Введение к работе
. Актуальность теми. Одной иа интенсивно развивдюдахся областей использования ЭВМ на текущий момент яоляютая информацисж-ю-вн-иаслительные сети (ИБО), Управление такой сложной структурой осно-зано на иерархической системе протоколов. При етом особое внимание зсоледователей направлено на второй уровень - линейные протоколы. Это связано прежде всего с тем, что качество' протоколов управления звеном данных к обеспечиваемые шли вероятностно-временные характеристики (ВВХ) в значительной степени определяют качество работы сети в целом.
Существующие каналы связи, соединяющие отдельные узлы сети, сарактеризуются сложным групповым и нестационарным характером оши-5ок. В этих условиях возникает необходимость применения специальных <ер да обеспечении требуемых вероятностно-временных характеристик m уровне звена данных. Основу всех современных подходов составляют гатода исследования протоколов управления звеном данных.
Вопрооам создания эффективных средств анализа линейных протоколов посвящены работы ряда ученых и специалистов. Из них следует зтметить таких как Богуславский Л.Б., Бутрименко А.В., Самойленко З.И. ГМизия Й.А., Богатырев В.А., Якубайтис Э.А., Присяжнюк СП., Зрветов Б.Я., Сушенко СП., Угкия В.И., Зоркальцев А.В. и др.
В известных методиках исследования вэроятностяо-временных ха-эактериотик линейных протоколов либо допуокаютоя определенные пред-гсложения (искажения данных в дискретном канале считаются независящий, учет только первой повторной передачи искаженных кадров, ве-юятность искажения ответных кадров достаточно низка и ею пренебрегают, оптимизация осуществляется по одному параметру н др.), ,что ївдет к значительным упрощениям процессов возникновения ошибок,"неадекватности моделей линейных протоколов и получению неточных 3!ta-
чений параметров, либо оценка характеристик связана со слоанши расчетами и большими вычислительными трудностями, делающими их применение -ограниченным. Поэтому актуальными становятся задачи разработки таких методов анализа качества функционирования протоколов управления звеном данных, базирующиеся на детальном рассмотрении процессов передачи данных, дающие воз...а-шость снять большинство выше приведенных допущений и преодолеть недостатки, связанные с вычислительными трудностями.
Цель работы. Диссертация посвяцена разработке методов и программных средств исследования вероятностно-временных характеристик протоколов управлешщ звеном данных, позволямцюс повысить качество функционирования звена данных, за счет оптимального выбора значенні, системных параметров и режимов передачи информации.
Задачи исследования. Анализ основных принципов организация . передачи данных в ШЗС. Поиск средств, оказывающие наибольшее влия-,ние на ВЗХ сети в целом. Исследование методов и средств обмена данными на уровне звена передачи данных с точки зрения их влияния на качество функционирования. Обоснование возможности использования двухуровневого подхода для описания потока ошибок в дискретном канала. (дК) при исследовании протоколов управления звеном данных. Заработка методик анализа ВВХ линейных протоколов при различных режимах передачи информации. Создание програшних средств расчета характеристик и определения оптимальных . паршлетров линейных протоколов при различных условиях функционирования звена передачи данных. Разработка методов обеспечешш требуемых вероятностно-временных характеристик звена данных в условиях нестационарных паршлетров и группирующихся ошибок.
Научная новизна диссертации заключается в создании методов и средств исследования ВВХ протоколов синхронного управления звеном данных, позволяюпих устранить недостатки судествуп'лдх методик. Разработанные в работе метода основаны' на двухуровневом описании
'потока ошибок в Ж, учете' зависимости между искаженными кадрами, 'учете влияния возможности искажений ответных кадров в обратно:.! канале, неограниченного числа возможных повторных передач искалей-ных кадров, осуществлении оптимизации по двум .параметрам. В дис--!~ сертации обоснована необходимость изменения системных параметров (длины информационной части кадра, ширины окна, скорости модуляции) и режимов декодирования в процессе адаптивного управления эвеном данных.
Практическая ценность работы. Разработанные в диссертации теоретические положения, методы и программные средства по расчету оистемных параметров линейных протоколов могут быть рекомендованы при выборе вариантов протокольных Систем на этапах логического проектирования и совершенствования протоколов ИВС. Анализ принципов передачи информации на уровне звена данных о использованием методик и математического аппарата, представленных в работе, позволяет уже на первых этапах проектирования сети оценить наиболее важные ВВХ и оптимальные параметры системы. Основные положения, выносимые на задиту.
методика анализа вероятностно-временных характеристик (времени передачи сообщения, пропускной способности и остаточной вероятности необнаруженных ошибок) полудуплексного протокола управления передачей данных с использованием аппарата вероятностных графов;
методика оценки качества функционирования линейного протокола синхронного управления звеном данных (СУЭД) в полудуплексном режиме работы о односторонней передачей информационных кадров;
методика расчета вероятностно-временных"характеристик линейного протокола синхронного управления звеном данных в полудуплексном ре.тиме работы с двусторонней передачей информационных кадров;
методика fyieHWi качества функционирования дуплексного протокола синхронного управленая званом данных;
пакет програми расчета характеристик и определения оптиьш них параметров линейных протоколов;
обойденная методика построения имитационных моделей фазы передачи информации линейных протсгсолоз;
- исследование методов адаптивного управления звеном даннш допускающих изменение системных параметров (длины информационно! части кадра, ширины окна и скорости модуляции) и режима декодирования помехоустойчивого кода.
Реализация и внедрение результатов. Настоящая работа являв' ся частью научных исследований;, проводимых на кафедра вычислит&я: но2 и прикладной математики Рязанской государственной радаотехни ческой академии (РГРГА) в рамках НИР }Ь 51-86 "Разработка комплак-програш обработки статистики и расчета статистических параметра , каналов передачи данных" (Гос.per.15 У38520), ШІР К 2-87 "Разрабо ка теории проектирования иысокопроизводателькшс вычислительных структур систем и сетей", НИР JS 47-91 "Разработка и исследование модели канального процессора для вычислительных сетей" (Гос. рэг* й 0I9U0024I05).' Результаты, получешшз в диссертации использова в исследованиях, проводимых в ОКБ БТ "Спектр" и РГРГА. Програм обеспечение зарегистрировано в форме соответствующих программных средств.
Апробация работы. Основные результаты диссертации доложены и обсуздены ка ел едущих научных конференциях и семинарах:. II ш ла-семинар "Проблемы передачи информации в информационно-зычисли тельных сетях" (Суздаль, 1988); УЇ Всесоюзная конференция "Еычи лительные сети коммутации пакетов" (Рига, 1989); международная н ференция "Локальные вычислительные'сети (Локсеть-90)" (Рига, I9S научно-практический семинар "Электронно-вычислительные мапшш и
:ряменеяие" (Витебск, 1990); научно-технический сеі.ошар "Передача . обработка данных в системах управления и сетях ЭВМ" (Киев, 1991); Юесоюзная научная конференция "Математическое и машинное („иделн-ювакив" (Воронеж, 1991); I матсдународная научно-техническая коп-івренция "Актуалыше проблемы (фундаментальных наук" (Москва, 1991); аучно-техническая конференция "Аппаратные и программные средства скальных сетей ЭНЛ" (Киев, 1991); международный семинар "Локальне вычислительные сета (Локсегь-92)" (Рига, 1992); 48-я научно-ехннческая конференция, посвяпенная даю -Радио _(С.-Петербург, 1993)', аучно-техначеская конференция "Мшсросиотеіяа-9'9 (Москва, 1993); I международная научно-техническая конференция "Актуальные проб-евд фундаментальных наук" (Москва, 1994).
Структура и объем диссертации . Дисоертация состоит из вваде-ия, четырех глав, заключения и приложения. Содержит 140 страниц, 9 таблиц, 31 расуяок. Список литературы состоит из 57 иашековашій.
