозподілу навантаження або обмеження некритичних запитів. Запропонована процедура може бути інтегрована до інформаційних технологій моніторингу серверних, розподілених і хмарних систем та використана для інформаційної підтримки прийняття рішень щодо попередження критичних режимів їх функціонування.