Об особенностях применения принципа необходимого разнообразия для отображения функций системного администратора

Сегодня почти каждая компания имеет свою IT-инфраструктуру, которая как минимум включает в себя: рабочие станции, устройства ввода/вывода, локальную сеть, оргтехнику, различное ПО. Для обеспечения непрерывной работы этой инфраструктуры требуется системный администратор, в основные задачи которого входит поддержание работоспособности всех элементов. Ежедневно ему приходится сталкиваться с разного рода проблемами, в том числе периодически повторяющимися.

Принцип необходимого разнообразия, или принцип Эшби [7], получил широкое применение в практике управления. Согласно этому принципу

H ( X/Y ) = H ( Y ) + H ( Y/X ) – H ( X ),                      (1)

где H ( X/Y ) – степень несоответствия управляющих воздействий (УВ) реальному состоянию объекта управления (ОУ);

H ( Y/X ) – степень несоответствия реальному состоянию ОУ сигналов, получаемых от ОУ;

H ( Y ) – множество возможных состояний ОУ;

H ( X ) – множество УВ, составляющее информационный ресурс лица, принимающего решение (ЛПР).

Фрайманн А.В. Об особенностях применения принципа необходимого...    65

Здесь для характеристики компонентов (1) привлечено, по аналогии с [1], понятие энтропии. В настоящей работе в качестве ОУ рассматривается IT-инфраструктура среднестатистической компании, которая служит источником неопределенности для ЛПР. Рассматриваются исключительно внутренние взаимодействия организации, т.е. ОУ считается изолированным от внешней среды.

Основные проблемы системного администратора многочисленны [2; 4] и разнообразны, что требует от него принятия оптимальных решений в условиях неполной неопределенности и дефицита времени. Перечислим их:

• 1)    нарушение работы устройств ввода/вывода;

• 2)    нарушение работы проводной сети;

• 3)    нарушение работы беспроводной сети;

• 4)    нарушение работы операционных систем;

• 5)    нарушение работы программного обеспечения;

• 6)    отключение электроэнергии;

• 7)    компьютерная неграмотность сотрудников;

• 8)    нарушение работы аппаратного обеспечения (ПК, принтеры и т.д.).

Рассмотрим процесс системного администрирования, в ходе которого ЛПР на основе сведений о текущем состоянии ОУ [5; 6] принимает решение о выборе адекватного УВ. Формально модель данной задачи можно представить [1] в виде кортежа

• S _з.п.р = <  P _ц , T _доп , I _исх , X _реш , R _выб , K >,                               (2)

где S _з.п.р – символическое обозначение задачи принятия решения;

P _ц – цель принятия решения;

T – допустимый промежуток времени для принятия решения;

I _исх – исходные сведения о текущем состоянии ОУ;

X _реш – множество выработанных ЛПР альтернатив;

R _выб – выбранное решение;

K – критерий выбора оптимального решения.

Проведем ранжирование вышеуказанных проблем по частоте возникновения от 0 (никогда) до 10 (постоянно) (рис.).

0          2          4          6          8          10

Частота возникновения основных проблем:

• 1    – нарушение работы устройств ввода/вывода; 2 – нарушение работы программного обеспечения; 3 – компьютерная неграмотность сотрудников; 4 – нарушение работы аппаратного обеспечения; 5 – нарушение работы операционных систем; 6 – нарушение работы беспроводной сети; 7 – нарушение работы проводной сети; 8 – отключение электроэнергии

  66 в ыпуск 2/2019

Обратим внимание на следующее немаловажное обстоятельство. Формулировка принципа Эшби нередко ограничивается известным утверждением: «только разнообразие управляющих воздействий способно осилить разнообразие состояний объекта управления». Однако в реальной практике мы имеем дело с множеством состояний ОУ и множеством адекватных им УВ. Действительно, каждому из множества состояний должно быть поставлено в соответствие управляющее воздействие, способное вывести из него ОУ в требуемое состояние.

Проводимый анализ ограничен рассмотрением трех конкретных проблем, связанных с характерными ситуациями. Под ситуацией в данной работе подразумевается состояние ОУ и внутренней обстановки организации.

Рассмотрим детально [3] самые актуальные проблемы.

• 1.    Нарушение работы устройств ввода/вывода

В любой организации сегодня используются персональные компьютеры с устройствами ввода и вывода. При этом очень часто пользователи сталкиваются с невозможностью либо ввести данные, либо вывести их. Это может произойти по следующим причинам:

• 1)    нет подключения (кабель);

• 2)    нет драйверов для устройства;

• 3)    поврежден провод;

• 4)    повреждено само устройство;

• 5)    устройство не настроено.

Для решения данной группы проблем ЛПР располагает определенным множеством УВ, а именно:

• 1)    подключить (переподключить);

• 2)    настроить;

• 3)    установить драйверы;

• 4)    заменить.

• 2.    Нарушение работы программного обеспечения

Безусловно, на каждом рабочем компьютере помимо ОС должен быть необходимый набор программ для обеспечения работоспособности сотрудника. Независимо от производителя программа может работать неисправно. Вот неполное множество проблемных ситуаций:

• 1)    программа зависает (NOT RESPONDING);

• 2)    долгий запуск;

• 3)    медленная работа программы;

• 4)    работа программы на фоне;

• 5)    невозможность запустить программу.

Множество управляющих воздействий, которыми располагает ЛПР:

• 1)    переустановить программу;

• 2)    перезапустить программу;

• 3)    настроить автозапуск.

• 3.    Некомпетентность сотрудников

Самой частой причиной всех проблем является именно безответственность сотрудников в плане взаимодействия с компьютером. Это может объясняться как компьютерной безграмотностью (некомпетентностью), так и отсутствием опыта пользования ПК.

Фрайманн А.В. Об особенностях применения принципа необходимого...    67

Перечислим проблемные ситуации:

• 1)    неумение включить/выключить ПК, монитор;

• 2)    неумение пользоваться ПО;

• 3)    посещение опасных сайтов (вирусы);

• 4)    забывание паролей;

• 5)    порча аппаратного обеспечения;

• 6)    потеря аппаратного обеспечения;

• 7)    «случайное» удаление нужных файлов.

Множество управляющих воздействий:

• 1)    обучить сотрудников;

• 2)    раздать справочник по решению самых частых проблем;

• 3)    ограничить доступ к сайтам;

• 4)    установка/сброс нового пароля.

Для рассматриваемой задачи характерна следующая особенность: как правило, каждое воздействие эффективно лишь для одной конкретной ситуации. Тем не менее вполне применим подход, развитый в работе [1], связанный с задачей принятия решений в условиях статистической неопределенности.

Матрица эффективности, отражающая связь множества УВ с множеством состояний ОУ, формируется следующим образом: множество X (по вертикали) – это множество УВ; множество У (по горизонтали) – это множество состояний ОУ; каждому состоянию ОУ приводится в соответствие степень (от 0 до 1) эффективности каждого УВ, определяемая на основе эвристического оценивания. Построим матрицы для трех наиболее частых проблем в следующем порядке: 1 – для нарушения работы устройств ввода / вывода; 2 – для нарушения работы ПО; 3 – для компьютерной некомпетентности сотрудников (табл. 1–3).

Таблица 1

Матрица эффективности (1)

Y X	Y1	Y2	Y3	Y4	Y5
X1	1	0,5	0	0	0
X2	0	0,7	0	0	1
X3	0	1	0	0	0
X4	0	0,8	1	1	0,8

Таблица 2

Матрица эффективности (2)

Y X	Y1	Y2	Y3	Y4	Y5
X1	0,9	0,7	0,7	0	0,8
X2	0,2	0,4	0,5	0	0,5
X3	0	0,6	0	1	0

68 в ыпуск 2/2019

Таблица 3

Матрица эффективности (3)

Y X	Y1	Y2	Y3	Y4	Y5	Y6	Y7
X1	0,9	0,9	0,5	0	0,5	0	0,5
X2	0	0	1	0	0	0	0
X3	0	0	0	1	0	0	0
X4	0	0	0,5	0	0,5	0,5	1

Примерно 60% пар «состояние – воздействие» связаны взаимно однозначно. Это означает, что от ЛПР требуется выбор единственного адекватного УВ. Тем не менее ошибочный выбор может обеспечить частичное решение проблемы в статистически значимой доле ситуаций.

Приведем перечень выявленных особенностей применения принципа Эшби для отображения функций системного администратора:

• •    множество УВ ограничено, в то время как множество состояний ОУ может увеличиваться ввиду как внутренних, так и внешних воздействий;

• •    имеются такие УВ, которые адекватны для двух и более состояний ОУ с различными показателями эффективности;

• •    в ряде случаев по сигналам, получаемым от ОУ, нельзя однозначно определить, в каком конкретном состоянии находится ОУ.

Рассмотренная задача может оказаться более сложной в случаях, когда в течение отведенного на принятие решения промежутка времени состояние ОУ способно изменяться (вследствие внутренних флуктуаций). В таких случаях выбранное решение (воздействие) окажется неадекватным, и ЛПР встанет перед необходимостью оперативного изменения цели принятия решения.