Введение к работе
Актуальность проблемы. Современное общество вступило в эпоху, когда уровень информационного обмена, степень удовлетворения информационных потребностей пользователей, при возрастающих требованиях к количеству и качеству информационных услуг, приобретают определяющее значение для характеристики уровня развития общества. , ,%
В настоящее время все большее число информационных систем, включающих в себя ЭВМ, базируется на концепции распределенной обработки информации, которая подразумевает взаимодействие через сети связи территориально распределенных автоматизированных банков данных и ЭВМ. Эта концепция стала основой для создания новой информационной технологии и возникновения в наиболее развитых странах мира так называемых информационных обществ, в которых информационные, интеллектуальные ресурсы - знания, наука, организационные факторы, интеллектуальные способности людей, их инициатива, творчество - становятся непосредственно производительной силой. Суть информатизации - в быстром проникновении новых знаний в повседневную жизнь, при этом путь знаний от места их хранения до места их непосредственного потребления сокращается до минимума. Материальной основой этого процесса является компьютеризация информационных потоков во всех сферах человеческой деятельности для удовлетворения потребностей общества в получении, переработке, передаче и Хранении информации.
Несмотря на то, что научные основы информатизации в СССР
были разработаны еще в 60-е годы, наше отставание в области
создания информационной инфраструктуры достигло критического
уровня. В условиях радикальной экономической реформы решение
задачи быстрейшей информатизации становится одним из
решающих факторов повышения эффективности общественного
производства, совершенствования управления экономикой и
научно техническим прогрессом. Решение этой проблемы
предполагает необходимость создания
информэционно-технологическогах структур для производства,
обработки, хранения и передачи информации и знаний- В ходе развития и распространения информационных систем базирующихся на концепции распределенной обработки данных функции информационного обмена и передачи' данных приобрели особое значение, что потребовало выделения в структуре вычислительных сетей подсистем передачи данных, моделированию которых и посвящена данная работа.
Цель и задачи исследования. Целью исследования является разработка оптимизапирнных моделей для выбора комплекса технических средств распределенных систем обработки данных минимальной стоимости при заданных характеристиках качества обслуживания абонентов сети. В соответствии с поставленной целью в работе решаются следующие задачи:
анализ тенденций развития концепции распределенной обработки данных, определение места и роли базовой сети передачи данных (СДЦ) в распределенной системе обработки информации, классификация СДЦ по способам организации каналов связи и определение наиболее перспективного направления развития средств информационного обмена;
определение основных критериев проектирования систем ' передачи данных и обоснование выбора в качестве методологии для моделирования СГЩ теории сетей массового обслуживания;
определение основных характеристик модели сети и получение аналитических выражений для функции средней . задержки пакета данных в сети с учетом времени распространения сигнала в канале связи и модульного принципа комплектования технических средств;
решение оптимизационной задачи выбора пропускных способностей узлов и каналов . и получение аналитических выражений для оптимального значения стоимостной функции;
разработка. процедур оптимизации топологической структуры СДЦ при заданном значении максимальной средней задержки пакета информации в сети с учетом дискретного характера функции стоимости, отрезающего реальную модульную структуру элементов передающей сети;
анализ причин отказов основных алементов передавшей сети и выбор модели процесса отказа-восотаиовления
(ПОВ), определение количественных характеристик для расчета структурной надежности СЦД;
разработка процедуры синтеза передающей сети минимальной стоимости при обеспечении заданной надежности ;
разработка программной реализации предложенных процедур синтеза сщ г
Объект исследования. Объектом исследования является подсистема передачи данных в структуре распределенной системы обработки информации.
Методическую и теоретическую основу исследования составили документы Международного консультативного комитета телеграфии и телефонии (МККТТ), разрабатыващего и утверждающего стандарты, описывающие основные характеристики общественных вычислительных сетей, а также труды советских и зарубежных ученых - специалистов в области передачи данных и информатики , экономистов и кибернетиков.
Научная новизна работы заключается в следующем:
получены аналитические выражения для функции средней задержки пакета данных в сети и оптимальных значений пропускных способностей и стоимости СЩ, учитывающие функционирование узлов коммутации, задержку на распространение сигнала в передающей среде и модульный принцип комплектования технических устройств;
предложены и реализованы процедуры оптимального выбора комплекса технических средств распределенных систем обработки данных с учетом процессов отказа-восстановления в передающей сети;
прэдлойэш количественные характеристики, позволяющие комплексно оценить различные варианты структуры сети.
Практическая ценность работы заключается в том, что разработанное программное обеспечение, реализующее основные процедура оптимального синтеза передающей сети при ограничении зздэрзки с учетом надежности может быть использовано в реальной практике проектирования распределенных систем обработки данных, для выбора комплекса технических средств и структуры передавшей сети.
Апробация работы и практическая реализация. Основные
- б -
положения работы были доложены на межвуковских научно-технических конференциях молодых ученых и специалистов в Московском институте управления имени Серго Орджоникидзе в 1988 и 1989 гг.
Публикации. По теме диссертационного исследования автором было опубликовано 5 научных работ общим объемом 2 п.л.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения , трех глав, заключения, приложения и списка литературы. Общий объем работы JJ& страниц машинописного текста.