Разработка моделей и алгоритмов параметрической настройки межсетевых мультипроцессорных устройств распределенных систем управления

• Автор: Алексеева, Оксана Викторовна
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 156 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ .

ВВЕДЕНИЕ .
1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЕЙ В РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Обмен информацией в распределенных системах управления .

1.2. Логическая сегментация и интеграция информационных сетей.

1.3. Типы межсетевых устройств.

1.3.1. Мосты и коммутаторы.

1.3.2.Базовые схемы пакетной коммутации

1.3.3. Пользовательские характеристики коммутаторов

1.4. Методы моделирования информационных сетей

и их элементов
1.5.Формулировка задачи исследования.
Выводы по первой главе.
2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ РАСЧЕТА ХАРАКТЕРИСТИК КОММУТАТОРА
2.1. Построение концептуальной модели коммутатора
с разделяемой памятью.
2.2. Модель аппаратной реализации коммутатора
2.3. Концепция коммутации через общее поле памяти
2.4. Схема расчета характеристик коммутатора с разделяемой памятью.
2.4.1.Определение множества параметров, коммутатора
2.4.2. Рекуррентная процедура для расчета производительности
коммутатора.
2.4.3. Математическая формулировка задачи
расчета коммутатора .
Выводы по второй главе
3. РАСЧЕТ ВЕРОЯТНОСТНО ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КОММУТАТОРА С РАЗДЕЛЯЕМОЙ ПАМЯТЬЮ .
3.1. Расчет буферной емкости коммутатора с общей разделяемой памятью
3.2. Формирование матрицы распределения очередей исходящих каналов по секциям общего поля памяти ОПП
3.3. Модель расчета временных характеристик коммутатора
3.4. Расчет среднего времени задержки пакетов при коммутации через ОПП.
3.4.1 Слагаемые времени задержки в коммутаторе.
3.4.2. Расчет средних времен ожидания доступа в ОПП
и в канальный модуль КМ.
3.5. Алгоритм расчета производительности коммутатора
3.6. Обобщенный алгоритм параметрической настройки
коммутатора.
3.7. Методика расчета характеристик коммутатора.
Выводы по третьей главе.
4. ЧИСЛЕННАЯ ПРОВЕРКА МЕТОДИКИ ПАРАМЕТРИЗАЦИИ КОММУТАТОРА С РАЗДЕЛЯЕМОЙ ОБЩЕЙ ПАМЯТЬЮ.
4.1. Аналитическое моделирование коммутатора
4.2. Имитационная модель ИМ коммутатора
4.2.1. Структура ИМ коммутатора с разделяемой памятью
4.2.2. Алгоритмы обслуживания моделирования
4.2.3. Алгоритмы обрабатывающих модулей
4.3. Результаты моделирования и их интерпретация
Выводы по четвертой главе
Заключение
Литература


В первой главе приведены общие аспекты сегментации локальных и взаимодействия разнородных сетей, проанализированы принципы построения сопряжения сетей, сформулирована задача исследования. ЗСеМО), приведена математическая формулировка задачи расчета коммутатора. В третьей главе построены аналитические модели для расчета объема буферного пула коммутатора, среднего времени задержки пакетов и производительности коммутатора, алгоритм параметрической настройки параметров коммутатора на соответствие сетевым требованиям. В четвертой главе приведены результаты экспериментальной проверки методики оценивания характеристик коммутатора, построена его имитационная модель. В заключении сформулированы выводы по диссертационной работе. В приложениях к диссертации приводятся листинги программ аналитического и имитационного моделирования. Появление разнообразных телекоммуникационных технологий создало в последние десять лет продуктивную осно;. ВС) различной мощности и назначения. Быстрое развитие привело к тому, что в настоящее время имеется широкий спектр сетей, использующих различные методы коммутации, передачи, управления и доступа. Непосредственный доступ пользователей к вычислительным и информационным ресурсам коллективного пользования, децентрализация управления, постоянный и неизменный рост источников и потребителей информации, повышение требований к оперативности и качеству доставки информации при непрерывном увеличении ее объемов привели к появлению новых методов и принципов использования ЭВМ в АСУ, а именно к системной и сетевой телеобработке и в конечном итоге к распределенным системам, в частности, к корпоративным автоматизированным системам (КРАС) обработки информации и управления [ ]. Децентрализованные информационные системы потенциально имеют лучшее соотношение производительность/стоимость, чем централизованная система. Стратегия развития вычислительной техники -х годов ориентирована в основном на сетевые вычислительные структуры, в которых задачи решаются не централизованно, а распределено [,]. Во многом это определяется распределенным характером самих прикладных задач, таких, например, как автоматизация технологических процессов и крупных рассредоточенных производств, транспортных систем, распределенных систем автоматического контроля и диагностирования нефтяных скважин, банковской и межбанковской деятельности, распределенных систем поддержки принятия решений и т. Но в то же время решаемые ими задачи тесно, поэтому их вычислительные и информационные ресурсы должны быть объединены в единую систему. Такое объединение обеспечивает телекоммуникационная сеть, являющаяся подсистемой РАС. Корпорация является сложной, многопрофильной структурой и вследствие этого имеет распределенную иерархическую систему управления. Кроме того, предприятия, отделения и административные офисы, входящие в корпорацию, как правило, расположены на значительных расстояниях друг от друга. Для централизованного управления таким объединением предприятий используется корпоративная сеть. В ее состав могут входить магистральные сети (WAN, MAN), предназначенные для связи отделений и административных офисов корпораций, Обязательными компонентами корпоративной сети являются локальные сети, связанные между собой [1,2]. С другой стороны, сами ЛВС требуют структуризации, способствующей повышению их производительности без существенных дополнительных затрат. Решение этой проблемы находят в сегментации ЛВС на отдельные относительно автономные домены [ ]. Все отчетливее прослеживается тенденция введения в приложения услуг телефонии, групповой работы над документами, обработки сообщений, видео и т. Эта тенденция определяет требования к сетевой магистрали, которая, комбинируя ЛВС-, VAN- и WAN - магистрали, должна иметь многосервисную основу и передавать любые типы трафика с требуемым качеством. Для соединения удаленных локальных сетей и отдельных компьютеров в корпоративной сети применяются разнообразные телекоммуникационные средства. Особенностью такой сложной сети является высокая степень неоднородности - нельзя удовлетворить потребности сотен и тысяч пользователей с помощью однотипных программных и аппаратных средств.