Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Транспортные вычислительные сети, как элемент для использования технологий взаимодействия и передачи данных в вычислительных сетях 9
1.1. Описание поведения информационных потоков при сетевом взаимодействии с помощью модели OSI 10
1.2. Протоколы осуществляющие передачу данных в вычислительных сетях 24
1.3. Выводы но главе1 34
Глава 2. Модели теории массового обслуживания для описания процессов в транспортных региональных сетях 35
2.1. Критерии качества функционирования региональных транспортных сетей . 35
2.2. Модели систем массового обслуживания, применяющиеся для эффективного описания процессов в транспортных региональных сетях 45
Глава 3: Анализ и проектирование региональных вычислительных транспортных сетей 78
3.1. Автоматизация и управления коллективным использованием ресурсов в транспортных сетях .79
3.2. Технология структуризации сети с коммутацией пакетов 99
3.3. Эффективное проектирование и определение параметров региональной вычислительной сети г 113
3.4. Анализ задержки пакетов в РИС 119
3.5. Задача выбора пропускных способностей для организации заданного качества обслуживания в РВС 129
3.6. Управление распределением потоков для оптимизации маршрутов в сети.». 139
3.7. Задача выбора пропускных способностей распределения потоков для минимизации времени обработки запроса в сети 150
3.8. Результаты но главе 3 154
Глава 4. Технико-ннструменталыюс обеспечение 155
4.1. Коммуникационное оборудование 155
4.2. Описание модели проектируемой сети .158
4.3. Анализ адекватности моделей ТМО с реальной сетью 161
4.4. Расчет параметров сети I 185
4.5. Результаты но главе 4 188
Заключение 190
Библиографический список 192
- Описание поведения информационных потоков при сетевом взаимодействии с помощью модели OSI
- Критерии качества функционирования региональных транспортных сетей
- Автоматизация и управления коллективным использованием ресурсов в транспортных сетях
- Описание модели проектируемой сети
Введение к работе
Актуальность проблемы. Основная цель автоматизации информационных процессов па водном транспорте состоит в обеспечении информацией и информационными технологиями всех производственных процессов и иерархической сети управления деятельностью подразделений, для достижения максимальной эффективности управления перевозочными процессами. При этом для всех заинтересованных пользователей, объединенных информационной сетью, необходимо создать единое информационное пространство. Другими словами целесообразно объединять процессы и объекты на водном транспорте централизованной сетевой системой.
При этом современная концепция информатизации на водном транспорте направлена на централизацию вычислительных процессов и управления. Но при этом подходе повышаются требования к развитию средств связи, протоколов передачи данных, распределенного доступа к сетевым ресурсам, все это возникает между информационно-вычислительными центрами (ИВЦ) разных уровней и разных подразделений.
Задачи решаемые на местах в ИВЦ подразделений, имеют высокую степень детализации информации, которая требует очень быстрой обработки. Возможность обработки основного объема информации на месте, без передачи ее на АСУ высшего уровня, позволяет снизить общие требования к развитию средств связи между ИВЦ разных уровней. Для надельного функционирования АСУ при решении оперативных задач, как правило, большое число ЭВМ обменивается максимальным количеством информации. Применение множества персональных компьютеров (ПК) в данной ситуации затрудняет множество вычислений, т.к. затруднен быстрый обмен информацией между ними. Поэтому требуется установка высоко производительных каналов связи и современного сетевого оборудования между информационно-вычислительными системами, архитектура которых
поддерживает надежность, избыточность, быстродействие, приоритетность обслуживания. Воплощением таких архитектур являются локальные и региональные вычислительные сети.
В мире интенсивно идет разработка сетей разного уровня, для решения сложных задач управления в реальном времени, планирования, моделирования и др. Большие сети открывают широкие возможности в достижении более высоких показателей производительности и надежности, по сравнению с малыми сетями, за счет использования избыточности, алгоритмов приоритетности передачи информации. Как правило, разработки больших сетей уникальны, дороги, недоступны для широкого использования. Они применимы только в конкретных случаях и в определенных моментах.
Для оптимального использования создаваемых сетей между информационными вычислительными системами (ИВС), необходимо определить общую стратегию (технологию) построения сети, а затем реализовывать уже конкретные аппаратные платформы для поддержки этой сети в ИВЦ. При этом, каждая задача решаемая при построении представляет собой частный пример и при ее решении нельзя получить полную информацию о трафике в ИВЦ, а также о программной реализации того или иного процесса.
В последнее время появился ряд работ, в которых теоретически обосновываются требования к топологиям и архитектуре информационных сетей, но однозначного обоснования поведения трафика в сети, а также его описания нет. При этом для транспортных задач целесообразно применять сочетания региональных вычислительных сетей (РВС) и локальных вычислительных сетей (ЛВС) для организации взаимодействия между ИВЦ. Информационные сетевые системы (ИСС) максимально приспособлены к обработки больших массивов информации, с наибольшей эффективностью решают только большие задачи, поставленные перед ними, которые предъявляют высокие требования к производительности межсетевого
взаимодействия. Такая ИСС должна «уметь» обрабатывать разные элементы данных передающихся по одним каналам связи, что и другая информация, которая нужна для решения других задач.
ИСС применяются для комплексной автоматизации предприятий водного транспорта, должны удовлетворять некоторым критериям.
Разработка некоторых математических подходов позволяет упростить
проектирование сетей и в дальнейшем уберечь от глобальных
конструктивных ошибок.
За последнее время программисты получили распоряжение мощные средства для автоматизации создания ИСС. Однако даже новейшие технологии объектно-ориентированного программирования (ООП), архитектура «клиент-сервер», среды быстрой разработки программ, большое количество готовых компонентов, из которых можно строить программу, а также множество аппаратных решений построения сетей быстрого обмена информацией, не позволяют достаточно эффективно учитывать все особенности при построении сетей обмена информацией и множества распределенных сетевых ресурсов, использующихся для ИВЦ.
В связи с этим целью диссертационной работы является структуризация принципов построения региональных сетей для ИВЦ, разработка методов моделирующих поведение процессов в сетях при разных нагрузках и алгоритмического обеспечения описания информационных маршрутов.
Исходя из поставленной цели, в работе решаются следующие задачи:
Формулирование общих принципов взаимодействия передачи информации в сети, определение протоколов передачи, определение критериев эффективности работы сети; '
Применения моделей теории массового обслуживания для комбинированного и эмпирического моделирования процессов в региональных транспортных сетях;
Обобщение алгоритмов доступа для коллективного использования ресурсом, под ресурсом в нашем случае понимается: использование некоторого объема памяти, времени центрального процессора для обработки запросов, сам объем информации, который предоставляется пользователю;
Разработка алгоритмов описывающих основные критерии использующиеся при проектировании региональной транспортной сети;
Исследование разных методов моделирования трафика в сети с помощью моделей теории массового обслуживания.
Методы исследования. Методологической основой и
общетеоретической базой исследования являются принципы построения вычислительных сетей, теория массового обслуживания, теория алгоритмов, теория программирования вычислительных процессов, теория построения вычислительных структур, теория управления и принятия решений.
Научная новизна диссертационной работы состоит:
В построении и исследовании области применения моделей теории массового обслуживания, для проектирования региональных вычислительных сетей.
В разработке и обоснованию комплекса структурных и алгоритмических принципов, реализующих данную концепцию на существующей аппаратной и управляющей базе.
В предложении нового подхода для, разработки региональных вычислительных сетей, основанного на выделении трех составляющих компонент: пропускная способность, время реакции сети, топология.
1 Іредложено решение, которое позволило проводить параметрический синтез при разработке региональных транспортных вычислительных сетей, что позволило,
приблизить модели к более реальным процессам происходящим н сені.
Практическая ценность. Предлагаемый подход может быть успешно применен при промышленной разработке ИСС, комплексов автоматизации деятельности предприятий и организации водного транспорта. Выигрыш при применении данного подхода проектирования, дает легкость при проектировании, моделировании разных ситуаций в сетях, определения узких мест, при этом дает возможность на основании полученных данных подбирать соответствующее оборудовании имеющее разную спецификацию.
Разработанный комплекс структурных средств, который доведен до конкретных схематических решений. Рассматриваемая разработка обеспечивает математическую, конструктивную и идеологическую базу для последующего усовершенствования и развития, а также проведение исследований в этой перспективной области.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 5 печатных работ.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы.
Описание поведения информационных потоков при сетевом взаимодействии с помощью модели OSI
В условиях стремительного роста интенсивности информационного обмена в современных сетях часто возникает необходимость в применении научно обоснованных методов предсказания последствий изменений в сети, смены топологии сети, увеличение размеров сети и т.д. Последствия могут оцениваться с точки зрения влияния на производительность, время ответа сети, доступность тех или иных сервисов и прочее. Желательно также уметь проводить априорную оценку параметров сети до ее развертывания.
Существуют случаи, в которых достаточно сложно быстро получить ответ на вопрос о том, насколько возрастет нагрузка на сеть при тех или иных изменениях, и справится ли с ней сеть. С точки зрения проектирования сети это означает, что не существует четкого однозначного метода, позволяющего на основе существующих требований к сети вычислить параметры и конфигурацию будущей системы. Рассмотрим небольшой пример. Одно из отделений организации намеревается оборудовать все свои рабочие места персональными компьютерами и настроить их для работы в локальной сети с сервером. В принципе, можно, основываясь на опыте какой-либо родственной организации, которая уже проделала подобную работу, оценить примерную загрузку сети, генерируемую каждым персональным компьютером, и на этом основании оценить требуемую" производительность всей локальной сети и сервера в частности. Основным критерием в этом случае является производительность сети в целом. При использовании интерактивных приложений реального времени в качестве основной оценочной характеристики обычно используется время ответа сети (т.е. время реакции сети). В таких случаях при проектировании сети необходимо имен, аналитические инструменты, позволяющие предсказать производительность сети по модели. Одним из таких инструментов, предназначенных для разработки сетевых и коммуникационных структур, аналитическая модель, основанная на теории массового обслуживания. При этом большое количество проблемных вопросов находит свое решение при использовании математического метода анализа очередей.
Применение теории очередей для анализа производительности сети во многих случаях дает желаемые результаты. Знание основ статистики и понимание базовых принципов применения теории очередей - это все, что может потребоваться для получения оценки производительности сети с необходимой степенью точности. Аналитик может провести анализ очередей в заданной сетевой структуре, используя уже готовые таблицы очередей или готовые компьютерные программы.
Для того, чтобы понять почему же можно использовать данную математическую теорию систем массового обслуживания рассмотрим общую модель и уровни OSI, а так же реализацию протоколов в ЛВС и на основании этого сделаем заключение в каких направлениях мы будем использовать теорию массового обслуживания.
Все устройства, работающие в одной сети, должны общаться на одном языке - предавать данные в соответствии с общеизвестным алгоритмом в формате, который будет понят другим устройством. Иногда возникают ситуации, в которых два устройства не понимают друг друга. Различные компании работающие в одной отрасли имеют различные приоритеты и подходы к построению сети и т.д. Различия во взглядах разработчиков на фундаментальные основы сети могут привести к несовместимости устройств. Самые первые сети были работоспособны только, при условии, что все их компоненты поставлялись одним производителем. Это приводило к тому, что заказчики группировались вокруг ведущих производителей. При таком положении вещей замена существующего сетевого оборудования продуктами других производителей означала серьезные денежные затраты.
Взаимодействие устройств подразумевает под собой, что все устройства следуют обще признанным правилам. Для принятия этих правил были созданы специальные комитеты и институты но стандартизации. Данные организации формируются из представителей фирм в определенной области промышленности, которые добровольно предлагают свою помощь. Эти добровольцы занимаются разработкой и утверждением стандартов, которые должны поддерживаться любым продуктом, претендующим на соответствие стандарту. Большинство производителей понимают важность представления заказчикам стандартизированных продуктов для построения гибких и открытых систем.
В 1984 году с целью упорядочения описания принципов взаимодействия устройств в сетях Международная организация по стандартизации (International Organization of Standardization - ISO) предложила семиуровневую эталонную коммуникационную модель «Взаимодействие Открытых Систем» (Open System Interconnection, OSI).
Критерии качества функционирования региональных транспортных сетей
Сформулировать критерии эффективности работы сети. Чаще всего такими критериями служат производительность и надежность, для которых в свою очередь требуется выбрать конкретные показатели оценки, например, время реакции и коэффициент готовности, соответственно.
Определить множество варьируемых параметров сети, прямо или косвенно влияющих на критерии эффективности. Эти параметры действительно должны быть варьируемыми, то есть нужно убедиться в том, что их можно изменять в некоторых пределах по вашему желанию. lice варьируемые параметры могут быть сгруппированы различным образом. Гак, например, улучшить работу сети с медленными и зашумлепиыми глобальными каналами связи можно, перейдя на протоколы TCP/IP. Также можно добиться значительных улучшений с помощью замены сетевых адаптеров неизвестного производителя на адаптеры BrandName. 3. Определить порог чувствительности для значений критерия эффективности. Так, производительность сети можно оценивать логическими значениями "Работает" или "Не работает", и тогда оптимизация сводится к диагностике неисправностей и приведению сети в любое работоспособное состояние. Другим крайним случаем является тонкая настройка сети, при которой параметры работающей сети (например, размер кадра или величина окна неподтвержденных пакетов) могут варьироваться с целью повышения производительности (например, среднего значения времени реакции) хотя бы на несколько процентов. При этом, под оптимизацией сети понимают некоторый промежуточный вариант, при котором требуется выбрать такие значения параметров сети, чтобы показатели ее эффективности существенно улучшились, например, пользователи получали ответы на свои запросы к серверу баз данных не за 10 секунд, а за 3 секунды, а передача файла на удаленный компьютер выполнялась не за 2 минуты, а за 30 секунд. Таким образом, можно предложить три различных трактовки задачи оптимизации: 1. Приведение сети в любое работоспособное состояние. Обычно эта задача решается первой, и включает: поиск неисправных элементов сети - кабелей, разъемов, адаптеров, компьютеров; проверку совместимости оборудования и программного обеспечения; выбор корректных значений ключевых параметров программ и устройств, обеспечивающих прохождение сообщений между всеми узлами сети - адресов сетей и узлов, используемых протоколов, типов кадров Ethernet и т.п. 2. Грубая настройка - выбор параметров, резко влияющих на характеристики (надежность, производительность) сети. Если сеть работоспособна, но обмен данными происходит очень медленно (время ожидания составляет десятки секунд или минуты) или же сеанс связи часто разрывается без видимых причин, то работоспособной такую сеть можно назвать только условно, и она безусловно нуждается в грубой настройке. 11а этом этане необходимо найти ключевые причины существенных задержек прохождения пакетов в сети. Обычно причина серьезного замедления или неустойчивой работы сети кроется в одном неверно работающем элементе или некорректно установленном параметре, но из-за большого количества возможных виновников поиск может потребовать длительного наблюдения за работой сети и громоздкого перебора вариантов. Грубая настройка во многом похожа па приведение сети в работоспособное состояние. Здесь также обычно задается некоторое пороговое значение показателя эффективности и требуется найти такой вариант сети, у которого это значение было бы не хуже порогового. Например, нужно настроить есть так, чтобы время реакцшкеервера па запрос пользователя не превышало 5 секунд. 3. Топкая настройка параметров сети (собственно оптимизация). Если сеть работает удовлетворительно, то дальнейшее повышение ее производительности пли надежности вряд ли можно достичь изменением только какого-либо одного параметра, как это было в случае полностью неработоспособной сети или же в случае ее грубой настройки. В случае нормально работающей сет дальнейшее повышение ее качества обычно требует нахождения некоторого удачного сочетания значении большого количества параметров, іншому этот процесс и получил название "гонкой настройки". Даже при гонкой настройке сети оптимальное сочетание ее параметров (в строгом математическом понимании термина ".оптимальность") получить невозможно, да п не нужно. Пет смысла затрачивать колоссальные усилия по нахождению строгого оптимума, отличающегося от близких к нему режимов рабогы па величины такого же порядка, что и точность измерений трафика в сети. Достаточно найти любое из близких к оптимальному решений, чтобы считать задачу оптимизации сети решенной. Такие близкие к оптимальному решения обычно называют рациональными вариантами, и именно их поиск интересует па практике администратора сети или сетевого интегратора. Критерии эффективности работы сети. Все множество наиболее часто используемых критериев эффективности работы сети может быть разделено па две группы. Одна группа характеризует производительность работы сети, вторая - надежность. Производительность сети измеряется с помощью показателей двух типов - временных, оценивающих задержку, вносимую сетью при выполнении обмена данными, и показателей пропускной способности, отражающих количество информации, переданной сетью в единицу времени. Эти два тина показателей являются взаимно обратными, и, зная один из них, можно вычислить другой. Время реакции. реакции может использоваться в очень широком смысле, поэтому в каждом конкретном случае необходимо уточнить, что понимается под этим термином. В общем случае, время реакции определяется как интервал времени между возникновением запроса пользователя к какому-либо сетевому сервису и получением ответа на этот запрос (рис. 2.1.1). Очевидно, что смысл и значение этого показателя зависят от тина сервиса, к которому обращается пользователь, от чого, какой пользователь и к какому серверу обращается, а также от текущего состояния других элементов сети - загруженности сегментов, через которые проходит запрос, загруженности сервера и т.н.
Автоматизация и управления коллективным использованием ресурсов в транспортных сетях
Сформулировать критерии эффективности работы сети. Чаще всего такими критериями служат производительность и надежность, для которых в свою очередь требуется выбрать конкретные показатели оценки, например, время реакции и коэффициент готовности, соответственно.
Определить множество варьируемых параметров сети, прямо или косвенно влияющих на критерии эффективности. Эти параметры действительно должны быть варьируемыми, то есть нужно убедиться в том, что их можно изменять в некоторых пределах по вашему желанию. lice варьируемые параметры могут быть сгруппированы различным образом. Гак, например, улучшить работу сети с медленными и зашумлепиыми глобальными каналами связи можно, перейдя на протоколы TCP/IP. Также можно добиться значительных улучшений с помощью замены сетевых адаптеров неизвестного производителя на адаптеры BrandName. 3. Определить порог чувствительности для значений критерия эффективности. Так, производительность сети можно оценивать логическими значениями "Работает" или "Не работает", и тогда оптимизация сводится к диагностике неисправностей и приведению сети в любое работоспособное состояние. Другим крайним случаем является тонкая настройка сети, при которой параметры работающей сети (например, размер кадра или величина окна неподтвержденных пакетов) могут варьироваться с целью повышения производительности (например, среднего значения времени реакции) хотя бы на несколько процентов. При этом, под оптимизацией сети понимают некоторый промежуточный вариант, при котором требуется выбрать такие значения параметров сети, чтобы показатели ее эффективности существенно улучшились, например, пользователи получали ответы на свои запросы к серверу баз данных не за 10 секунд, а за 3 секунды, а передача файла на удаленный компьютер выполнялась не за 2 минуты, а за 30 секунд. Таким образом, можно предложить три различных трактовки задачи оптимизации: 1. Приведение сети в любое работоспособное состояние. Обычно эта задача решается первой, и включает: поиск неисправных элементов сети - кабелей, разъемов, адаптеров, компьютеров; проверку совместимости оборудования и программного обеспечения; выбор корректных значений ключевых параметров программ и устройств, обеспечивающих прохождение сообщений между всеми узлами сети - адресов сетей и узлов, используемых протоколов, типов кадров Ethernet и т.п. 2. Грубая настройка - выбор параметров, резко влияющих на характеристики (надежность, производительность) сети. Если сеть работоспособна, но обмен данными происходит очень медленно (время ожидания составляет десятки секунд или минуты) или же сеанс связи часто разрывается без видимых причин, то работоспособной такую сеть можно назвать только условно, и она безусловно нуждается в грубой настройке. 11а этом этане необходимо найти ключевые причины существенных задержек прохождения пакетов в сети. Обычно причина серьезного замедления или неустойчивой работы сети кроется в одном неверно работающем элементе или некорректно установленном параметре, но из-за большого количества возможных виновников поиск может потребовать длительного наблюдения за работой сети и громоздкого перебора вариантов. Грубая настройка во многом похожа па приведение сети в работоспособное состояние. Здесь также обычно задается некоторое пороговое значение показателя эффективности и требуется найти такой вариант сети, у которого это значение было бы не хуже порогового. Например, нужно настроить есть так, чтобы время реакцшкеервера па запрос пользователя не превышало 5 секунд. 3. Топкая настройка параметров сети (собственно оптимизация). Если сеть работает удовлетворительно, то дальнейшее повышение ее производительности пли надежности вряд ли можно достичь изменением только какого-либо одного параметра, как это было в случае полностью неработоспособной сети или же в случае ее грубой настройки. В случае нормально работающей сет дальнейшее повышение ее качества обычно требует нахождения некоторого удачного сочетания значении большого количества параметров, іншому этот процесс и получил название "гонкой настройки". Даже при гонкой настройке сети оптимальное сочетание ее параметров (в строгом математическом понимании термина ".оптимальность") получить невозможно, да п не нужно. Пет смысла затрачивать колоссальные усилия по нахождению строгого оптимума, отличающегося от близких к нему режимов рабогы па величины такого же порядка, что и точность измерений трафика в сети. Достаточно найти любое из близких к оптимальному решений, чтобы считать задачу оптимизации сети решенной. Такие близкие к оптимальному решения обычно называют рациональными вариантами, и именно их поиск интересует па практике администратора сети или сетевого интегратора. Критерии эффективности работы сети.
Все множество наиболее часто используемых критериев эффективности работы сети может быть разделено па две группы. Одна группа характеризует производительность работы сети, вторая - надежность.
Производительность сети измеряется с помощью показателей двух типов - временных, оценивающих задержку, вносимую сетью при выполнении обмена данными, и показателей пропускной способности, отражающих количество информации, переданной сетью в единицу времени. Эти два тина показателей являются взаимно обратными, и, зная один из них, можно вычислить другой. Время реакции. реакции может использоваться в очень широком смысле, поэтому в каждом конкретном случае необходимо уточнить, что понимается под этим термином.
В общем случае, время реакции определяется как интервал времени между возникновением запроса пользователя к какому-либо сетевому сервису и получением ответа на этот запрос (рис. 2.1.1). Очевидно, что смысл и значение этого показателя зависят от тина сервиса, к которому обращается пользователь, от чого, какой пользователь и к какому серверу обращается, а также от текущего состояния других элементов сети - загруженности сегментов, через которые проходит запрос, загруженности сервера и т.н.
Описание модели проектируемой сети
Вариантов построения локальных сетей разных размеров, от малого офиса с несколькими компьютерами, до больших сетей, состоящих из сотен узлов великое множество, но выбор оптимальной структуры соединения активного оборудования сети - задача не самая простая, и, возможно может быть решена не с первого раза. В качестве основной технологии на рабочих местах будем использовать Ethernet/Fast Ethernet, в качестве магистралей могут быть использованы разные способы. Мы будем использовать технологию Fast Ethernet и Gigabyte Ethernet при проектировании главных магистралей здания. При технологии Fast Ethernet с разделяемой средой передачи очень ужесточены топологические ограничения, т.е. диаметр домена коллизии ограничивается 205 метрами, допускается не более двух повторителей (класса 2) между парой узлов, а следовательно, и во всем разделяемом сегменте. Из-за этого ограничения придется использовать дорогие модульные повторители. Для повышения пропускной способности сети будем применять сегментацию сети, т.е. уменьшение числа узлов, входящих в один домен коллизий. Таким образом уменьшения числа узлов в едином домене коллизий, приведет к значительному сокращению коллизий. При этом сеть удастся отвести от той степени загрузки, когда из-за коллизий ее производительность деградирует катастрофически. Сегментация будет проведена с помощью коммутаторов, соединяющих сегменты. Так же будет введена микросегментация, т.е. по возможности каждый оконечный узел будет подключен к порту коммутатора. При этом в домене коллизий (каждом микросегмеите) остается всего два узла (рабочая , станция и порт коммутатора) в случае полудуплексной работы, а при полном дуплексе коллизии как таковые вообще будут отсутствовать.
С точки зрения локализации трафика, в сегменты будут включены узлы, которые будут образовывать рабочие группы. Эти узлы в основном будут обмениваться трафиком между собой, а так называемый внешний трафик будет не существенен по сравнению с внутренним. Так же будем использовать сервера рабочих групп, чтобы в качестве управления узлами сети снизить нагрузку с основных серверов, а так же частично использовать эти сервера, как FileServer сервера. Чтобы увеличить пропускную способность между сервером и узлами сети, сервер будет подключен к порту коммутатора в полнодуплексном режиме. Постараемся при проектировании сделать загрузку сегментов в районе 30-40%, т.к. при большей загрузке возможно будет слишком много коллизий. Большая длина стекового кабеля позволит разнести коммутаторы в разные углы здания, при этом увеличится покрытие здания сетью. Рабочие группы в данной структуре будут формироваться путем подключения пользователей к портам требуемых устройств. Здесь у нас не будет возникать особых сложностей, т.к. рабочая группа территориально будет располагаться в районе одного этажа. Из этого получается, что мы будем использовать древовидную структуру при проектировании сети. В масштабе здания будем использовать понятие магистральная сеть. В данном случае эта будет сеть, которая имеет избыточное соединение между этажными коммутаторами. С точки зрения топологии будем использовать звездообразную магистраль. Концентраторы здания на этажах будет последовательно соединяться с концентратором для доступа к серверам. В чисто звездообразной магистрали избыточных связей нет, но мы по возможности будем соединять этажные концентраторы между собой для резервирования каналов в случае обрыва. На рисунке 4.2.1. представлена приблизительная схема топологии сети 3-х этажного здания без оконечных узлов. Схема представляет собой расположенные на каждом этаже 2 коммутатора, соединенные между собой каналами, как между этажами, так и между собой па этаже, таким образом достигается избыточность каналов. 11а каждом этаже имеется по одному серверу рабочих групи. Server Zaprosov File Server, представляет собой сервер для хранения большого количества информации, как пользователей, так и информации общего пользования. SQL Server, представляет собоіі сервер 1 Д, на котором располагается база данных общею пользования для всех отделов. Server Zaprosov, представляет собой сервер обработки внешних запросов от клиентов на обновление информации. Internet Server, представляет собой сервер, доступа в Интернет, т.е. совмещение Proxy-сервера, Email-сервера, W WW-сервера, FTP-сервера. Все сервера объединены между собой через коммутатор, для обмена свом трафиком, а также через коммутатор, подключенный к крайним коммутатора на 1 этаже, для связи через этот коммутатор с остальными оконечными узлами по всему зданию. Таким образом, была приведена топологическая схема, к которой будут применены дальнейшие методы расчета параметров описанные в предыдущих главах. 4.3. Анализ адекватности моделей ТМО с реальной сетью. В этом разделе мы будем сравнивать данные полученные при моделировании системы М/М/1 и данные реального сетевого трафика, полученные из реально работающей сети путем анализа трафика. Для того, чтобы понять как организовывается очередь в системе М/М/1, нужно разобраться в системе обозначений: A/S/C/K/M. Л - распределение входящего потока; S - распределение интенсивность обслуживания; С - число серверов для обслуживания; Система М/М/1/ос/оо - система с очередями Маркова (или экспоненциальными), т.е. имеет входящий поток с экспоненциальным распределением, поток интенсивностей обслуживания так же является экспоненциальным и 1 сервер, который имеет бесконечную вместимость очереди и доступен бесконечному числу клиентов отправляющих запросы. Дисциплина обслуживания first-come-first-serve, т.е. первым пришел, первым был обслужен.
