Комплексное обеспечение надежности кластерных систем на основе математического моделирования

• Автор: Ермаков, Артем Александрович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 150 с. : ил.

Оглавление
Введение

1. Анализ рисков в корпоративных вычислительных сетях.

1.1. Структура сетей связи и особенности их функционирования

1.2. Оценка влияния факторов, определяющих процесс передачи и распределения информации, на надежность функционирования сетей связи

Выводы по первой главе

2. Вопросы надежности аппаратного обеспечения

2.1. Методы контроля работы вычислительной системы

2.1.1. Использование аппаратного контроля.

2.1.2. Использование программного контроля

2.2. Создание математических моделей кластеров

2.3. Выбор метода определения надежности сложных систем
2.4. Разработка математических моделей функционирования кластеров при расположении серверов и накопителей без чередования
2.4.1. Математическая модель при восстановлении повреждений одной бригадой
2.4.2. Математическая модель при восстановлении повреждений двумя бригадами.
2.4.3. Математическая модель при восстановлении повреждений тремя бригадами.
2.4.2. Математическая модель при восстановлении повреждений четырьмя бригадами.
2.5. Разработка математических моделей функционирования кластеров при расположении серверов и накопителей с чередованием
Выводы по второй главе
3. Обзор существующих методов оценки надежности программного обеспечения
3.1. Основы анализа надежности программного обеспечения
3.2. Классическая модель надежности ПО
3.3. Отказоустойчивость программного обеспечения
3.4. Анализ существующих методов оценки надежности ПО как
черного ящика.
3.5. Обзор моделей роста надежности
3.6. Использование ускоренного тестирования для малоактивных систем
3.7. Применение моделей роста надежности для ускоренное
тестирование
Выводы по третьей главе.
4. Разработка математической модели оценки надежности
программного обеспечения на этапе тестирования
4.1. Исходные данные
4.2. Время тестирования.
4.3. Надежность программного обеспечения
Выводы но четвертой главе.
5. Комплексная оценка надежности исследуемой кластерной системы
5.1. Восстановление системы.
5.2. Наджность системы в целом.
5.3. Результаты моделирования.
Выводы по пятой главе.
Заключение
Литература


Однако требования к верности резко возрастают, если при передаче речи используются методы сжатия информации. В результате развития классического метода коммутации каналов был разработан метод быстрой коммутации каналов. Пользователю, занятому «обдумыванием», маршрут не выделяется. Низкий коэффициент использования сети при передаче по ней данных, поступающих в случайные моменты времени, привел к необходимости разработки других методов передачи информации, в частности, передачи с промежуточным накоплением, реализуемой в виде коммутации сообщений и коммутации пакетов. Характерной особенностью передачи с коммутацией пакетов является то, что передаваемая информация перед поступлением ее в сеть разбивается на пакеты. Пакет информации представляет собой конечную последовательность бит, состоящую из управляющего заголовка и данных. При использовании коммутации пакетов пакетирование осуществляется сетью. При использовании коммутации сообщений сообщение передается как единое целое. При этом необходимо установить максимальную длину сообщения, и в случае, когда действительная длина сообщения превышает эту величину, пользователь должен сам пакетировать сообщение, причем длина каждого пакета не должна превышать максимально допустимую. При использовании передачи с промежуточным накоплением каждый сеанс инициируется без предварительного отведения для него части пропускной способности линии и установления физического соединения между передатчиком и приемником. Элементы маршрута используются совместно в нескольких сеансах, но не на основе фиксированного выделения, а на основе запросов на использование. Это позволяет концентрировать трафик в высокоскоростных каналах, вследствие чего уменьшается стоимость и задержка передачи в сети. Однако этот способ передачи обладает и недостатком, заключающимся в том, что задержками, обусловленными очередями в узлах, трудно управлять. Такие очереди отсутствуют при использовании коммутации каналов. Из изложенного принципа функционирования сети с коммутацией пакетов следует, что для осуществления передачи с промежуточным накоплением при условии неполной связности сети необходимо решать задачу маршрутизации. Сущность ее заключается в определении наилучшей в отношении некоторого критерия последовательности узлов коммутации (маршрут), через которые должен передаваться пакет, чтобы достигнуть адресата. Методы маршрутизации можно разделить на два больших класса: маршрутизация с виртуальными каналами и дейтаграммная (динамическая) маршрутизация. При использовании маршрутизации первого типа во время инициализации сеанса выбирается некоторый конкретный маршрут между абонентами, который поддерживается в течение всего сеанса. Это аналогично коммутации каналов в том отношении, что используется фиксированный маршрут, но он является виртуальным в том смысле, что каналы, входящие в некоторый маршрут, могут использоваться и в других маршрутах. Важным достоинством такого метода маршрутизации является сохранение порядка следования пакетов при передаче по сети, что особенно важно при передаче пакетированной речи. ЛВС. Повышение надежности элементов сети связи приводит к упрощению алгоритмов управления сетью связи. Таким образом, при решении задач надежностного анализа и синтеза сеть связи должна быть отнесена к категории многофункциональных систем со структурной и временной избыточностью, функционирование которых существенно зависит от реализованного вида коммутации. Большинство современных сетей связи строится в соответствии с многоуровневой архитектурой, определенной моделью OSI {Open System Interconnection) взаимодействия открытых систем. Физического интерфейса. Управления линией передачи данных (канального). Сетевого. Транспортного. Сеансового. Представления. Приложений. При этом алгоритм взаимодействия на /-ом уровне определяется соответствующим протоколом этого уровня и обеспечивается средствами (/-1)-го уровня. Назначение физического уровня заключается в обеспечении виртуальной линии для передачи битовой последовательности между любой парой узлов, соединенных физическим каналом.