Вероятностные методы и модели управления потоками данных и ресурсами в сетях и многопроцессорных системах

• Автор: Богуславский, Леонид Борисович
• Шифр специальности: 05.13.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1995
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 350 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ПРИНЦИПЫ УПРАВЛЕНИЯ ПОТОКАМИ ДАННЫХ И РЕСУРСАМИ

1.1. Общие задачи и функции механизмов управления потоками

данных и ресурсами и методы их моделирования

1. 2. Управление в многопроцессорных системах

1. 3. Управление в локальных сетях

1. 4. Управление в глобальных сетях

Выводы к главе 1

ГЛАВА 2. АНАЛИЗ КОНФЛИКТОВ ДОСТУПА К РЕСУРСАМ

МНОГОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМ

2. 1. Система с полносвязным интерфейсом
непрерывные модели
2. 2. Асимптотический анализ моделей большой размерности
2.3. Система с полносвязным интерфейсом
дискретные модели
2. 4. Система с односвязным интерфейсом и блоками
локальной памяти
Выводы к главе 2
ГЛАВА 3. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СТРАТЕГИЙ ДОСТУПА С ОБРАТНОЙ
СВЯЗЬЮ В МНОГОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМАХ
3. 1. Системы с неравномерным доступом к памяти
3. 2. Стратегии доступа и критерии эффективности
3. 3. Точные модели и основные допущения
3. 4. Приближенные модели и методы
3. 5. Численные результаты
3. 6. Вывод приближений для дисперсий и вероятностных
распределений
Выводы к главе 3
ГЛАВА 4. УПРАВЛЕНИЕ КРИТИЧЕСКИМИ РЕСУРСАМИ
В МНОГОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМАХ
4. 1. Описание модели
4. 2. Системы с малым числом критических ресурсов
4. 3. Система с большим числом критических ресурсов
Выводы к главе 4
ГЛАВА 5. УПРАВЛЕНИЕ ПОТОКАМИ ДАННЫХ И РЕСУРСАМИ
В ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЯХ
5. 1. Анализ методов приоритетного доступа
5. 2. Оценка производительности локальной сети
архитектуры клиентсервер
Выводы к главе 5
ГЛАВА 6. УПРАВЛЕНИЕ КАНАЛАМИ СВЯЗИ
6. 1. Структура линейных протоколов
6. 2. Модели линейных протоколов
Выводы к главе 6
ГЛАВА 7. УПРАВЛЕНИЕ СКВОЗНОЙ ТРАНСПОРТИРОВКОЙ ДАННЫХ
7. 1. Методы управления сквозной транспортировкой данных
7. 2. Анализ ограничения нагрузки и длительности таймаута
на ожидание подтверждений в логическом соединении
7. 3. Анализ схем повторных передач пакетов
7. 4. Имитационное моделирование сквозных протоколов
7. 5. Управление передачей пакетов при объединении сетей
Выводы к главе 7
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список обозначений и сокращений
ЛИТЕРАТУРА


Поскольку в ЛВС один общий канал связи (например, шина) разделяется между всеми абонентами, ЛВС называют также моноканальными сетями, и необходима некоторая децентрализованная процедура доступа к каналу, обеспечивающая его использование в каждый конкретный момент времени одним абонентом, т. Эта процедура (метод доступа) может быть случайной или детерминированной. Наибольшее распространение среди методов случайного доступа получил метод множественного доступа с контролем несущей и обнаружением конфликтов (МДКН/ОК), а среди методов детерминированного доступа - маркерный доступ. В первом случае занятость шины характеризуется наличием в канале несущего сигнала сообщения. Все узлы «прослушивают» канал, чтобы обнаружить несущую. Однако из-за конечности времени распространения сигнала в обе стороны от места подключения узла-отправителя к каналу несколько узлов могут посчитать канал свободным и начать передачу сообщений, что ведет к конфликтам (наложению) передач. Узлы, обнаружив конфликт, откладывают свои передачи, а затем через случайное время вновь пытаются повторить их. При выборе детерминированного или приоритетного метода доступа к общей среде передачи (общему каналу) важно удовлетворять двум требованиям: 1) обеспечить ограниченное гарантированное время ожидания доступа к каналу для всех сообщений систем реального времени; 2) уменьшить время ожидания для высокоприритетных сообщений. При приоритетном доступе источники сообщений (станции ЛВС) занимают общий канал для передачи данных после выполнения детерминированной процедуры, гарантирующей разрешение конфликта. Эта процедура (борьба за канал) сводится к передаче в канал управляющей информации, задающей приоритеты станций. Приоритет любой станции можно задавать не только адресом, но и местом ее подключения к каналу и временем реакции на изменение состояния канала. На совместном использовании этих способов основано децентрализованное пространственно-временное управление (ДПВУ) доступом к каналу []. Анализ и моделирование методов приоритетного доступа в ЛВС проводится в п. Для обеспечения высокой скорости доступа большого числа пользователей к общим базам данных большого объема, современные ЛВС часто имеют архитектуру «клиент-сервер», реализуя метод распределенной обработки данных, при которых пользователи (клиенты) отделены от услуг, которыми они пользуются (серверов). Вычисления, организованные по принципу «клиент-сервер>, ведут свое начало от систем управления базами данных и тенденции к разделению программного обеспечения, используемого для доступа к данным, от того программного обеспечения, которое управляет им. В ЛВС, организованных по принципу «клиент-сервер», эта идея распространяется на систему в целом, и аппаратные и программные модули в зависимости от их функций разделяются на клиентов и серверов. Такой подход может принести много преимуществ, заключающихся в повышенной гибкости, легкости интеграции приложений, и наконец, существенном (в ряде случаев вдвое - согласно [0]) снижении затрат. В качестве примера рассмотрим ЛВС архитектуры «клиент-сервер», состоящую из множества узлов-клиентов (УК) и единственного узла-сервера (см. Каждый УК представляет собой отдельный компьютер, подключенный к сети и имеющий локальную память (ЛП). Сервер управляет иерархией устройств общей памяти и выполняет все необходимые операции по доступу к файлам. Верхние уровни иерархии устройств сервера представляют собой подсистему различных дисков (лазерных, магнитных), а нижние уровни реализованы в виде библиотеки файлов на магнитных лентах (МЛБ). Система управления иерархической памятью управляет перемещениями файлов с одного уровня на другой, при этом основными операциями являются: перемещение файлов из устройств ЛП УК на устройства сервера, с любого уровня иерархии на следующий по номеру, из устройств сервера на локальные устройства УК и с любого уровня иерархии на самый верхний уровень иерархии устройств сервера. Примерами аналогичных систем управления иерархической памятью являются UNITREE и DATATREE [1].