Progetto CRESCO SP III.5
Attività Univ. CAMPUS
6 luglio 2007
Attività in essere
• Studio dello stato dell’arte (predisposizione di un
DB e di un titolario di classificazione)
• Definizione di un modello ad “entità” per l’analisi
di sistemi complessi ed interdipendenti
– Implementazione stand-alone su PC
– Implementazione stand-alone su GRID ENEA
– Implementazione “integrata” all’interno del framework
progettuale
• Analisi di un caso di studio
Stato dell’arte e titolario di classificazione
• Si sta costruendo un archivio
di articoli scientifici (ed altra
documentazione) relativi al
problema delle
modellistica/analisi delle
interdipendenze e delle
CIP/CIIP
• Sviluppo di un applicativo
per la ricerca sull’archivio
• Predisposizione di un
titolario di classificazione
Titolario di Classificazione
Ver. 1
14 giugno 2007
1. Government documentation
1.1.
Counties
1.1.1. United States
1.1.1.1.
Official documentation
1.1.1.2.
Other documentation
1.1.2. Italy
1.1.2.1.
Official documentation
1.1.2.2.
Other documentation
1.1.3. Australia
1.1.4. Canada
1.1.5. Germany
1.1.6. The Netherlands
1.1.7. Sweden
1.1.8. Switzerland
1.1.9. UK
1.2.
International Organization
1.2.1. Europea Union
Qualora ci fosse qualcuno che volesse contribuire al popolamento del DB mi contatti
Modellistica
Noi siamo
qui
Modello Entità - Risorse
Nel nostro modello ogni infrastruttura è
descritta in termini dei suoi macrocomponenti andando a valutare come la
assenza (o la ridotta presenza) delle diverse
risorse e/o la presenza i guasti induce
inoperabilità nel sistema.
Definizione modelli
Per ciascuna infrastruttura, con l’ausilio di
interviste con esperti dello specifico dominio,
si è proceduto a definire un modello
d’insieme della singola infrastruttura, dei
suoi macro-componenti e delle loro
molteplici interdipendenze
Entity’s Dynamic
Presence of buffer
# p types of
Resources
OL
Faults
(#s types)
#q types of
external
induced
failures
#r types of
Outputs
#l types of
propagated
failures
Presence of resilience
elements
CISIA
Processo di modellazione delle infrastrutture
Per modellare un’infrastruttura si procede nel seguente modo:
•Step 0 -Analisi di insieme dell’infrastruttura e sua caratterizzazione rispetto
all’area oggetto di analisi. Si individuano, inoltre, le “entità” che
costituiscono l’infrastruttura
•Step 1 –Individuazione delle diverse classi di entità. Per ciascuna classe di
entità occorre procedere alla determinazione di:
•Risorse necessarie
•Risorse prodotte
•Guasti che può ricevere dall’esterno
•Guasti che può inviare all’esterno
•Guasti che possono generarsi all’interno
Step 2 – Caratterizzazione del modello input-output di ciascuna classe di
macro-entità. Si definiscono le funzioni che determinano l’evoluzione
dello stato interno ai flussi di risorse e guasti
Preparati una serie di questionari
Modello fisico Rete TLC wireless
OLO
Reti wireless/datiOLO
BTS
UMTS
Busine
ss
DSLAM
GbE
E1
BTS
Centrale
UMTS
intermed
Rame
ia
BTS GSM
BSC
2MBit
Decadi 1
e4
Fonia
OLO
Reti fonia
DSLAM
GBe
#650
Sede SGU
GTWA
E1
Reti metro/OPB/BBN
Busine
ss
IP
#320
Rame,
linea
AP
Rame
DSLAM
Rete OPB
Rete METRO
#36
FEEDER
Pop OPB
10GBit
/s
(Gateway di accesso)
BBN
#650
SGU
(Stadio di Gruppo
Urbano)
#66
Punti di accesso
SGT
Estensione del
PoP BBN
STM-1
#24
Pop
BBN Pop OPB
STM-1
Risorse (Input)
Entità
-) combustibile (gas
naturale,olio
Per ciascuna entità si sono individuate: combustibile, carbone,
etc)
-) combustibile per
- Risorse di cui necessita (Input)
avviamento
-) acqua per
- Risorse che produce (Output)
raffreddamento e
condensazione
- Guasti che può ricevere, generare e trasmettere
-) energia elettica per
ausiliari
-) materiali di consumo
Entità/Classe
Descrizione
Risorse
Produzione
Guasti
Guasti interni Guasti
-) attività di
(Input)
(Output)
ricevibili
trasmettibili
manutenzione
dall’esterno
all’esterno
Centrale elettrica
Centrale per la produzione di -)
combustibile
(gas -) energia elettrica
-)
Disguidi -)
esplosione -) Incendi
-) pesonale
energia elettrica.
naturale,olio combustibile, -)
contributo
ala elettrici
apparecchiature
-)
Inquinamento
Nota: È stato necessario, stante
le peculiarità delle singole
centrali considerare modelli
specifici per ciascun tipo di
centrale.
Si riportano a tal fine alcune
sintettiche descrizione delle
principali centrali che insistono
nell’area ogetto dell’indagine
carbone, etc)
-) combustibile per avviamento
-) acqua per raffreddamento e
condensazione
-) energia elettica per ausiliari
-) materiali di consumo
-) attività di manutenzione
-) pesonale
regolazione
frequenza di rete
-)
contributo
regolazione
tensione di rete
della
alla
della
-)
sovra
o
sottofrequenza di
rete
-) Informatici
-) sabotaggi
-)
geografici
(sismi, ecc.)
ciclo
acquavapore
-)
esplosione
stazione metano
-)
incendio
serbatoi
combustibili
-)
incendi
trasformatori e
turbine
ambientale
-)
disturbi/oscillazioni
frequenza di rete
Esempio “centrale elettrica”
Capacità
operativa
residua (%)
Risorsa
disponibile
al 100%
100%
90%
80%
70%
120
% di riduzione OL
Dipendenza da risorsa “acqua”
100
80
60
40
20
100%
5%
0%
0
100
90
80
70
% disponibilità Risorsa
La carenza di una risorsa può anche ingenerare un guasto, o amplificare altri
fenomeni
A seconda delle diverse percentuali di risorsa disponibile, quanto deve durare la
Specificare se
possibile cosa si
intende per 'lieve',
'moderato' e 'grave'
nella colonna
sottostante.
carenza di questa per indurre un guasto di tipo Rotture e guasti ai macchinari
e/o altri componenti dell’impianto. ?
Indicare il tempo secondo la scala
Risorsa
50%
preferita (sec, min, ore,..)
disponibile
allo 0%
Guasto Lieve
Guasto Moderato
Guasto Grave
8 ore
12 ore
24 ore
24 ore
48 ore
90 ore
Definizione delle interazioni
Dopo aver ottenuto i modelli delle entità, si definiscono le matrici
di adiacenza sia tra gli elementi della stessa infrastruttura che
tra elementi afferenti a infrastrutture differenti
Le matrici di adiacenza fanno riferimento in genere a due tipi di
interconnessioni:
• Link di tipo funzionale , che rappresentano la dipendenza
materiale e diretta di un’entità dalle risorse prodotte da
un’altra. In genere questo tipo di relazioni sono ben note.
• Link di propagazione dei guasti, che rappresentano i
percorsi attraverso i quali si possono propagare i guasti.
Questi link in genere,al contrario dei link funzionali, non sono
frutto di scelte progettuali, né sono completamente noti.
Relazioni
Le interconnessioni tra le entità
sono codificate attraverso
matrici di incidenza pesate
Prossimità geografica.
Prossimità cyber.
(ognuna delle quali descrive
uno specifica tipologia di
interazione - l’insieme delle
entità vicine rispetto a un
particolare concetto di
prossimità)
A ciascun arco sono associati dei pesi, e δ, che
rappresentano l’attenuazione e il ritardo che le
grandezze subiscono attraversando il link.
Numeri fuzzy
La precisione del dato è legata all’ampiezza dell’intervallo caratterizzato da
un grado di appartenenza > 0 (il supporto)
1.0
1.0
è meno precisa di
La misura
2.8
4
3.8 4 4.3
5.2
…mentre l’affidabilità (o la credibilità) del dato è proporzionale al massimo
grado di appartenenza adottato
1.0
La misura
è più affidabile di
2.8
4
5.2
0.6
2.8
4
5.2
Definizione modelli (3)
Infrastrutture analizzate (con diverso grado di
dettaglio)
• Infrastruttura elettrica
• Infrastruttura TLC wired
• Infrastruttura TLC wireless (UMD)
• Infrastruttura Tele-controllo elettrico
• Infrastruttura TLC GSM-R (ferrovia)
• Infrastruttura aeroportuale
• Infrastruttura portuale
• Infrastruttura ferroviaria
• Infrastruttura autostradale
Definizione modelli (4)
Complessivamente si sono svolte interviste con 12
esperti per un totale di 80 ore di interviste.
Si sono raccolti
• 37 schemi funzionali
• 35 schede di primo livello
• 111 schede di secondo livello
• Implementazione in C++ (~ 50.000 righe di
codice)
Accoppiamento rete elettrica-TLC, esempio
Rete elettrica
Controll
o
Livello logico
Sala
controllo
A
Stazione
controllata
B
Livello fisico
QoS da A a
B
Traffico per
controllo
(generico) Entità ‘Rete
TLC’
Topologia
della rete
Router
D
D
TLC
E
O.L.
O.L.
F
Cavo
F
Cavo
E
G
H
TLC
C
O.L.
Router
G
