“DESEMPEÑO Y SEGURIDAD”
7.1 MEDICION DESEMPEÑO PERFORMANCE SISTEMAS OPERATIVOS, MONITOREO Y EVALUACIÓN
Un sistema operativo es en primer lugar un administrador de recursos, por ello es importante poder determinar con qué efectividad administra sus recursos un sistema determinado. Durante los primeros años del desarrollo de las computadoras el hardware representaba el costo dominante de los sistemas y debido a ello los estudios de rendimiento se concentraban en el hardware.
Actualmente y según la tendencia apreciable:
El software representa una porción cada vez mayor de los presupuestos informáticos.
El software incluye el S. O. de multiprogramación / multiproceso, sistemas de comunicaciones de datos, sistemas de administración de bases de datos, sistemas de apoyo a varias aplicaciones, etc.
El software frecuentemente oculta el hardware al usuario creando una máquina virtual, que está definida por las características operativas del software.
Un software deficiente y / o mal utilizado puede ser causa de un rendimiento pobre del hardware, por lo tanto es importante controlar y evaluar el rendimiento del hardware y del software.
Mediciones del Rendimiento
El rendimiento expresa la manera o la eficiencia con que un sistema de computación cumple sus metas.
El rendimiento es una cantidad relativa más que absoluta pero suele hablarse de medidas absolutas de rendimiento, ej.: número de trabajos atendidos por unidad de tiempo.
Algunas mediciones son difíciles de cuantificar, ej.: facilidad de uso.
Técnicas de Evaluación del Rendimiento
Tiempos
Los tiempos proporcionan los medios para realizar comparaciones rápidas del hardware.
Una posible unidad de medida es el “mips”: millón de instrucciones por segundo.
Mezclas de instrucciones
Se usa un promedio ponderado de varios tiempos de las instrucciones más apropiadas para una aplicación determinada; los equipos pueden ser comparados con mayor certeza de la que proporcionan los tiempos por sí solos.
Son útiles para comparaciones rápidas del hardware.
Calcular su tiempo de ejecución.
Se corre el programa típico en las distintas máquinas para obtener su tiempo de ejecución.
Pueden ser útiles para la evaluación de ciertos componentes del software, por ej. Compiladores; pueden ayudar a determinar qué compilador genera el código más eficiente.
Modelos analíticos
Son representaciones matemáticas de sistemas de computación o de componentes de sistemas de computación.
7.2 SEGURIDAD DE SISTEMAS OPERATIVOS
En la seguridad y protección se utilizan en forma indistinta. Sin embargo, es útil hacer una distinción entre los problemas generales relativos a la garantía de que los archivos no sea leídos o modificados por personal no autorizado, lo que incluye aspectos técnicos, de administración, legales y políticos, por un lado y los sistemas específicos del sistema operativo utilizados para proporcionar la seguridad, por el otro. La seguridad tiene muchas facetas. Dos de las más importantes son la pérdida de datos y los intrusos. Algunas de las causas más comunes de la perdida de datos son:
1. Actos divinos: Incendios, inundaciones, terremotos, guerras, revoluciones o ratas que roen las cintas o discos flexibles.
2. Errores de Hardware o Software: Mal funcionamiento de la CPU, discos o cintas ilegibles, errores de telecomunicación o errores en el programa.
3. Errores Humanos: Entrada incorrecta de datos, mal montaje de las cintas o el disco, ejecución incorrecta del programa, perdida de cintas o discos.
La mayoría de estas causas se pueden enfrentar con el mantenimiento de los respaldos adecuados; de preferencia, en un lugar alejado de los datos originales.
Un problema más interesante es que hacer con los intrusos. Estos tienen dos variedades.
· Los intrusos pasivos solo desean leer archivos que no están autorizados a leer.
· Los intrusos activos son más crueles: Desean hacer cambios no autorizados a los datos.
7.2.1 CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE SEGURIDAD SISTEMAS OPERATIVOS
*Seguridad esta definida como el conjunto de medidas tomadas para protegerse contra robos, ataques, crímenes y espionaje o sabotaje. La seguridad implica la cualidad o el estar seguro, es decir, la evitación de exposición a situaciones de peligro y la actuación para quedar a cubierto frete a contingencias.
*Seguridad externa.- se ocupa de proteger el recurso de cómputo contra intrusos y desastres como incendios e inundaciones.
*Seguridad física.- Seguridad de operación.
*Seguridad interna.- se ocupa de los diversos controles integrados al equipo y al sistema operativo con el fin de garantizar el funcionamiento confiable y sin corrupción del sistema de cómputo y la integridad de los programas y los datos.
*Amenazas y objetivos de seguridad.
Las principales amenazas a la seguridad percibidas por los usuarios y los proveedores de sistemas basados en computadoras incluyen:
1.- Revelación no autorizada de la información.
2.- Alteración o destrucción no autorizada de la información.
3.-Uso no autorizado de servicios.
4.- Denegación de servicios a usuarios legítimos.
*La seguridad de computadoras y redes aborda los siguientes cuatro requisitos:
• Secreto: exige que la información de un sistema de computadoras sea accesible para la lectura solamente por partes no autorizadas. Este tipo de acceso incluye la impresión, visualización y otras formas de revelación.
• Integridad: exige que los elementos de un sistema de computadoras puedan ser modificables solo por partes autorizadas.
• Disponibilidad: exige que los elementos de un sistema de computadora estén disponibles para las partes autorizadas.
• Autenticidad: requiere que un sistema de computadoras sea capaz de verificar la identidad de un usuario.
· Tipos de amenazas.
Los tipos de amenazas a la seguridad de un sistema de computadora o una red se caracterizan mejor contemplando la función del sistema como un suministrador de información.
• Interrupción: se destruye un elemento del sistema o se hace que inasequible o inútil.
• Interceptación: una parte no autorizada consigue acceder a un elemento. Este es un ataque al secreto.
• Modificación: una parte no autorizada no solo consigue acceder, si no que falsifica un elemento. Este es un ataque ala integridad
7.2.2 VIGILANCIA SISTEMAS OPERATIVOS
La vigilancia tiene que ver con:
· La verificación y la auditoría del sistema.
· La autentificación de los usuarios.
Los sistemas sofisticados de autentificación de usuarios resultan muy difíciles de evitar por parte de los intrusos.
Un problema existente es la posibilidad de que el sistema rechace a usuarios legítimos:
· Un sistema de reconocimiento de voz podría rechazar a un usuario legítimo resfriado.
· Un sistema de huellas digitales podría rechazar a un usuario legítimo que tenga una cortadura o una quemadura.
7.2.3 PROTECCION SISTEMAS OPERATIVOS
Existen varios mecanismos que pueden usarse para asegurar los archivos, segmentos de memoria, CPU, y otros recursos administrados por el Sistema Operativo. Por ejemplo, el direccionamiento de memoria asegura que unos procesos puedan ejecutarse solo dentro de sus propios espacios de dirección. El timer asegura que los procesos no obtengan el control de la CPU en forma indefinida. La protección se refiere a los mecanismos para controlar el acceso de programas, procesos, o usuarios a los recursos definidos por un sistema de computación.
7.2.4 AUDITORIA SISTEMAS OPERATIVOS
La auditoría suele realizarse a posteriori en sistemas manuales, es decir que se examinan las recientes transacciones de una organización para determinar si hubo ilícitos.
La auditoría en un sistema informático puede implicar un procesamiento inmediato, pues se verifican las transacciones que se acaban de producir.
Un registro de auditoría es un registro permanente de acontecimientos importantes acaecidos en el sistema informático:
* Se realiza automáticamente cada vez que ocurre tal evento.
* Se almacena en un área altamente protegida del sistema.
* Es un mecanismo importante de detección.
El registro de auditoría debe ser revisado cuidadosamente y con frecuencia:
* Las revisiones deben hacerse:
ü Periódicamente:
ü Se presta atención regularmente a los problemas de seguridad.
ü Al azar:
ü Se intenta atrapar a los intrusos desprevenidos.
7.2.5 CONTROLES DE ACCESO SISTEMAS OPERATIVOS
Lo fundamental para la seguridad interna es controlar el acceso a los datos almacenados. Los derechos de acceso definen qué acceso tienen varios sujetos o varios objetos. Los sujetos acceden a los objetos. Los objetos son entidades que contienen información.
Los objetos pueden ser:
Ø Concretos: Ej.: discos, cintas, procesadores, almacenamiento, etc.
Ø Abstractos: Ej.: estructuras de datos, de procesos, etc.
Los objetos están protegidos contra los sujetos.
Las autorizaciones a un sistema se conceden a los sujetos. Los sujetos pueden ser varios tipos de entidades.
Los derechos de acceso más comunes son:
û Acceso de lectura.
û Acceso de escritura.
û Acceso de ejecución.
Una forma de implementación es mediante una matriz de control de acceso con:
« Filas para los sujetos.
« Columnas para los objetos.
« Celdas de la matriz para los derechos de acceso que un usuario tiene a un objeto.
7.2.6 NUCLEOS DE SEGURIDAD SISTEMAS OPERATIVOS
Núcleos de Seguridad
Es mucho más fácil hacer un sistema más seguro si la seguridad se ha incorporado desde el principio al diseño del sistema.
Las medidas de seguridad deben ser implementadas en todo el sistema informático.
Un sistema de alta seguridad requiere que el núcleo del S. O. sea seguro.
Las medidas de seguridad más decisivas se implementan en el núcleo, que se mantiene intencionalmente lo más pequeño posible.
Generalmente se da que aislando las funciones que deben ser aseguradas en un S. O. de propósito general a gran escala, se crea un núcleo grande. La seguridad del sistema depende especialmente de asegurar las funciones que realizan:
* El control de acceso.
* La entrada al sistema.
* La verificación.
7.2.7 SEGURIDAD POR HARDWARE Y SOFTWARE
Seguridad Por Hardware
Existe una tendencia a incorporar al hardware funciones del S. O. :
Las funciones incorporadas al hardware:
² Resultan mucho más seguras que cuando son asequibles como instrucciones de software que pueden ser modificadas.
² Pueden operar mucho más rápido que en el software:
² Mejorando la performance.
² Permitiendo controles más frecuentes
Al disminuir los costos del equipo, se hace cada vez más deseable incorporar algunas funciones del sistema operativo en el hardware. Así, la seguridad de estas funciones es mayor, pues no están accesibles como instrucciones de programa, las cuales se pueden modificar con facilidad.
La criptografía es el uso de la transformación de datos para hacerlos incomprensibles a todos, excepto a los usuarios a quienes están destinados.
El problema de la intimidad trata de cómo evitar la obtención no autorizada de información de un canal de comunicaciones.
El problema de la autentificación trata sobre cómo evitar que un oponente:
² Modifique una transmisión.
² Le introduzca datos falsos.
El problema de la disputa trata sobre cómo proporcionar al receptor de un mensaje pruebas legales de la identidad del remitente, que serían el equivalente electrónico de una firma escrita.
Un Sistema de Intimidad Criptográfica
El remitente desea transmitir cierto mensaje no cifrado (texto simple) a un receptor legítimo:
ü La transmisión se producirá a través de un canal inseguro:
ü Se supone que podrá ser verificado o conectado mediante un espía.
La criptografía es especialmente útil en los sistemas multiusuario y en las redes de computadoras.
Se debe utilizar para proteger a las contraseñas, almacenándolas cifradas.
Se puede utilizar también para proteger todos los datos almacenados en un sistema de computación; se debe considerar el tiempo de cifrado / descifrado.
7.2.9 PENETRACION SISTEMA OPERATIVO
La penetración definitiva puede consistir en cambiar el bit de estado de la máquina del estado problema al estado supervisor; el intruso podrá así ejecutar instrucciones privilegiadas para obtener acceso a los recursos protegidos por el S. O. Los estudios de penetración están diseñados para:
û Determinar si las defensas de un sistema contra ataques de usuarios no privilegiados son adecuadas.
û Descubrir deficiencias de diseño para corregirlas.
El control de entrada / salida es un área favorita para intentar la penetración a un sistema, ya que los canales de entrada / salida tienen acceso al almacenamiento primario y por consiguiente pueden modificar información importante.Una de las metas de las pruebas de penetración consiste en estimar el factor de trabajo de penetración:
û Indicación de cuánto esfuerzo y recursos son necesarios para conseguir un acceso no autorizado a los recursos del sistema: Debería ser tan grande que resulte disuasivo.
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