Методы и средства исследования распределенных сетей передачи данных с неоднородным трафиком на основе неэкспоненциальных моделей

• Автор: Нгуен Дык Тай
• Шифр специальности: 05.13.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 148 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛННЫХ СЕТЕЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

1.1. Принципы структурной и функциональной организации распределенных сетей передачи данных

1.2. Задачи проектирования и исследования сетей передачи данных

1.3. Модели, методы исследования сетей передачи данных и проблемы расчета моделей сетей передачи данных

1.4. Постановка задачи проектирования сетей передачи данных с неоднородной нагрузкой

1.5. Выводы
ГЛАВА 2. ОЦЕНКА ПРОПУСКНЫХ СПОСОБНОСТЕЙ КАНАЛОВ СВЯЗИ В РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СЕТЯХ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ.

2.1. Оптимизация и выбор дискретных значений пропускных способностей каналов связи

2.2. Особенности сетей передачи данных с неоднородной нагрузкой
2.3. Параметризация и расчет потоков в сетях передачи данных.
2.4. Выводы
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ПА ХАРАКТЕРИСТИКИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СЕТЕЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
3.1. Оценка погрешностей аналитических методов расчета модели передачи данных.
3.2. Оценка влияния длины пакетов на характеристики функционирования сетей передачи данных
3.3. Анализ влияния характера трафика и длительности передачи пакетов в каналах связи на характеристики функционирования сетей передачи данных
3.4. Исследование влияния третьего момента гииерэкспоненциального и гипоэкспоненциального распределений на характеристики системы САЗ1
3.5. Выводы.
Г ЛАВА 4. ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ СЕТЕЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ С НЕОДНОРОДНЫМ ТРАФИКОМ.
4.1. Программный комплекс ОСИЕТ.
4.2. Методика исследования сетей передачи данных с использованием программного комплекса ПСЫЕТ.
4.3. Автоматическое построение имитационных моделей для исследования неэкспоненциальных сетей передачи данных.
4.4. Пример расчета характеристик сети передачи данных
4.5. Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.
Литература


Санкт-Петербург), а также в учебном процессе на кафедре ВТ СПбГУ ИТМО в рамках учебных дисциплинах "Сети ЭВМ и телекоммуникации" и "Теория проектирования вычислительных систем и сетей" (Приложение 4). Апробация работы. Имитационное моделирование. Теория и практика» (ИММОД-), IV-й всероссийской научно-практической конференции по имитационному моделированию и его применению в науке и промышленности «Имитационное моделирование. Публикации Материалы, отражающие основное содержание работы, изложены в 6 печатных работах [5, -]. Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, основной части, содержащей 4 главы, заключения, трех приложений и списка литературы. Общий объем работы - 5 страниц. Работа содержит иллюстраций и таблиц. Список литературы включает библиографических источников. В первой главе рассматриваются общие принципы структурной и функциональной организации распределенных СГ1Д, задачи проектирования и различные методы исследования СПД, а также проблемы расчета моделей СГ1Д. Выполнен обзор моделей и методов исследования СПД. При этом модели СПД различных классов строятся па основе моделей массового обслуживания. Рассмотрены классификации систем (СМО) и сетей (СеМО) массового обслуживания. СМО используются в качестве моделей каналов связи, а СсМО -в качестве моделей СПД. Для исследования СПД используются аналитические (точные, приближенные и эвристические) и имитационные методы. Точные аналитические методы используются для экспоненциальных моделей, приближенные методы используются для расчета неэкспоненциальных моделей, расчет которых точными методами не возможен. Имитационное моделирование реализуется в среде GPSS World, используемой для исследования сложных систем с дискретным характером функционирования. Во второй главе рассматриваются задачи оценки пропускных способностей каналов связи СПД с учетом реальных особенностей. Представлена задача оптимизации пропускных способностей каналов связи на основе метода Лагранжа при ограничении на среднее время доставки пакетов в СПД и на стоимость СПД. Приведен алгоритм выбора дискретных значений пропускных способностей на основе полученных непрерывных значений. Выявлены основные отличия традиционной задачи оптимизации пропускных способностей каналов связи с однородной нагрузкой, предположенной Клейнроком, от задачи оптимизации с неоднородной нагрузкой, рассматриваемой в диссертационной работе. Представлен детальный алгоритм расчета потоков пакетов в каналах связи на основе заданных особенностей СПД: топологии, маршрутизации СПД, модели взаимодействия пользователей, распределения прикладных программ и наборов данных, и т. Данный рекурсивный алгоритм встроен в программный комплекс и представляет собой ключевой этап для решения задачи оценки пропускных способностей на основе метода Лагранжа. Третьи глава посвящена исследованию влияния процессов передачи данных на характеристики функционирования СПД. Выполнены многочисленные имитационные эксперименты для оценки погрешностей аналитических методов расчета модели канала связи, базирующихся на приближенных формулах расчета временных характеристик канала связи. Рассмотрены разные подходы по оценке влияния ограниченной длины пакетов на характеристики каналов в отдельности и в сети в целом. Проведен анализ влияния характера трафика в СПД и длительности передачи пакетов в каналах связи на характеристики функционирования СПД. Рассмотрено влияние третьего момента гиперэкспоненциального (с коэффициентом вариации больше 1) и гипоэкспоненциального (с коэффициентом вариации меньше 1) распределения времени обслуживания (передачи пакетов в канале) на характеристики системы. В четвертой главе представлено описание разработанного программного комплекса "ОСЫЕТ" для исследования СПД с неоднородным потоком сообщений на основе аналитического и имитационного моделирования. Сформулирована методика исследования распределенной СПД с неоднородным трафиком, результативность которой иллюстрируется примером проектирования и анализа корпоративной СПД. В заключении приведены основные результаты работы.