Математическое и программное обеспечение имитационного моделирования и синтеза оптимальной структуры сети ETHERNET

• Автор: Скуднев, Дмитрий Михайлович
• Шифр специальности: 05.13.13, 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 162 с. : ил.

ГЛАВА 1. ЛОКАЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СЕТИ И МЕТОДЫ ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.2. ТЕХНОЛОГИЯ И АРХИТЕКТУРА СЕТЕЙ ЕТНЕІШЕТ
1.3. ПОКАЗАТЕЛИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛОКАЛЬНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ
1.4. АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК СЕТИ ETHER.NET
1.5. ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СЕТИЕТНЕЛИЕТ
1.6. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ГЛАВА 2. МОДЕЛИ СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ ЛОКАЛЬНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ
2.1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ЕТНЕИЧЕТ И МОДЕЛИ ТРАФИКА СЕТИ
2.2. ЛОКАЛЬНАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ СЕТЬ РГРТУ
2.3. ЛОКАЛЬНАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ СЕТЬ ЛГПУ
2.4. СНЯТИЕ ХАРАКТЕРИСТИК СЕТЕЙ РГРТУ И ЛГПУ
2.5. ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ЛОКАЛЬНОЙ СЕТИ ЕТНЕБШЕТ
2.6. ФОРМАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ СЕТИ ETHER.NET В РАМКАХ АГРЕГАТИВНОГО ПОДХОДА
2.7. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
ГЛАВА 3. КОМПОНЕНТЫ ЛОКАЛЬНОЙ СЕТИ ЕТНЕЬШЕТ
3.1. ПОНЯТИЕ «БЛОК»
3.2. БЛОК МОДЕЛИ СЕТЕВОЙ АДАПТЕР
3.3. БЛОК МОДЕЛИ ПОВТОРИТЕЛЬ
3.4. КАНАЛ СВЯЗИ
3.5. БЛОК МОДЕЛИ КОММУТАТОР
3.6. ВЗАИМОСВЯЗЬ БЛОКОВ МОДЕЛИ
3.7. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
ГЛАВА 4. ОПТИМИЗАЦИЯ СТРУКТУРЫ СЕТИ ETHERNET ПО КРИТЕРИЯМ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ И ПОЛНОЙ СТОИМОСТИ
4.1. СИНТЕЗ СЕТИ. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ АЛГОРИТМОВ ДЛЯ СИНТЕЗА СЕТИ
4.2. ОБЩАЯ СТРУКТУРА ГЕНЕТИЧЕСКОГО АЛГОРИТМА
4.3. СТРУКТУРА ХРОМОСОМЫ. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И АЛГОРИТМ ФОРМИРОВАНИЯ НАЧАЛЬНОГО МНОЖЕСТВА ЖИЗНЕСПОСОБНЫХ ХРОМОСОМ
4.4. ФОРМИРОВАНИЕ КРОССОВЕРА
4.5. ФИТНЕСС-ФУНКЦИЯ
4.5.1. ФИТНЕСС-ФУНКЦИЯ ОПТИМИЗАЦИИ ЛОКАЛЬНОЙ СЕТИ ETHERNET ПО ЦЕНЕ
4.5.2. ФИТНЕСС-ФУНКЦИЯ ОПТИМИЗАЦИИ ПО НАГРУЖЕННОСТИ КОММУТАЦИОННЫХ УЗЛОВ И СЕГМЕНТОВ СЕТИ
4.6. МЕТОДИКА ОПТИМИЗАЦИИ СТРУКТУРИРОВАННОЙ КАБЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ETHERNET
4.7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ СЕТИ FAST ETHERNET С ОДНИМ КОММУТАТОРОМ
4.8. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. СРЕДСТВА МОНИТОРИНГА И АНАЛИЗА СУЩЕСТВУЮЩИХ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ФОРМАТЫ ВХОДНЫХ И ВЫХОДНЫХ ФАЙЛОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. ОПИСАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ С ПРИЛОЖЕНИЕМ
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ

Актуальность темы. В настоящее время локальные вычислительные сети (ЛВС) нашли широкое применение в различных сферах деятельности человека. В процессе развития ЛВС происходила стандартизация технологии объединения компьютеров в сеть - Ethernet, FDDI, Token Ring, и др. Наибольшее распространение получила сеть Ethernet, архитектура которой определяется стандартом IEEE 802.3 и базируется на протоколе функционирования общей среды передачи CSMA/CD.
Проблемами анализа и параметрической оптимизации ЛВС Ethernet занимались многие отечественные и зарубежные ученые, например, Коган Я.А., Майоров С.А., Вишневский В.М., Ляхов В.А., Родионов A.C., Марьянович Т.П., Бертсекас Д, Клейн Дж., Войтер А.П., Эд Уилсон, и др. Эти вопросы достаточно хорошо проработаны. В настоящее время, как в России, так и за рубежом, практически единственным подходом к решению задачи выбора топологии ЛВС является опыт инженеров по системной интеграции. Так как ЛВС являются весьма сложными системами, это часто приводит к принятиям неоптимальных решений при их проектировании. Единственный способ избежать указанных трудностей — принимать решения с использованием средств автоматизированного проектирования.
Аналитические методы оперируют с относительно простыми моделями. В них сложно учесть специфические требования пользователей, а для разработки нового математического аппарата требуется значительное время и высокая квалификация разработчиков модели. При использовании имитационных методов можно построить весьма подробную модель. Но проведение имитационных экспериментов требует значительных затрат машинного времени, особенно с тех случаях, когда необходимо исследовать поверхности отклика для нахождения наилучшего решения. Как аналитическое, так и имитационное моделирование при решении проектных задач дают возможность оценить основные показатели качества сети, в ча-

- внешним управлением;
- наличием или отсутствием функции поддержки виртуальных частных сетей VLAN.
Таким образом, имитационная модель сети Ethernet, может быть представлена в виде совокупности следующих блоков (рисунок 2.15): сетевых адаптеров; повторителей; коммутаторов; канала связи. Выделенная совокупность элементов локальной вычислительной сети, позволяет производить анализ производительности практически любой конфигурации сети Ethernet. В разделе 2.6 приведены примеры представления схем локальных сетей с использованием выделенной совокупности блоков.