Содержание к диссертации
Введение
1 Исследование конщпций интеграции программных компонент распределенной системы управления телекоммуникационными сетями и услугами 12
1.1 Постановка задачи интеграции программных компонент 12
1.1.1 Архитектура распределенной системы управления телекоммуникациями 12
1.1.2 Обоснование и выбор показателей качества системы интеграции программных компонент 17
1.2 Концепции интеграции программных компонент распределенной системы управления телекоммуникациями 20
1.2.1 Интеграция программных компонент на базе механизма «публикации-подписки» 20
1.2.2 Интеграция программных компонент на базе механизма очередей 25
1.2.3 Интеграция программных компонент на основе механизма вызова удаленных процедур 28
1.2.4 Интеграция программных компонент на основе технологии Enterprise JavaBeans 32 .j
1.2.5 Интеграция программных компонент на основе DCOM 36
1.2.6 Интеграция программных компонент на основе технологии JAVA-RMI 41
1.2.7 Интеграция программных компонент на базе технологии CORBA 45
Выводы 51
2 Разработка системы интеграции программных компонент рсу телекоммуникационными сетями и услугами 52
2.1 Задачи системы интеграции программных компонент 52
2.1.1 Реализация системы интеграции программных компонент РСУ... 53
2.1.2 Технология распределенных приложений CORBA 56
2.2 Метод управления вызовами удаленных методов 73
2.3 Метод обнаружения РО ПК в СИПК РСУ 83
2.4 Метод управления обменом сообщениями в СИПК РСУ
2.5 Метод управления потоком СИПК РСУ 96
2.6 Метод управления соединением в СИПК РСУ 110
2.7 Метод управления мониторингом в СИПК РСУ 117
2.8 Метод анализа вероятностно-временных характеристик процедур обработки сигнализации СИПК РСУ 129
2.9 Обобщенный алгоритм функционирования СИПК РСУ 133
Выводы 137
3 Информационная платформа анализа ввх системы интеграции программных компонент в рсу телекоммуникационными сетями и услугами 138
3.1 Разработка подходов к анализу вероятностно-временных характеристик системы интеграции программных компонент 138
3.2 Модель функционирования распределенной системы управления 140
3.3 Имитационная модель конфигурирования элементов распределенной системы управления 144
3.4 Имитационная модель обнаружения РО ПК 149
3.5 Имитационная модель алгоритма обмена данными сигнализации распределенной системы управления 152
Выводы 157
4 Анализ вероятностно-временных характеристик сипк рсу телекоммуникационными сетями и услугами 160
4.1 Методика проектирования СИПК РСУ телекоммуникационными сетями и услугами 160
4.2 Методы и результаты экспериментальных исследований 161
Выводы 173
Заключение 174
Библиографический список
- Концепции интеграции программных компонент распределенной системы управления телекоммуникациями
- Метод управления вызовами удаленных методов
- Модель функционирования распределенной системы управления
- Методы и результаты экспериментальных исследований
Введение к работе
Актуальность темы.
Современные телекоммуникационные сети стали жизненно необходимыми для успешной деятельности различных предприятий и организации По оценкам ряда специалистов, убытки от отказов в работе таких сетей могут составлять миллионы долларов Одним из важнейших факторов обеспечения надежности телекоммуникационных сетей является эффективное управление их ресурсами Поэтому необходима интегрированная система управления сетью и ее компонентами, реализованная на основе междупародньк стандарта и способная работать в сетях со смешанным парком оборудования Такая система сможет помочь контролировать и организовывать работу сетей различного масштаба, с различным набором оборудования от различных производителей Архитектура такого решения должна бьпъ масштабируемой и может быть реализована на основе распределенных систем управления (РСУ), коюрые постепенно вытесняют громоздкие, недостаточно гибкие специализированные системы, реализуемые на базе сетей управления телекоммуникациями (ГМЫ) Д<гя интеграции выполняемых внутренних функций - программных компонент (ПК) в РСУ, многие специалисты предлаїают технологии распределенных приложений CORBA, DCOM, JavaBcans, которые не в полной мере соответствуют требованиям к построению РСУ телекоммуникационными сетями и услугами, поэтому необходимы новые решения, позволяющие эффективно и быегро формировать и выполнять услуги по управлению сетями в режиме реального времени с высоким качеством В работе предлагается и исследуется принципиально новая система ингеграции программных компонент (СИТТК) РСУ
Объектом диссертационного исследования являются распределенные системы управления телекоммуникационными сетями и услугами
Предметом диссертационного исследования являются новые эффективные методы и алгоритмы интеграции ПК РСУ телекоммуникационными сетями и услугами методами математического моделирования и вычислительного эксперимента
Целью диссертационного исследования является повышение эффективности РСУ телекоммуникационными сетями и услугами путем разработки новых высокопроизводительных методов и алгоритмов интеграции программных компонент, обеспечивающих формирование устуг связи и управления
Научная задача исследования заключается в разработке эффективных методов и алгоритмов ингеграции программных компонент РСУ телекоммуникационными сетями и услугами и разработке новых математических моделей и методов их исследования
При этом были решены следующие частные задачи
- исследование и развитие существующих решений по интеграции ПК в РСУ,
-разработка и исследование моделей принципиально новых решений по интарации ПК в РСУ,
- разработка органюацио\пю-фуі!кциоііа)іьиои структуры системы интеграции программных компонен г РСУ,
-разработка методов управления потоками, обменом сообщений, вызовами удаленных методов, обнаружения распределенных объектов программных компонент, соединениями,
-разработка и исследование моделей функциональных служб СИПК РСУ, имитационной модели конфигурирования элементов РСУ, модели функциопировзііия РСУ, имитационной модели обнаружения распределенного объема (РО) ПК в СИПК РСУ, ими гацио! гной модели для анализа ВВХ процедур обработки сигнализации распределенных систем
Методы исследования Дтя решения поставленных в диосертациошюй работе научных задач использовшгы методы теории вероятностей, теории марковских процессов, теории массового обслуживания, теории телеграфика и имитациоі п юе моделировш ше
Достоверность и обоснованность полученных в диссертационной работе теоретических результатов и формулируемых на их основе выводов обеспечивается строгостью производимых математических выкладок, базирующихся на аппарате теории вероятностей, теории марковских процессов, теории массового обслуживания, теории телетрафика и имитационного моделирования
Справедливость выводов относительно эффективности разработанных моделей подтверждена результатами вычислительных экспериментов
Научная новизна работы заключается в следующем
Разработаны и исследованы методы и модели возможных решений по интеграции ПК,
Разработаны методы процесса интеграции программных компонент при реализации услуги в СИПК РСУ
Предложен подход управления мониторингом в СИПК РСУ
Разработаны и исследованы имитационная модель алгоритма функционирования РСУ, имитационная модель конфигурирования элементов РСУ, имитационная модель обнаружения РО ПК в СИПК РСУ телекоммуникационными сетями и услугами
Разработана информационная платформа анализа ВВХ СИПК РСУ
Предложена методика проектирования СИПК РСУ
Разработана имитационная модель для анализа ВВХ процедур обработки сигнализации распределенных систем
Практическая значимость
Теоретические исследования, выполненные в работе, доведены до инженерных решений в виде набора моделей и алгоритмов для построения и исследования элементов СИПК РСУ
Разработанные модели, алгоритмы, методы, предназначенные для анализа ВВХ РСУ, реализованы в виде программных средств, включены в состав информационной платформы по разработке системы Представленная в работе методика анализа ВВХ РСУ может быть использована в научно-исследовательских, проектных, производственных и эксплуатационных организациях Полученные в диссертации результаты используются в учебном процессе СевКавГТУ аключены в учебные пособия «Сетевые
технологии», «Современные и перспективные технологии передачи данных», «Сети ЭВМ и телекоммуникации», «Основы сетевых технологий» Основные ііололсеїіиіі, выносимые ил і.ііцпіу.
Алгоритмы моделей функциональных служб системы ишеграции программных компонент РСУ
Алгоритм определения маршрутов запросов в РСУ телекоммуникациями
Метод одноногочного механизма, основанный на конвейерной модели в подсистеме управления потоком
Метод разрешения конфликтов мноіопоточного механизма
Информационная платформа анализа ВВХ системы интеграции программных компонент РСУ
Имитационная модель обнаружения РО ПК в системе интеграции программных компонент РСУ
Личный вклад Все результаты, составляющие содержание данной работы, получены автором самостоятельно При разработке информационной платформы анализа ВВХ СИПК РСУ использовано семь проіраммньїх реализаций, разработанных в диссертации моделей и методов, выполненных при непосредственном участии автора
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на Международном молодежном форуме «Радиоэлектроника и молоде.кь в XXI веке»(Харьков, 2004 г), XXXIII научно-технической конференции по резучьтатам работы ППС, аспирантов и студешов СевКавПУ (Ставрополь, 2003 г), Первой международной научно-технической конференции «Инфотелекоммуникациоиные гехіючогин в науке, производстве и образовании», (Ставрополь, 2004 г), IV Международной конференции «Математическое моделирование в образов шии, науке и производстве 2005» (Тирасполь, 2005 г), Третьей международной конференции «Информационные системы, технологии и модели управления производством» (Ставрополь, 2005 г), на Всероссийской НТК с международным участием «КомТех-2005» (Таганрог, 2005г), IX реї ионалыюй научно-технической конференции «Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону» (Ставрополь, 2005), 2-ой Международной научно-практической конференции «Исследование, разработка и применение высоких технопогий в промышленности» (Санкт-Петербург, 2006 г), 2-ои международной научно-технической конференции «Инфокоммуникационные технологии в науке, производстве и образовании», (Ставропоть, 2006 г), XXXVI научно-технической конференции по результатам работы профессорско-преподавательского состава СевКавГТУ, (Ставрополь, 2006 г), международной научной студенческой конференции «Научный потенциал студенчества-будущему России», (Ставрополь, 2007г), XI региональной научно-технической конференции «Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону» (Ставрополь, 2007), II международной научной студенческой конференции «Научный потенциат студенчсства-Будущсму России» (Сіаврополь, 2008), 3-сй международной научно-технической конференции Инфокоммуникационные технологии в науке, производстве и образовании (Сгавроггачь, 2008)
Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 36 печатных трудах, в том числе 7 статьях в журналах , рекомендованных ВАК РФ,
22 материалах международных и всероссийских научных конференциях, 7 свидетельствах об официальной регистрации программ дтч ЭВМ
Реализация результатов исследования Полученные в данной диссертационной работе результаты могут быть использованы при разработке проектов корпорагивных вычислительных сегей промышленных предпрпягии и государственных учреждений, внедрены в ООО «МОБИ» (акт внедрения от 23 062008 г), используются в ООО «РР-ИКС» (акт внедрения от 20 05 20081), внедрены в ООО «Мартмастер» (акт внедрения от 11 04 2008 г), используются в ЗЛО «Орбита» (акг внедрения от 18 07 2008 г ), внедрены в ООО НПФ «НЕЙРОН» (акт внедрения от 22052008 г), используются в учебном процессе Северо-Кавказского государства іного технического университета (учебные дисциплины сетевые технологии, сети ЭВМ и телекоммуникации, современные и перспективные технологии передачи да! шых) (акт внедрения 3 09 2008 г)
Структура и объем диссертации Работа состоит из введения, 4 глав, заключения, 4 приложений и библиографического списка, содержащею 174 наименования Основная часть работы содержит 193 страницы машинописного текста, содержащей 135 рисунков, 23 таблицы
Концепции интеграции программных компонент распределенной системы управления телекоммуникациями
Оптимальная система - это система, обеспечивающая наилучшее с некоторой точки зрения функционирование. Наилучшее функционирование системы характеризуется критерием оптимальности - целевой функцией, которая представляет собой величину, определяющую эффективность достижения цели, зависящую от изменения во времени или в пространстве координат и параметров системы. На основании критерия оптимальности, производится сравнительная оценка возможных решений - альтернатив и выбор наилучшей. При этом основным методологическим принципом является системный подход к оценке возможных решений.
Основные показатели качества СИПК РСУ телекоммуникациями представлены в таблице 1.1 [101, 102]. Для оценки качества предоставляемых услуг требуется, прежде всего, разработать критерии, которые будут адекватно отражать это качество. В процессе экспериментов и последующего анализа полученных данных мы получаем множество разнообразных наборов параметров и результатов, которые в совокупности образуют множество альтернатив. Из всех их необходимо выбрать наиболее оптимальный вариант. По сути дела выбор альтернативы сводится к решению многокритериальной задачи, где критериями являются: суммарное время обслуживания требований по реализации услуг, вероятность отказа в предоставлении услуг, количество одновременно реализуемых услуг, период занятости системы. Уровень управления Показатели качества Критерии оценки Система интеграции ПК T(U„X,L,N) Tdon;Пзан(ипХ,1,Ю Пдоп;W(l)nX,L,N) W3ad; 1) найти Q\ =supr(w).us.ll2)найтиб2=8ирЯЛИ(«) ueUг(«) 5,-Д,3) найти Єз= SUP WiM)r(u) Q2-A24)найти5иР Дм) = Є4. Процедура решения многокритериальной задачи методом отыскания условных максимумов заключается в следующем [119].
Вначале производится качественный анализ относительной важности частных критериев; на основании такого анализа критерии располагаются и нумеруются в порядке убывания важности, так что главным является критерий Кх, менее важен К2, затем следуют остальные частные критерии К3, KV..,K .
Максимезируется первый по важности критерий К, и определяется его наибольшее значение Qx. Затем назначается величина допустимого снижения (уступки) А, 0 критерия Кх и ищется наибольшее значение Q2 второго критерия К2 при условии, что значение первого критерия должно быть не меньше, чем Qt - Л,. Снова назначается величина уступки Л2 0, но уже по второму критерию, которая вместе с первой используется при нахождении условного максимума третьего критерия, и т.д. Наконец, максимезируется последний по важности критерий К при условии, что значение каждого критерия Кг из 5-1 предыдущих должно быть не меньше соответствующей величины Qr - Аг: получаемые в итоге стратегии считаются оптимальными.
Если критерий Ks на множестве стратегий, удовлетворяющих ограничениями задачи S, не достигает своего наибольшего значения Qs, то решением многокритериальной задачи считают максимезирующую последовательность стратегий {uk} из указанного множества (limK,(ик) = Qs).
Таким образом, при использовании метода последовательных уступок многокритериальная задача сводится к поочередной максимезации частных критериев и выбору величин уступок. Величины уступок характеризуют отклонение приоритета одних частных критериев перед другими от лексикографического - чем уступки меньше, тем приоритет жестче.
Практически подобные максимезирующие последовательности имеет смысл рассматривать и для того случая, когда верхняя грань в задаче S достигается, так как для решения экстремальных задач широко применяются интерактивные методы.
Вначале решается вопрос о назначении величины допустимого снижения Аг первого критерия от его наибольшего значения Qx. Практически для этого задают несколько величин уступок АП,Л21,Л3,... и путем решения задачи 1.2 определяют соответствующие максимальные значения Q2(An), Q2(A21), ?2(Л31), и второго критерия. Иногда, если это не слишком сложно, отыскивается функция g3(A,). На основе анализа полученных данных и решают вопрос о назначении величины уступки А,, а затем находят Q2 (А,).
Далее рассматривают пару критериев К2 и Къ вновь назначают «пробные» величины уступок Q2(A22),... и, решая 1.2, отыскивают наибольшее значения третьего критерия 03(А2), 63( 22) - Полученные данные анализируют, назначают Л,, переходят к следующей паре критериев K3 Kt и т.д. Наконец, в результате анализа взаимного влияния критериев А , и А"ч выбирают величину последней уступки А(_, и отыскивают оптимальные стратегии, решая 5 в задаче 1.2 (обычно ограничиваются нахождением одной такой стратегии).
Таким образом, хотя формально при использовании метода последовательных уступок достаточно решить лишь S задач 1.2, однако для назначения величин уступок с целью выяснения взаимосвязи частных критериев фактически приходится решать существенно большее число подобных задач.
Алгоритм оптимизации методом последовательных уступок приведен на рисунке 1.6 [160]. Механизм публикация-подписка (Publish/Subscribe) [106, 108] позволяет поставлять информацию от центра управления услугами к процессорным модулям (ГТМ), на которых размещены ПК, реализующие часть услуги. На рисунке 1.7 представлена схема, иллюстрирующая процесс интеграции программных компонент на основе механизма «публикации-подписки». БРОКЕР БРОКЕР Рисунок 1.7 - Схема интеграции программных компонент на основе механизма «публикации-подписки»
Общий подход работы механизма Publish/Subscribe лучше всего иллюстрируется на примере трех видов сценариев, которые реализуются на основе командных сообщений [107].
Алгоритм интеграции программных компонент на базе механизма «публикации-подписки» представлен на рисунках 1.8 и 1.9. Соответствующая имитационная модель приведена в Приложении 1.
Метод управления вызовами удаленных методов
Распределённые системы управления функционируют в режиме реального времени. Поэтому все элементы системы должны быть реализованы с поддержкой только этого режима. Применение режима реального времени обязывает РСУ телекоммуникациями решать следующие задачи: -обеспечение высокой скорости реализации услуги по требованию пользователя; - обеспечение отсутствия задержек получения запрашиваемых ПК. Все ПК в РСУ связаны между собой логикой услуг и большие задержки получения необходимого ПК не допустимы, так как с учетом допустимого времени выполнения задания на каждый ПК отводится определённый интервал времени, и если это время будет превышено, то может возникнуть отказ от реализации услуги; -избежание задержек при взаимодействии элементов РСУ телекоммуникациями. Функционирование всех элементов РСУ строго определено, и возникшая задерлска при их взаимодействии приведет к изменению расписания работы системы; -обеспечение гибкости реализации процессов, выполняющихся в РСУ телекоммуникациями.
Приведенные в первой главе интеграционные решения не полностью решают задачи присущие РСУ телекоммуникациями, так как технологии распределенных приложений не предназначаются для функционирования в РСУ телекоммуникациями в полной мере, и поэтому для применения таких систем необходимы существенные изменения.
При разработке СИПК РСУ воспользуемся элементами технологии CORBA, учитывая поддержку большого количества телекоммуникационных компаний. Архитектура CORBA дает возможность выполнять связь между распределёнными компонентами по сети на основе объектно-ориентированного подхода (что было заложено в протокол CMIP, но не было принято и реализовано)[99]. СИПК можно представить в виде сетевой модели (рисунок 2.1), состоящей из совокупности программных компонент N, реализующих логику услуги; интеллектуального блока (сервиса интеграции), отвечающего за определение направления запроса и формирование задания; способа связи, реализующего объединение программных компонент (интеграционного брокера); генерируемых запросов М, поступающих от центров управления в зависимости от запрашиваемой услуги пользователя [71]. СИПК РСУ ПК, ПК, ПК, і \ \ і 51 Zf ПК, ПК СПОСОБ СВЯЗИ ПК, 0= Центр - управленияуслугами Сгенерированная услуга Ug Рисунок 2.1 - Система интеграции программных компонент РСУ телекоммуникациями
При разработке СИПК РСУ необходимо обратить внимание на элементы этой системы, которые в неё входят. СИПК РСУ можно декомпозировать на следующие подсистемы (рисунок 2.2): - управление вызовами удалённых методов; - управление обнаружением распределенных объектов ПК; - управление обменом сообщений; - управление потоком; - управление соединениями; управление мониторингом; ОКС №7. ( КЛИЕНТЫ J
Управление вызовами обеспечивает формирование и контроль запросов по вызовам удалённых методов к ПМ на запрашиваемые ПК. Управление обнаружением распределённых объектов ПК выполняет процедуру поиска распределённого объекта (РО) ПК в области его назначения в соответствии с запросом по реализуемой услуге. Управление обменом сообщений реализует обмен короткими сообщениями: отправления, подтверждения на обслуживание, отказа в обслуживании, об удачном и неудачном выполнении запросов. Управление потоком определяет поточный механизм обработки запросов для избежания конфликтных ситуации и позволяет эффективнее использовать аппаратное обеспечение. Управление соединениями ограничивает количество соединений между компонентами СИПК РСУ. Управление мониторингом выполняет процедуру слежения о состоянии процессов реализуемых подсистемами управления обменом сообщений, управления потоком и управления соединениями. ОКС №7 обеспечивает процесс обмена служебными сообщениями сигнализации при установлении соединений с функциональными узлами телекоммуникационной сети.
Операции, выполняемые подсистемами СИПК РСУ, частично реализованы в технологии распределенных приложений CORBA.
Рассмотрим формализованное описание модели СИПК РСУ на основе замкнутой стохастической сети с вероятностями переходов, зависящими от состояния узлов сети (рисунок 2.3).
Ключевым элементом спецификации CORBA является язык описания интерфейсов (IDL). Он представляет собой средство, с помощью которого могут быть определены операции, вызываемые клиентом в удалённых серверах. IDL полностью объектно-ориентированный язык, поддерживающий инкапсуляцию, наследование (в том числе множественное) и полиморфизм. В технологии CORBA реализуется два типа вызовов удалённых методов: статический и динамический. В обоих случаях клиент подготавливает запрос по идентификатору РО сервера и вызывает необходимый метод. Сервер не может распознать различие между статическим и динамическим вызовом. Ответственность за тип вызова возлагается на клиента. В технологии CORBA роль серверов выполняют ПК, а роль клиентов ЦУ [107].
Модель функционирования распределенной системы управления
Модуль оповещения выполняет функции отслеживания появления исключений, конфликтов и перегрузок. Процедуры сигнализации исключений, конфликтов и перегрузок всегда являются активными и ведут учет этих параметров, по мере их возникновения. Этот модуль позволяет оценивать состояние системы в реальном режиме времени. Также из количества возникших перегрузок и конфликтов формируется параметр подсистемы количество отказов по запросам.
Модуль опроса подсистем СИПК РСУ выполняет функции связанные с выбором описанных выше параметров, выполняет обработку, в диапазонах значений этих параметров и записывает их в БД «Мониторинг СИПК РСУ».
Модуль контроля параметров СИПК РСУ определяет фактическую производительность системы в %. Выполняет сравнение фактических и статистических параметров, хранимых в БД. Ведет учет, выполненных услуг, потоков, отказов при выполнении услуг, временных показателей, запросов и байтов. Процедуры учета потоков, запросов и байтов, услуг, отказов, временных показателей, являются активными и через определенный период времени через модуль опроса подсистем заносят полученные результаты в БД. Модуль исследования критических ситуаций определяет критические ситуации, влияющие на удовлетворительную работу системы, оценивает степень влияния на качество работы СИПК РСУ и производит выбор их решения.
Модуль развития позволяет системе совершенствоваться с помощью анализа параметров. Из результата анализа выбираются показатели, которые позволят ускорить процесс выполнения услуг с минимальным количеством отказов.
Модуль выбора параметров подсистем СИПК РСУ определяет из полного набора, хранимых в БД показателей, наиболее лучшие для выполнения различных видов услуг при различных условиях. - получение запроса с сервиса интеграции о нестабильности работы СИПК РСУ; - проверка наличия исключений по всем подсистемам СИПК РСУ. Если исключения возникали, то в тех подсистемах, в которых они были, параметры сигнализации возрастают на количество, возникших ситуаций. - проверка возникновения конфликтов при обращении к одному и тому же ПМ для запроса одного и того же ПК; - проверка нагрузки ПМ в момент большого количества запросов. - формирование сообщения MessExceptOvLoad об исключениях, конфликтах и о перегрузках; - отправка сообщения MessExceptOvLoad на модуль исследования критических ситуаций СИПК РСУ. Модуль опроса подсистем СИПК РСУ выполняет следующие последовательные операции (рисунок 2.44): - формирование запроса о получении параметров мониторинга по подсистемам СИПК РСУ; - отправка запроса; - получение списка со значениями по параметрам мониторинга СИПК РСУ; - обработка результатов запроса по параметрам (выполняется распределение параметров из списка по категориям в соответствии с сущностями БД); - запись параметров в БД.
Алгоритм работы модуля опроса подсистем СИПК РСУ Модуль контроля параметров СИПК РСУ выполняет следующие последовательные операции (рисунок 2.45): - формирование запроса о количестве обработанных запросов по услугам; - оценка производительности в %; - сравнение полученных параметров с хранимыми в БД; - отправление результатов сравнения в модуль развития для анализа параметров по всем подсистемам СИПК РСУ; - выполняется учет потоков в подсистеме управления потоком СИПК РСУ; - выполняется учет запросов и байтов в подсистеме управления потоком СИПК РСУ; - выполняется учет услуг в СИПК РСУ; - выполняется учет отказов в случае сбоев при работе подсистем СИПК РСУ; - выполняется учет временных показателей: временной отклик показателей CORBA; время задержки в очереди на передачу и время обработки пакета в узле приемника при однопоточном режиме подсистемы управления потоком; максимальное время доставки запроса подсистемы управления соединениями; - формирования сообщения MessFullSYS по всем полученным параметрам от подсистем СИПК РСУ; - отправка MessFullSYS на модуль опроса подсистем СИПК РСУ для записи параметров в БД. Модуль исследования критических ситуаций СИПК РСУ выполняет следующие последовательные операции (рисунок 2.46): - получение сообщений с модулей оповещения и контроля параметров СИПК РСУ; - определение возникших сбоев под влиянием внешних воздействий со стороны телекоммуникационной сети; - оценка возникших критических ситуаций, за счет эмуляции работы СИПК РСУ при различных условиях; - сохранение эмуляционных треков в качестве шаблонов; - выбор решения возникшей ситуации, за счет подбора необходимых параметров на программном уровне и если решение не удалось найти, то формируется решение по показателям, в качестве модели, о замене или расширении критических узлов. Такими узлами могут быть часто используемые ПМ, сетевые элементы системы управления. Также формируется решение по перераспределению ресурсов между сетевыми элементами и принимается выбор о необходимой пропускной способности каналов, через которые были обнаружены узкие места, являющееся основными точками перегрузки; - формирование сообщения MessBestParam по лучшим параметрам при разрешении возникших ситуаций для записи в БД. - отправка MessBestParam на модуль опроса подсистем СИПК РСУ для записи в БД. - отправка MessBestParam на модуль развития для формирования шаблонов быстрого решения, при возникновении критических ситуаций.
Методы и результаты экспериментальных исследований
Информационная платформа анализа ВВХ представляет собой динамически обновляемую информационную модель СИПК РСУ, включающую аналитические и имитационные модели управления вызовами, обнаружением РО ПК, соединениями, потоком, обменом сообщениями, мониторингом и системой сигнализации.
Моделирующие программы обеспечивают оценку характеристик СИПК РСУ для разных наборов исходных данных и его функционально-структурном построении. Главным принципом ее структурирования является отражение связей между функциональными и структурными компонентами СИПК РСУ, к которым относятся алгоритмы процесса интеграции, программное обеспечение, система обработки и система сигнализации. При этом основные подсистемы СИПК РСУ представляются в следующем виде: - подсистемы управления вызовами, соединениями и обменом сообщениями — как имитационная модель функционирования РСУ; - подсистемы управления потоком и мониторингом - как имитационная модель конфигурирования элементов РСУ; - подсистема обнаружения РО ПК - как имитационная модель обнаружения РО ПК в СИПК РСУ телекоммуникационными сетями и услугами; - система сигнализации - как имитационная модель исследования протоколов сигнализации РСУ. Наборы исходных данных для моделирования и состав ВВХ СИПК РСУ являются источником для разработки разнообразных моделей, каждая из которых выявляет зависимость того или иного подмножества ВВХ от того или иного подмножества исходных данных.
Разработана информационная платформа анализа ВВХ СИПК РСУ телекоммуникационными сетями и услугами, которая объединяет базы исходных данных и результатов анализа, а также библиотеки программ для анализа и обработки результатов. Имитационная модель анализа параметров РСУ основана на известном подходе Bell Laboratories и представляет собой последовательность итеративных шагов: - разработка перечня эксплуатационных процессов; - декомпозиция эксплуатационных процессов на функции; - представление функций совокупностью ПК; - распределение совокупности ПК по ПМ; - формирование асинхронных УП; - разработка вариантов СИПК РСУ и центров управления; - разработка технических требований к реализации СИПК РСУ; - подбор параметров для формирования конфигурационных шаблонов.
На основе результатов, полученных в предыдущих главах, разработана методика проектирования СИПК РСУ, базирующаяся на соответствующем обобщенном алгоритме анализа. Данная методика реализована на основе разработанных в диссертации аналитических и имитационных моделях и включает следующие шаги: - разработка в соответствии с ITU Е.800 перечня услуг связи; - разработка структуры каждой услуги, описываемой множеством ПК в зависимости от вхождения конкретного ПК в данную услугу; - определение возможностей разрабатываемой СИПК РСУ; - построение сфукгурно-функциональной и формализованной моделей СИПК РСУ; -на основе структурно-функциональной модели СИПК РСУ выполняется построение информационной платформы анализа ВВХ СИПК РСУ; -анализ процессов интеграции: управления вызовами удаленных методов, обнаружением РО ПК по соответствующим им ОСВ, обмена сообщениями; управления потоком, управления соединениями и управления мониторингом; -оценка ВВХ СИПК РСУ (определение W(t), tmdX (tmm тдоп, иначе услуга считается невыполненной), (только при использовании технологии CORBA и НОВЫХ МеТОДОВ СИПК РСУ), П, Робсл[СИПК] и Ри[сипк]); - анализ полученных результатов. Если результат не удовлетворяет, то выполняется корректировка исходных данных. -составление базы данных результатов анализа СИПК и формирование конфигурационных шаблонов, поддерживающих различные временные режимы при работе СИПК РСУ.
В основу реализации 3-го, 4-го и 5-го шагов методики положена метамодель управляющего алгоритма СИПК РСУ, которая позволяет уже на уровне абстракции решить принципиальные вопросы согласования и композиции процессов, а значит, и системы. Метамодель дает возможность построения эффективного и управляемого асинхронного процесса, разбиения множества ситуаций S на классы эквивалентности, представления взаимосвязи операций реализующих алгоритм управления, построение попарной взаимосвязи допустимых операций и допустимых е-связных ПК, определения процедуры объединения параллельных процессов, устранения конфликтов и блокировок.
