Введение к работе
Актуальность темы. В качестве одной из основных задач экономического и социального развития страны на современном этапе является задача совершенствования управления на базе использования информационно-вычислительных систем с применением новых информационных технологий.
Современное производство - сложная система, состоящая из тысяч элементов и связей, от количества которых зависит общее количество собираемой, обрабатываемой и передаваемой информации. Одними из самых сложных объектов управления в народном хозяйстве считаются металлургические предприятия, характерными особенностями которых являются высокая степень концентрации производства, территориальная распределенность и материально-информационная зависимость функциональных подразделений, большое число технологических процессов, режимов работы, а также непрерывный рост состава задач оперативного управления.
Важным условием совершенствования управления на металлургических предприятиях является повышение качества функционирования АСУП эа счет эффективного обслуживания информационных ресурсов (ИР) предприятия, под которыми в работе понимаются различные сведения, представленные в форме файлов баз данных, участвующие в решении функциональных задач управления.
Создавшиеся условия управления металлургическими предприятиями привели к тому, что централизованное использование средств вычислительной техники для такого класса территориально-распределенных объектов, как металлургические предприятия, вошло в противоречие с требованиями оперативной и эффективной доставки информации пользователям АСУП.
В этих условиях проблема поиска оптимальной организации ИР, рационального сочетания централизованных и децентралиэованны: структур хранения и обслуживания информации, привели к необходимости создания АСУП металлургичискими предприятиями, построенны: по принципу распределенной обработки данных с использованием комбинированных информационных структур на базе локальных вычислительных сетей (ЛВС), узлами которых является рабочие станции (места решения задач) и файлсерверы (места хранения и обслуживание файлов общего пользования), оснащенные персональными ЭВМ (ПЭВМ).
Наиболее сложной, трудоемкой и актуальной проблемой при проектировании АСУП на базе ЛВС ПЭВМ является пересмотр устоявшихс: технологий обслуживания, выбор мест хранения и обработки И1 предприятия с учетом новых информационно-технологических В03М0Ж ностей, предоставляемых ЛВС ПЭВМ.
Целью работы является решение задачи разработки эффективны методов размещения ИР в ЛВС ПЭВМ объектов управления (цехов других функциональных подразделений), обеспечивающих, на основ анализа информационных потоков предприятия, минимальные информа ционные нагрузки на сеть при решении всего состава функциональны задач (ФЗ) пользователей и позволяющих для каждого типа сетей ис пользовать минимально необходимое аппаратно-программное обеспече ние. Это, в свою очередь, позволяет получить существенную эконо мню затрат на реализацию системы.
В работе произведена разработка метода и алгоритмов размеще ния ИР в ЛВС ПЭВМ, позволяющих при наличии минимальной исходно информации об аппаратно-программном обеспечении объекта управле ния определить эффективные места размещения ИР, состав файлсерве ров и технические требования к станциям и другим аппаратным сред ствам ЛВС ПЭВМ. Для достижения указанной цели необходимо:
провести анализ способов хранения и обработки информации в АСУ металлургическими предприятиями;
дать оценку использования различных типов файлсерверов при решении задач АСУП;
разработать методику и алгоритмы определения оптимальной схемы размещения файлов данных и их копий по станциям ЛВС ПЭВМ;
разработать алгоритмы поиска минимально-необходимого количества файлсерверов различного типа, обеспечивающих хранение оригинальных файлов данных ЛВС ПЭВМ;
- разработать алгоритм определения максимально возможного
количества бездисковых рабочих станций ЛВС.
Метопы исследования. В работе используются принципы системного проектирования АСУ, методы теории множеств, теории графов, комбинаторного анализа, дискретного и системного программирования, регрессионного анализа.
Проведены экспериментальные исследования изменения размера суммарного сетевого информационного трафика (потока сообщений в сети), а также трафика, приходящегося на одну рабочую станцию сети при выполнении серий тестов по обслуживанию баз данных, одинаковых по логической структуре и количеству записей, но отличающихся длиной записи. Эти исследования проводились в ЛВС типа ETHERNET с выделенным файлсервером на базе ПЭВМ PC/AT и различным числом сетевых рабочих станций на базе ПЭВМ класса PC/XT для нескольких сетевых СУБД.
Проверка эффективности разработанных методов и алгоритмов оптимизации размещения ИР в ЛВС ПЭВМ осуществлялась при проектировании Узбекского металлургического завода (г. Бекабад, 1991 г. ), экспериментальной ЛВС и опытно-промышленного полигона ЛВС ПЭВМ Института Бизнеса и Менеджмента металлургии (г. Москва,
1991-1992 гг. ).
Научная новизна результатов, выдвигаемых в диссертации, заі лючается в следующем:
разработана методика и алгоритм проектирования информащ онного обеспечения ЛВС ПЭВМ при минимальных требованиях к hcxoj ной информации объекта управления;
разработаны методы и алгоритмы расчета характеристик 1 для сетевой технологии обслуживания;
разработан алгоритм оптимизации размещения ИР объекта yi равления в ЛВС ПЭВМ инвариантного к ее аппаратно-программні реализации;
разработан алгоритм оптимизации определения состава бе: дисковых рабочих станций ЛВС ПЭВМ, и получена оценка объемов дн< ковой памяти сетевых станций;
- разработан алгоритм определения минимально-необходимо
состава файлсерверов различного типа ЛВС ПЭВМ.
Практическая ценность. Научные положения диссертационной р боты доведены до уровня конкретных методик, вычислительных алг ритмов и инструментального комплекса программ, которые могут бы использованы как при проектировании новых ЛВС так и развитии у действующих.
Использование полученных методик, алгоритмов и инструме тального комплекса программ позволяет:
- выработать наиболее рациональную схему размещения ИР в ЛЕ ПЭВМ в условиях оперативного доступа;
повысить эффективность и надежность обслуживания инфор» ционных запросов пользователей;
снизить технические требования к используемому сетевс аппаратно-программному обеспечению;
- модифицировать схемы размещения ИР при развитии ЛВС ПЭВМ, с учетом ее новых условий функционирования.
Апробаыия работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на научном семинаре кафедры автоматизированных систем управления Московского института стали и сплавов, на научном семинаре кафедры энергетики, вычислительной техники и автоматизации металлургических предприятий Института Бизнеса и Менеджмента металлургии, на II Всесоюзном совещании по интегрированным системам управления (г. Суздаль, 1986 г. ), на III Всесоюзной конференции "Автоматизация производства систем программирования" (г. Таллинн, 1986 г. ), на 44-й Научной конференции студентов и молодых ученых Московского института стали и сплавов (г. Москва, 1990 г.), на конференции "Новая информационная технология и локальные сети ЭВМ" (г. Киев, 1991 г. ), на Международном Российско-Американском семинаре "Использование стандартных программных средств в сетях ПЭВМ" (г. Москва, 1992 г. ).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 13 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав и заключения, списка литературы, включающего 138 наименований, и приложений. Общий объем работы составляет 176 страниц, в том числе 18 рисунков, 23 таблицы и 3 приложения.
