Разработка методики и моделей для анализа информационных потоков в сетях обработки информации АСУП с требованиями к качеству обслуживания

• Автор: Давыдов, Денис Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Вологда
• Количество страниц: 168 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР МЕТОДИКИ АНАЛИЗА ИНФОРМАЦИОННЫХ ПОТОКОВ В СЕТЯХ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ АСУП.

1.1. Концепция интеграции современных АСУП и АСУ ТП на базе сетей .

1.2. СОИ АСУП на базе как объект исспедования.

1.2.1. Качество обслуживания i vi, .

1.2.2. Технологии коммуникационного оборудования

1.2.3. Принципы классификации пакетов.

1.3. Определение проблемы и предварительных требований к математическому аппарату для анализа информационных потоков в СОИ АСУП.

1.4. Существующие системы анализа

1.5. Обзор подходов к анализу информационных потоков СОИ АСУП

1.5.1. Основные методики подходов к анализу информационных потоков СОИ АСУП

1.5.2. Накопление статистики по работе реальной системы
1.5.3. Основанные на правилах системы
1.5.4. Гоафовые потоковые алгоритмы
1.5.5. Системы и сети массового обслуживания.
1.5.6. Сети Петри
1.5.7. Комбинирование аналитических потоковых алгоритмов и моделирования узлов сетями Петри
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА АНАЛИЗАОБРАБОТКИ ПОТОКОВ ТРАФИКА В СОИ АСУП С РАЗЛИЧНЫМИ ТРЕБОВАНИЯМИ К КАЧЕСТВУ ОБСЛУЖИВАНИЯ.
2.1. Общий подход
2.2. Теория сетей Петри
2.2.1. Раскрашенные сети Петри.
2.2.2. Расширение раскрашенных сетей временным механизмом
2.2.3. Нечткие сети Петри.
2.2.4. Обоснование выбора разновидности сетей Петри
2.3. Свойства сетей Петри и их анализ
2.4. Определение маршрутов в сети и е предварительное упрощение
2.5. Расчт потоков в информационной сети с помощью классического потокового алгоритма ФордаФалькерсона.
2.6. Моделирование нагрузки в сети.
2.6.1. Требования к качеству обслуживания
2.6.2. Объединение потоков с одинаковыми требованиями к КО в классы обслуживания.
2.6.3. Внесение нечткости.
2.6.4. Задание потоков данных в сети.
2.6.5. Определение правил кондиционирования потоков
2.6.6. Получение матриц требований к передаче
ГЛАВА 3. ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛЕЙ МЕХАНИЗМОВ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИОННОУПРАВЛЯЮЩИХ ПОТОКОВ В СОИ АСУП С ТРЕБОВАНИЯМИ К КАЧЕСТВУ ОБСЛУЖИВАНИЯ.
3.1. Описание модифицированной атрибутной сети Петри.
3.2. Описание маркера в МАСП.
3.3. Преобразование элементов модифицированной атрибутной сети Петри к классическому виду.
3.4. Метод с промежуточной буферизацией в аппарате МАСП
3.5. Предоставление дифференцированных услуг СОИ АСУП
3.6. Моделирование ограниченной пропускной способности канала передачи с помощью МАСП
3.7. Механизмы обслуживания очередей при наличии требований к качеству обслуживания
3.7.1. Приоритетное обслуживание.
3.7.2. Взвешенные настраиваемые очереди
3.8. Моделирование очереди коммутирующего устройства СОИ АСУП.
3.8.1. Моделирование очереди I
3.8.2. Моделирование очереди с i отсечение конца.
3.8.3. Моделирование очереди с произвольное раннее обнаружение.
3.8.4. Моделирование очереди с произвольное раннее обнаружение с штрафованием
3.8.5. Моделирование очереди с на основе потока .
3.9. Моделирование логического кабельного сегмента СОИ АСУП аппаратом МАСП
ГЛАВА 4. РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДИКИ АНАЛИЗА ОБРАБОТКИ ПОТОКОВ ТРАФИКА В СОИ АСУП С РАЗЛИЧНЫМИ ТРЕБОВАНИЯМИ К КАЧЕСТВУ ОБСЛУЖИВАНИЯ
4.1. Программная реализация методики анализа обработки потоков трафика в СОИ АСУП с различными требованиями к качеству обслуживания.
4.2. Задание экспертных оценок по генерации потоков СОИ АСУП с различными требованиями к качеству обслуживания
4.3. Составление блоксхемы обработки потоков в элементе СОИ АСУП из моделей МАСП
4.4. Компоновка общей модели элемента и определение связей между полученными подсистемами МАСП
4.5. Алгоритм Фаркаса для структурного анализа моделей элементов построенных с помощью МАСП.
4.6. Алгоритм ФордаФалкерсона и его применение в методике
4.7. Пример применения метода для анализа вычислительной сети
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Xx i, как экспериментальная сеть на основе коаксиального кабеля для организации локальных вычислительных сетей, работающих со скоростью передачи 3 Мбитс с конкурентным доступом к среде, с обнаружением несущей и коллизий i i ii протокол. Успех этого привел к разработке и внедрению на рынке новой реализации протокола Мбитс версия 1, разработанной консорциумом трех компаний ii i i, I i i Xx i. Оригинал стандарта I 2. Проект стандарта был одобрен рабочей группой 2. II . С тех пор предложено большое количество добавлений к стандарту, определяющих расширение возможностей, обеспечение поддержки широкого набора физических сред и расширение набора скоростей передачи. За время существования на рынок поступило большое количество разнообразных устройств для локальных вычислительных сетей многих фирмпроизводителей, которые реализуют технологические возможности стандарта I
Б рамках стандарта реализованы три скорости передачи , 0 и Мбитс. I 2. I 2. По самым приблизительным оценкам, сегодня сетей в мире используют протокол . Причинами этому стали такие особенности протокола, как простота работы, легкость в реализации, хорошая управляемость, простота в поддержке, высокая защищенность, низкая стоимость подключения, большая гибкость и масштабируемость, высокая степень стандартизации, что гарантирует полную совместимость оборудования СОИ АСУП. Несмотря на все достоинства, у протокола есть и несомненные недостатки но сравнению с другими протоколами. Для того, чтобы переломить ситуацию в этом направлении, была предложена система стандартов называемая качеством обслуживания . Качество обслуживания это сетевая архитектура, позволяющая администраторам контролировать такие параметры передачи трафика, как задержка, колебания задержки и потери пакетов в сстиб. Потоки данных, напротив, достаточно некритичны к этим параметрам. Приложения, использующие такие потоки, имеют механизмы перепосылки потерянной информации, и время сетевой задержки для них не играет большой роли. Современные сетевые протоколы снабжены механизмами, способными отличать, трафик какого приложения передается в данный момент и на основе этого принимать решение, как его передавать задержать или обеспечить ему зеленый коридор. Спецификации I 2. Приоритизация, обобщающая концепцию , подразумевает наличие средств, с помощью которых определенные кадры получают право на предпочтительную обработку по сравнению с другими. Службы приоритизации позволяют коммутаторам второго уровня реализовать управление качеством обслуживания, на основе тегов выявляя различия между пакетами и, соответственно этому, поразному их обрабатывая. Спецификация 2. Самому высокому приоритету соответствует класс 7, который резервируется для данных управления сетью. Классы 5 и 6 могут использоваться для особо чувствительного к задержкам трафика, такого как видео или речь. Класс 0 резервируется для максимально лучшей доставки и присваивается в тех случаях, когда не специфицирован ни один другой класс. Хотя спецификация 2. Спецификация 2. Он добавляется к заголовку пакета, что позволяет обеспечить условия передачи для пакетов, распространяющихся в ссти. Все, что говорилось выше, относится к механизмам обеспечения качества обслуживания на канальном уровне. Эти механизмы зависят от той технологии, которая выбрана для организации сетевой инфрасгруктуры. Организацией I, занимающейся разработкой стандартов для 1Рсстсй, предложены стандарты на качество обслуживания для сетевого уровня. В настоящее время в се составе созданы две рабочие группы, каждая из которых разрабатывает свою модель обеспечения . Они получили названия ii vi iv и vi V. I v. I v. Протокол V основан на понятии потока и позволяет приложению сообщать параметры , которые требуются для его работы время задержки, пределы нарушения синхронизации и величины полосы пропускания, с помощью передачи управляющего сообщения по всему маршруту этого потока. Получив такое сообщение, маршрутизатор либо резервирует ресурсы для приложенияотправителя, либо отказывает ему в доступе к ссти. Под качеством обслуживания i vi, в общем случае принято понимать предоставление пользователям и приложениям в сети предсказуемого сервиса по доставке данных.