Клеточные алгоритмы и среды отказоустойчивой маршрутизации самоорганизующегося мультиконтроллера

• Автор: Малышев, Александр Васильевич
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 148 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ПОДХОДОВ К ОТКАЗОУСТОЙЧИВОЙ МАРШРУТИЗАЦИИ

1.1. Структурная и функциональная организация матричного мультиконтроллера .

1.2. Методы и алгоритмы отказоустойчивой маршрутизации.

1.3. Выводы к главе

ГЛАВА 2. ПОСТРОЕНИЕ ОБОЛОЧКИ САМООРГАНИЗАЦИИ .

2.1. Среда самоорганизации мультиконтроллера с размещением резерва

по периметру

2.1.1. Функции среды самоорганизации.

2.1.2. Алгоритм репродуцирования программы поведения

мул ьти контроллера . .
2.2. Среда самоорганизации мультиконтроллера с гибким размещением столбца резервных элементов.
2.2.1. Механизм самоорганизации мультиконтрол лера
2.2.2. Клеточный алгоритм самоорганизации мультиконтроллера
2.2.3. Функциональная организация среды самоорганизации мультиконтроллера.
2.3. Выводы к главе
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА КОММУНИКАЦИОННОЙ СРЕДЫ САМООРГАНИЗАЦИИ ОБМЕННЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ.
3.1. Среда самоорганизации обменных взаимодействий при неизвестном начальном состоянии элементов микроконтроллерной среды
3.1.1. Модель конфигурированной среды с отказавшими
элементами .
3.1.2. Содержательное описание поиска при неизвестном начальном состоянии среды
3.1.3. Функции маршрутизатора коммуникационной среды.
3.1.4. Параллельный алгоритм самоорганизации маршрута передачи сообщения в конфигурированной среде
3.1.5. Функциональная организация маршрутизатора.
3.1.6. Пример самоорганизации маршрута при отказах.
3.2. Среда самоорганизации обменных взаимодействий при известном начальном состоянии элементов микроконтроллерной сети
3.2.1. Содержательная характеристика метода поиска.
3.2.2. Параллельный алгоритм самоорганизации маршрута в конфигурированной среде с отказавшими элементами.
3.2.3. Пример поиска программного модуля в конфигурированной коммуникационной среде.
3.3. Алгоритм маршрутизации с локальной информацией об отказах
3.4. Выводы к главе.
ГЛАВА 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ ОТКАЗОУСТОЙЧИВОЙ МАРШРУТИЗАЦИИ.
4.1. Исследование маршрутизации при неизвестном начальном состоянии среды.
4.2. Исследование маршрутизации при известном начальном состоянии среды.
4.3. Сравнительная оценка характеристик маршрутизации
4.4. Выводы к главе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Новгород, ); международной научной конференции «XXVIII Гагаринские чтения» (Москва, ); международной научно-технической конференции «Интеллектуальные САПР» (Таганрог, ). Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 8 статьях, 4 тезисах докладов и защищены 2 патентами на изобретения. Научные положения, выносимые на защиту. Локальные правила маршрутизации передаваемого сообщения в сети с отказавшими элементами между абонентами, изменяющими свои позиции в мультиконтроллере при репродуцировании логической структуры. Клеточные алгоритмы маршрутизации, реализующие композиции правил обхода отказавших ячеек, выбора направлений передачи сообщения, поиска допустимой области, сбора минимальной отказовой информации и ассоциативного поиска в допустимой области расположения абонента. Новая структурно-функциональная организация клеточной отказоустойчивой среды маршрутизации мультиконтроллера. Новая структурно-функциональная организация клеточной среды восстановления логической структуры отказоустойчивого мул ьти контроллера. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения и списка литературы, включающего источника, из которых -отечественные, - зарубежные. Работа изложена на 0 страницах, содержащих рисунков и таблиц. Во введении к диссертации обоснована актуальность её темы, сформулированы цели и задачи работы, научная новизна и практическая ценность полученных результатов, а также представлены краткое содержание глав и основные положения, выносимые на защиту. В первой главе представлен анализ существующих методов и алгоритмов маршрутизации, который показал, что методы отказоустойчивой маршрутизации и методы самоорганизации рассматриваются в отрыве друг от друга. Во второй главе приводятся сформулированные правила самоорганизации и клеточный алгоритм функционирования среды самоорганизации мультиконтроллера с гибким размещением области резервных элементов, а также результаты разработки структурно-функциональной организации слоя самоорганизации, обладающей новизной. В третьей главе даётся обоснование способа достижения приёмника сообщений в репродуцированной среде, приводятся результаты разработки алгоритмов отказоустойчивой маршрутизации, рассматривается синтез устройства адаптивной коммуникационной среды маршрутизации. В четвёртой главе представлены результаты исследований разработанных алгоритмов адаптивной отказоустойчивой маршрутизации на различных формах отказовых ситуаций. В заключении приведены основные результаты, полученные в диссертационной работе. Области возможного использования. Результаты диссертационной работы могут найти применение при построении устройств группового логического управления, к которым предъявляются повышенные требования по надёжности и непрерывности функционирования в условиях отказов отдельных элементов. ГЛАВА 1. Для описания состояния алгоритмических и аппаратурных ресурсов мультиконтроллера будем использовать ряд определений. Определение 1. Отказавшим называется микроконтроллер (МК), который не может выполнять любой из закреплённых за ним частных алгоритмов управления. Определение 1. Работоспособным называется МК, который может выполнять любой из закреплённых за ним частных алгоритмов управления. Определение 1. Резервным называется МК, не передающий свои функции при отказе соседнему МК. Определение 1. Активным называется частный алгоритм управления, на который настроен работоспособный МК. Определение 1. Пассивным называется частный алгоритм управления, размещённый в работоспособном МК, на который МК не настроен. Из определений следует, что каждый МК может быть работоспособным, отказавшим или резервным. Одними из видов организации распределённых систем являются сетчатые архитектуры. В настоящей работе рассматриваются мультиконтроллеры, имеющие матричную однородную структуру с ортогональными связями между МК [6-8]. Структура матричного мультиконтроллера представлена на рис. ЯС - ячейка самоорганизации, ЯМ - ячейка маршрутизации, БУ - блок управления. Рис. Рис. МК одинакова (однородность обуславливает децентрализованную организацию функционирования мультиконтроллера).