Введение к работе
з І.
Актуальность проблемы. Современная тенденция информатизации направлена на консолидацию вычислительных процессов и управления, что означает консолидацию географически распределенных серверов в пределах централизованного центра данных — одного или более — и консолидацию баз данных и/или устройств хранения, с целью сделать данные более доступными и управляемыми. Выгоды от консолидации складываются из снижения общей стоимости владения, повышения уровня обслуживания и уровня готовности, а также уменьшения бизнес-рисков — последнее достигается посредством согласованного бизнес-управления и гибкости.
Как любой процесс объединения, централизация может оказаться весьма сложной задачей, затраты, риски и преимущества которой должны быть тщательно взвешены. Централизация не является универсальным решением для любого приложения: если серверы будут удалены от местоположения пользователей, требования к сети и время отклика приложения могут существенно возрасти. При таком подходе значительно повышаются требования к развитию средств связи, протоколов передачи данных, распределенного доступа к сетевым ресурсам. В результате связь между сетями становится определяющей фазой в развитии систем обработки информации.
Резкое изменение технологии автоматизированной обработки корпоративной информации связано и с беспрецедентным ростом популярности Internet и Internet-технологий, что для корпоративных пользователей во многом обусловлено платформонезависимыми стандартами.
Недорогой и доступный практически всем предприятиям транспорт Internet (а через телефонные сети — и одиночным пользователям)
существенно облегчил задачу построения территориально распределенной корпоративной сети.
Популярность Internet оказывает на корпоративные сети не только техническое и технологическое влияние. Постепенно становясь общемировой сетью интерактивного взаимодействия людей, Internet начинает все больше и больше использоваться не только для распространения информации, в том числе и рекламной, но и для осуществления различных операций — покупки товаров и услуг, перемещения финансовых активов, образования и т. п. Сюда следует отнести и обмен информацией с предприятиями-соисполнителями или партнерами по бизнесу.
Постоянно появляются и другие технические, технологические и организационные нововведения, которые необходимо применять в корпоративной сети для поддержания ее в состоянии, соответствующем требованиям времени. Как правило, срок морального старения продуктов и решений в области информационных технологий составляет 3-5 лет. Следовательно, существует необходимость постоянно следить за основными тенденциями развития сетевых и информационных технологий и вносить в сеть (программы, сервисы, аппаратуру) соответствующие изменения. Речь идет о стратегическом планировании развития корпоративной сети, и постоянной его корректировке.
Требования, предъявляемые к корпоративным сетям, определяют объект планирования при построении сети. Объектами планирования современной корпоративной информационной системы являются не только локальная вычислительная сеть (ЛВС), но и средства взаимодействия всех составляющих корпоративной сети.
Стратегическое планирование сети состоит в нахождении компромисса между потребностями предприятия в автоматизированной обработке информации, его финансовыми возможностями и возможностями сетевых и информационных технологий сегодня и в ближайшем будущем.
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. Разработка некоторых математических подходов позволяет упростить проектирование сетей и в дальнейшем уберечь их от глобальных конструктивных ошибок.
Целью диссертационной работы является структуризация процедур управления и построения сетей в образовательных комплексах, разработка процессно-ориентированного моделирования сетей при разных нагрузках и алгоритмическое описание информационных маршрутов.
Исходя из поставленной цели, в работе решаются следующие задачи:
рассмотрение общих принципов управления и передачи информации в
сетях, выбор протоколов передачи, определение критериев
эффективности работы сетей;
комбинированное и математическое моделирование процессов в информационных сетях с применением моделей теории массового обслуживания;
обобщение алгоритмов доступа для коллективного использования ресурсов (объема памяти, времени центрального процессора для обработки запросов, пропускной способности сети, сам объем информации, который предоставляется пользователю);
рассмотрение алгоритмов, описьтающих основные методы, которые используются при проектировании сети;
исследование методов моделирования и управления трафиком 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 теория выбора и принятия решений.
Научная новизна диссертационной работы состоит: В построении и исследовании области применения моделей теории массового обслуживания при проектировании вычислительных сетей, учитьтающих специфику образовательных комплексов. В разработке и обосновании структурных и алгоритмических решений, реализующих данную концепцию на существующей аппаратной и управляющей базе.
В предложении нового подхода для оптимизации разработки вычислительных сетей, основанного на выделении трех составляющих компонентов: пропускной способности, времени реакции сети, топологии. Предложено решение, которое позволило проводить параметрический синтез при разработке вычислительных сетей, что дало возможность приблизить модели к реальным процессам, происходящим в сети. Практическая ценность. Предлагаемый подход может быть применен при промышленной разработке и проектировании информационных сетевых систем, комплексов автоматизации предприятий и организаций. Выигрыш при его применении упрощает проектирование и моделирование разных ситуаций в сетях, определение узких мест. При этом на основании полученных данных возможно подбирать соответствующее оборудование, имеющее разную спецификацию.
Разработанный комплекс структурных средств доведен до конкретных схемных решений. Рассматриваемая разработка обеспечивает математическую и конструктивную базу для последующего усовершенствования и развития ИВС, а также проведение исследований в этой перспективной области.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано семь печатных работ.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы.
Похожие диссертации на Управление и структурно-технологическая оптимизация создания информационно-вычислительных сетей в образовательных комплексах
