Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ моделей локальных вычислительных сетей 10
1.1 Исследование топологий корпоративных информационно-вычислительных сетей (КИВС) 1.2. Управление производительностью КИВС 15
1.2.1. Балансировка нагрузки сети применительно к серверным кластерам 20
1.2.2. Увеличение производительности сетевого канала до сервера 25
1.3. Анализ методов исследования КИВС 30
1.3.1. Элементы формализации описания и методы анализа ЛВС 33
1.3.2. Основы анализа и оптимизации архитектуры ЛВС 40
1.4. Методологическая схема исследования 43
Выводы 45
Глава 2. Методический подход к совершенствованию структуры корпоративных информационно-вычислительных сетей, постановка задачи на исследование 46
2.1. Особенности и практические способы решения задачи совершенствования структуры КИВС 46
2.2. Способы совершенствование структуры КИВС на основе принципа моделирования 54
2.3. Постановка задачи исследования 62
ВЫВОДЫ 70
Глава 3. Программно-алгоритмический базис решения задачи совершенствования КИВС 3.1. Обоснование состава программно-алгоритмического базиса решения задачи совершенствования КИВС 72
3.2. Соглашения о графическом представлении КИВС 73
3.3. Алгоритм выбора рациональной схемы коммутации терминалов КИВС с использованием моделирующей среды 77
3.4. Перечень программных процедур по совершенствованию КИВС 79
3.4.1. Процедура формирования вариантов распределения узлов по уровням 79
3.4.2. Процедура формирования схем межуровневых соединений 80
3.4.3. Процедура добавления схем межуровневых соединений 81
3.4.4. Процедура формирования вариантов расположения номеров оконечных точек на схеме 83
3.4.5. Процедура формирования вариантов схем сети 83
3.4.6. Другие процедуры и функции программы 88
Выводы 92
Глава 4. Результаты реструктуризации КИВС реальных предприятий с использование разработанной специализированной программной системы 9 3
4.1. Оптимизация сети по загруженности 9 з
4.2. Реструктуризация локальной вычислительной сети ЗАО «ТМ - Сервис» 106
4.3. Оценка эффективности программно-методического аппарата совершенствования КИВС 111
Выводы 115
Заключение 116
Литература 118
- Балансировка нагрузки сети применительно к серверным кластерам
- Способы совершенствование структуры КИВС на основе принципа моделирования
- Алгоритм выбора рациональной схемы коммутации терминалов КИВС с использованием моделирующей среды
- Реструктуризация локальной вычислительной сети ЗАО «ТМ - Сервис»
Введение к работе
Актуальность работы. Актуальность настоящей работы определяется высокой значимостью корпоративных компьютерных сетей для эффективного управления и успешного функционирования различных современных организаций. Функционирование и текущее развитие корпоративных вычислительных сетей определяется практически повсеместно организационной структурой предприятия и расширением его организационно-штатной структуры. Такое «хаотичное» развитие сети приводит к неконтролируемому увеличения числа пользователей, объемов циркулирующей информации, интенсивности трафика, дисбалансу отдельных участков сети и связанным с этими обстоятельствами ухудшения качества сетевых услуг. Поэтому задача ликвидации дисбаланса загрузки сети (выравнивания нагрузки) является актуальной. Все это требует проведения экспериментальных исследований и прогнозирования свойств сети с целью повышения эффективности данных услуг. При этом важным свойством искомого решения является минимальная трудоемкость и соответствие этого решения тенденциям развития организации. Задача соответствующего совершенствования научно-методического аппарата и программного обеспечения анализа и моделирования трафика является необходимой научно-практической основой таких решений.
К настоящему времени накоплен значительный багаж научных подходов решения указанной задачи как отечественными, так и зарубежными учеными. Однако некоторые вопросы по данной тематике нельзя назвать достаточно исследованными, либо глубина и трудоемкость их реализации несопоставима с кратковременностью эффекта от полученного результата в силу высокой динамичности развития самой организации. Используемые зачастую математические модели не позволяют находить оптимальных структурных решений. Данные обстоятельства свидетельствуют о необходимости дальнейшего проведения исследований по данной тематике.
Цель исследований. Целью настоящей работы является повышение эффективности функционирования корпоративных информационно-вычислительных сетей (КИВС) за счет реструктуризации топологии и оптимизации трафика на основе использования разработанного метода оценки эффективности сети - степени сбалансированности нагрузок и результатов проведенных модельных экспериментов.
В соответствии с указанной целью в настоящей диссертационной работе были решены следующие задачи:
-
Проведен анализ структур КИВС, типового состава трафика, с целью выявление основных аспектов оптимизации архитектуры сети..
-
Разработан критерий оценки эффективности КИВС.
-
Обоснованы структуры и состава математической модели анализа топологии сети.
-
Разработаны математические модели и инструментальные (программные) средства моделирования режимов КИВС.
-
Проведены модельные эксперименты с целью достижения сбалансированности нагрузок в сети.
-
Разработаны рекомендации по использованию разработанного критерия - степени сбалансированности нагрузок сети, для повышения эффективности проектирования КИВС.
Методы исследования. Теоретические и методологические основы исследований определяются методами теории вероятностей, математической статистики, теории случайных процессов, теории массового обслуживания, системного анализа, а также современными инструментальными средствами визуального объектно-ориентированного программирования и мониторинга корпоративных вычислительных сетей.
Защищаемые научные положения.
1. Разработанные математические модели, алгоритмы и программы для реализации процедуры поиска рациональной топологии сети.
2. Результаты моделирования и реструктуризации корпоративных вычислительных сетей четырех фирм, включая ГОУ СПО Самарский социально-педагогический колледж, и рекомендации по прогнозу эффективности разработанного метода.
Научная новизна
-
Установлены связи между эффективностью функционирования сети и особенностью ее топологии, использование которых обеспечивает рациональное изменении конфигурации сети с целью балансировки трафика.
-
Разработан метод оценки эффективности сети и предложен критерий - степень сбалансированности нагрузок участков сети.
-
На основе установленных связей между эффективностью функционирования сети и особенность ее топологии предложена технология проведения процессов реструктуризации топологии.
-
Разработана математическая модель, позволяющая имитировать процесс функционирования реконструированных вариантов сети.
-
Подтверждена адекватность разработанной модели путем сравнения статистического материала, собранного в процессе эксплуатации реальной сети, с результатами моделирования аналогичной сети в разработанной программно-аналитической среде.
Научная значимость работы состоит в разработке научно обоснованной методики адаптивной эффективной реструктуризации КИВС на основе штатных оперативных способов исследования сетевого трафика как эквивалентных топологических изоморфных соответствий структур
КИВС.
Практическая значимость работы заключается в том, что разработанная методика адаптивной эффективной реструктуризации и программная реализация модели КИВС позволяют проводить эффективный анализ ее основных параметров в том числе и на стадии проектирования.
Реализация результатов. Результаты работы были использованы: при оценке степени деградации и последующей реструктуризации вычислительной сети ГОУ СПО Самарский социально-педагогический колледж; при оценке производительности и последующей реструктуризации КИВС ЗАО «ТМ-Сервис» г. Самара; при совершенствовании сетевых возможностей КИВС ЗАО «ЭнергонефтьАвтоматика» г. Самара; при оценке производительности и последующей реструктуризации КИВС ООО «ГЕОС» г. Самара.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работ и полученные автором результаты докладывались на XVI российской научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов (Самара, 2009 г.), VIII международной научно-технической конференции «Информационно-вычислительные технологии и их приложения» (Пенза 2009 г.), V международной научной конференции «Наука. Творчество» (Самара, 2009 г.), на XII международной научно-технической конференции «Информационно-технические технологии и их приложения» (Пенза 2010 г.), ХГХ международной научно-технической конференции «Информационные средства и технологии» (Москва 2011 г.).
Публикации. По основным результатам диссертационной работы опубликованы 16 статей в научных изданиях (в том числе 3 статьи - в журналах, рекомендованных ВАК), материалы 5 из них были представлены в виде докладов на международных и российских конференциях.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 99 наименований, включает 35 рисунков, 17 таблиц.
Балансировка нагрузки сети применительно к серверным кластерам
В настоящее время компьютерные сети стали едва ли не одной из важнейших сторон деятельности организаций самой различной направленности. Изучением и разработкой теории компьютерных сетей в настоящее время занимаются очень многие отечественные и зарубежные авторы. Назовём некоторых из них. Это Абросимов Л.И., Биячуев Т.А., Вознюк А.Н., Вишневский В.М., Гайворонская Г.С., Галкин В.А., Глушаков СВ., Гольдштейн Б.С., Григорьев Ю.А., Дамьяновски В., Джеймс Нафтел, Джеймс Ф. Куроуз, Ким Уильяме, Кит В. Росс, Козачук А.В., Колисниченко Д.Н., Кришнамурти Б., Кутузов О.И., Лебланк Дэвид, Морзе Н.В., Олифер В.Г., Олифер Н.А., Осовецкий Л.Г., Пинчук А.В., Питер В. Аллен, Платонов В.В., Рексфорд Дж., Романов А.Н., Скотт Маклин, Сурядный А.С., Суховицкий А.Л., Татарникова Т.М., Тим О Рейлли, Ухань П.С., Хафкемейер X., Ховард Майкл, Холмогоров В., Шон Уолтон, Эмитрович А.И., Яценков B.C. и многие другие.
Работа компьютерной сети складывается из выполнения ею набора тех самых услуг, для которых она предназначена. В список этих услуг включены такие действия как предоставление доступа к файловым архивам или страницам публичных Web-сайтов Internet, обмен электронной почтой в пределах предприятия или в глобальных масштабах, интерактивный обмен голосовыми сообщениями ІР-телефонии и т.п. [16,17].
Корпоративная сеть - сеть смешанной топологии, в которую входят несколько локальных вычислительных сетей (ЛВС). Такая сеть объединяет филиалы корпорации и является собственностью предприятия. При этом ЛВС, входящие в корпоративную сеть могут существенно различаться по размеру и содержать, например, всего один компьютер или десятки или сотни компьютеров [18,19]. Другими словами корпоративная информационно-вычислительная сеть (КИВС) чаще всего содержит в своей структуре существенную неоднородность. Это означает, что при анализе функционирования КИВС входящие в нее локальные сети должны рассматриваться как открытые системы, имеющие внешний трафик, относящийся как к связи с другими ЛВС, входящими в КИВС, так и к связи с иными сетями, например с «Интернет» [20,21,22].
При выходе за пределы локальной сети, что характерно для КИВС, развитие информационных технологий - связано, прежде всего, с развитием сети «Интернет». Наряду с этой сетью развиваются сети и другого вида (навигационные, военные, и т.п.), и, прежде всего именно корпоративные информационно-вычислительные сети.
Анализ трафика в корпоративных сетях и его оптимизация требуют знания особенностей топологии ЛВС, входящих в КИВС, и учета основных результатов и методов теории систем массового обслуживания [23-31].
Оптимальность работы компьютерных сетей обеспечивается требованиями производительности, надежности, совместимости, управляемости, защищенности, расширяемости и масштабируемости [24,27,32,33]. Все указанные характеристики компьютерных сетей связаны с качеством работы этих сетей. Несомненна важность всех перечисленных требований, но по мнению многих авторов в понятие "качество обслуживания" (Quality of Service, QoS) компьютерной сети нужно включать только две самые важные характеристики сети — производительность и надежность [34,35,36]. В настоящей диссертации рассматривается такая характеристика компьютерной сети, как её производительность.
Особенности анализа корпоративных сетей требуют, прежде всего, определение основных понятий предмета исследования, т.е. топологии и архитектуры корпоративной сети. Ниже даются определения, рассматриваются основные виды топологии сети, приводятся примеры, анализируются особенности, отличающие корпоративные сети от сетей других типов. Корпоративные информационно-вычислительные сети можно рассматривать как совокупность локальных вычислительных сетей, объединенных, прежде всего, общим управляющим трафиком, общими информационными потоками и спецификой обработки приоритетов на сетевом уровне [37,38].
Входящие в ЬСИВС локальные вычислительные сети обладают довольно большим набором различных свойств - теоретических и технических, детерминированных и вероятностных, типовых и специфических. При этом сеть может обладать некоторой регулярной топологией (и быть в результате этого легко классифицируемой), либо такая регулярность может быть невыраженной (например, при малом количестве компьютеров в сети). Сами же компьютеры ЛВС могут быть однородны, либо существенно отличаться по своим свойствам, функциям и параметрам. Однако, несмотря на разнообразие возможных конфигураций, ЛВС практически всегда можно рассматривать как систему массового обслуживания [39-44]. Следовательно, хорошо развитая теория и методология исследования систем массового обслуживания, может с успехом применяться при исследовании функционирования локальных и корпоративных вычислительных сетей.
В теории сетей массового обслуживания к настоящему времени сложилась и стала общепринятой система обозначений, разработанная Кендаллом [40,42]. Такая система обозначений рассматривается ниже (в разделе 1.3.1). Сама же теория применима не только к вычислительным сетям. В жизни мы часто пользуемся лифтом, общественным транспортом, звоним по телефону или посылаем письма по электронной почте. При этом, довольно часто, прежде чем получить какую либо услугу, нам приходится немного или наоборот много подождать. Из-за задержек могут возникать очереди или мы вообще можем не дождаться и уйти не обслуженным. Все выше перечисленные системы имеют обслуживающий прибор (лифт, автобус, канал связи и т. д.), а любой прибор имеет ограниченные возможности (вместимость лифта или автобуса, число каналов связи и т. д.). Поэтому, любую систему, в которой поток требований встречает ограниченные средства их удовлетворения, можно рассматривать как систему массового обслуживания (СМО) [24].
Способы совершенствование структуры КИВС на основе принципа моделирования
Экспериментальная проверка работы сети в модельных режимах с наименьшими затратами может быть выполнена при компьютерном моделировании сети. Однако, и компьютерное моделирование имеет ограниченные возможности в части быстродействия и времени счета. При этом моделирование, с использованием (частично) аналитических моделей требует существенно меньших вычислительных ресурсов, в частности для ЛВС регулярных топологий.
Поэтому задача компьютерного моделирования режимов работы КИВС может быть разбита на следующий ряд усложняющихся задач: 1. Аналитическое моделирование ЛВС регулярных топологий без учета внешнего трафика ЛВС; 2. Аналитическое моделирование ЛВС регулярных топологий с учетом внешнего трафика ЛВС; 3. Аналитическое моделирование КИВС в части внешнего трафика отдельных, входящих в КИВС ЛВС и изучение возможностей оптимизации управляющей части трафика; 4. Имитационное моделирование ВВХ КИВС, ее модулей сопряжения, узлов сети, моноканалов, отдельных ЛВС с использованием методов декомпозиции и с применением гибридных имитационно-аналитических моделей.
Решение всех перечисленных выше задач представляет собой сложную большую проблему и может быть реализовано различным образом, с применением моделей различной степени сложности и точности.
Особенности управляющего трафика КИВС в типовых режимах функционирования сети по сравнению с сетью общего назначения обусловлены, прежде всего, выраженной структурой корпоративной сети. На уровне локальной сети это проявляется в том, что узлы сети (компьютеры) представляют собой чаще всего рабочие места фиксированного назначения, трафик которых, как входящий, так и исходящий, имеет ограниченное количество вероятных маршрутов. На уровне взаимодействующих между собой ЛВС в рамках одной КИВС степень предопределенности возможных вероятностных характеристик маршрутов и объемов трафика становится еще более высокой, что позволяет передавать между сетями маршрутную информацию в сжатом виде, с использованием общих принципов оптимального кодирования. Это позволяет оптимизировать управляющий трафик, снизив его объем.
Критериями эффективности оптимизации управляющего трафика в целом являются улучшенные вероятностно-временные характеристики работы сети, как на низких уровнях модели сети (канальном, сетевом), так и на высоких уровнях, имеющих свой, специфический управляющий трафик. Однако, в связи с тем, что на высоких уровнях модели открытой системы специфика КИВС по сравнению с сетью общего назначения становится менее выраженной более предпочтительным выглядит оптимизация управляющего трафика на низших уровнях. В связи с этим будем условно считать, что в сети имеется два уровня приоритета, обычный и повышенный, и управляющий трафик имеет повышенный приоритет по сравнению с обычным, причем объем такого приоритетного трафика составляет небольшую долю от всего трафика сети.
Принципиальная возможность повышения эффективности в случае введения дополнительных параметров в некоторой абстракции корпоративной сети заключается в следующем. Рассматривается возможность управления маршрутами сообщений с использованием информации о загрузке узлов и каналов сети, причем такая информация состоит из дискретных и непрерывных величин. Дискретными величинами определяется номер «кластера» рабочих режимов, непрерывными же величинами определяются усреднение режимы загрузки сети и, по необходимости, текущие режимы некоторых узлов и каналов. Таким образом, объем информации о состоянии сети по мере увеличения подробности такой информации - может возрастать катастрофическим образом, мешая передаче обычного пользовательского трафика. Управляя этим параметром, т.е. составом и объемом такой информации, можно оптимизировать результирующие ВВХ для пользовательского трафика КИВС.
Наиболее типовой топологией КИВС следует считать «звезду», для которой понятие «коэффициент загрузки моноканала» является актуальным. Однако наряду с очередями исходящих сообщений возникают также очереди входящих сообщений при передаче сообщений от очередей коммутатора к узлу сети (к компьютеру). для узла можно рассматривать как постоянный усредненный параметр, описывающий запас неизрасходованной производительности подключенных к узлу каналов в части приема и передачи сообщений. Именно наличие такого запаса производительности и ограничивает величины возможных длин очередей, определяя при этом и вероятность «простоя» узла, с нулевыми длинами очередей.
Исходя из приведенных соображений, следует производить поиск решения задачи совершенствования структуры КИВС. Представляется целесообразным также рассмотреть вопрос о возможности управления приоритетностью транспортировки и выполнения запросов пользователей в интересах оптимизации ВВХ для трафика КИВС.
Для типовой топологии КИВС в виде «звезды» понятие «коэффициент загрузки моноканала» является актуальным.
При дальнейшем анализе эффективности функционирования корпоративной информационно-вычислительной сети можно воспользоваться основными функциональными соотношениями для аналитических приоритетных моделей, представленных в [4]. Будем называть поток приоритетных сообщений первым потоком, а обычные, неприоритетные сообщения - вторым потоком. Для рассматриваемой двухприоритетной системы массового обслуживания, представим основные функциональные соотношения по показателям эффективности для абсолютного и относительного приоритетов обслуживания.
Алгоритм выбора рациональной схемы коммутации терминалов КИВС с использованием моделирующей среды
Для каждой пары смежных уровней схему соединения между коммутаторами верхнего уровня и узлами нижнего уровня можно выразить в виде массива целых чисел, количество элементов которого равно числу узлов нижнего уровня, а значение элемента содержит порядковый номер коммутатора верхнего уровня, к которому подключен нижний узел, занимающий позицию на уровне, соответствующую индексу элемента в массиве.
Сочетания одинаковых количеств коммутаторов верхнего уровня и узлов нижнего уровня среди вариантов распределения количеств узлов часто повторяются, а количество таких сочетаний относительно невелико: число узлов нижнего уровня не может превышать общего количества оконечных точек N, а число коммутаторов верхнего уровня не превысит N/2. Чтобы избежать повторного формирования одинаковых схем межуровневых соединений, в процедуре MakelnterLvlLists формируется двумерный массив InterLvlLists, каждый элемент которого содержит список типа TList указателей на массивы целых чисел, каждый из которых соответствует возможной схеме межуровневого соединения. Учитывая, что индексация массива начинается с нуля, первый индекс массива InterLvlLists равен уменьшенному на 2 количеству узлов нижнего уровня, а второй индекс -уменьшенному на 1 количеству коммутаторов верхнего уровня.
В цикле по элементам массива InterLvlLists процедура MakelnterLvlLists создает список типа TList и устанавливает длину массива целых чисел, определяющих схему межуровневого соединения, равную увеличенному на 2 значению первого индекса массива. Затем во вложенном цикле производится перебор возможных сочетаний значений массива, выражающего схему межуровневого соединения, и проверка условия, что каждый коммутатор верхнего уровня подключен не менее чем к двум узлам нижнего уровня. Если это условие выполняется, то выделяется область оперативной памяти, в которую копируются значения элементов массива схемы межуровневого соединения, а указатель на нее добавляется в список-элемент массива InterLvlLists.
Блок-схема алгоритма процедуры MakelnterLvlLists представлена в Приложении 2.
Для учета всех возможных допустимых соединений между узлами в каждом варианте распределения количеств узлов типа и по уровням схем процедура AddSchemas для каждого элемента в списке ListOfCounts, являющегося указателем на запись типа TCountsChain заполняет поле InterLvlSchemas типа TList, содержащее список указателей на массивы целых чисел. Каждый из этих массивов определяет один из возможных способов соединения всех узлов на всех уровнях для данного варианта распределения количеств узлов по уровням, определенном в поле LvlSkCounts у записей типа TCountsChain, указатели на которые содержит список ListOfCounts.
После выполнения процедуры MakeListOfCounts определено количество узлов каждого типа на каждом уровне в каждом варианте распределения количеств узлов по уровням схемы, а после выполнения процедуры MakelnterLvlLists определены все допустимые способы межуровневых соединений узлов для различных сочетаний количеств узлов типа верхнего уровня и всех узлов нижнего уровня. Поэтому массивы, указатели на которые содержатся в списке InterLvlSchemas, хранят индексы элементов списка, находящегося в одной из ячеек двумерного массива InterLvlLists. Из какой именно ячейки берется список, или первый и второй индексы массива InterLvlLists, определяется текущим сочетанием количеств узлов в очередной паре смежных уровней схемы.
Формирование всех возможных соединений в схемах осуществляется в процедуре AddSchemas в цикле по элементам списка ListOfCounts с помощью вспомогательного локального массива aSchema. На каждом шаге цикла длина массива aSchema устанавливается равной на единицу меньше списка, содержащегося в поле LvlSkCounts, то есть по количеству пар смежных уровней схемы. Первый элемент массива aSchema относится к сочетанию первого и второго уровней, второй элемент - к сочетанию второго и третьего уровней, и так далее, до сочетания предпоследнего и последнего уровней. Если обозначить количество узлов на нижнем из пары смежных уровней через L, а количество узлов типа S на верхнем уровне через U, то список вариантов их соединения находится в ячейке массива InterLvlLists с индексами L — 2 и U — 1 . Таким образом, учитывая, что индексация элементов списков типа TList начинается с нуля, каждый элемент массива aSchema может принимать значение от 0 до уменьшенного на единицу количества элементов списка из ячейки InterLvlLists[L-2,U-l], при этом значения L и U для каждого элемента массива aSchema будут зависеть от того, к сочетанию каких уровней относится этот элемент. Во вложенном цикле перебираются все возможные сочетания значений массива aSchema и добавление в список, находящийся у очередного элемента списка ListOfCounts в поле InterLvlSchemas, указателей на массив с очередным сочетанием этих значений.
Если принять способ нумерации оконечных точек в схеме сети сквозную от верхних уровней к нижним, слева направо внутри уровня, то каждый из возможных вариантов перестановок оконечных точек можно выразить массивом целых чисел длиной, равной числу оконечных точек N. Место элемента массива определяет расположение оконечной точки на схеме, а значение элемента - номер оконечной точки. Формирование списка указателей на такие массивы осуществляется в процедуре MakeListOfNumbers. В данной процедуре для построения последовательности неповторяющихся чисел от 1 до N используется вспомогательный локальный массив nums. Указатели на массивы с очередным сочетанием элементов массива nums добавляются в список ListOfNumbers типа TList
Реструктуризация локальной вычислительной сети ЗАО «ТМ - Сервис»
Как видно из диаграмм, в сети до реструктуризации существовали участки, нагрузки на которые превышали пропускную способность сети, что приводило к задержкам в сетевом обслуживании. После реструктуризации такие участки отсутствуют. При этом дополнительных затрат на коммутаторы произведено не было. Было использовано имеющееся в наличии оборудование.
Оценка эффективности разработанного аппарата согласно представленным выше результатам его использования проведена на основе анализа средних интенсивностей перегруженных участков КИВС до и после реструктуризации.
Анализ средних интенсивностей перегруженных участков КИВС показал следующее.
Поскольку целью совершенствования КИВС с использованием разработанного программно-методического аппарата является снижение максимальной участковой загруженности КИВС, то целевая эффективность совершенствования КИВС - 5э должна определяться как отношение максимальной участковой загрузки КИВС, наблюдаемой после внесения изменений в структуры КИВС - U.+ к максимальной участковой загрузке КИВС, предшествовавшей данному изменению - ц.-: 8е = ц+/ \i Показатель 5е показывает насколько эффективно проведено совершенствование КИВС с точки зрения дальнейшего потенциала наращивания, т.е. возможности увеличения количества узлов соответствующего графа КИВС до наступления состояния «насыщения» одного из его участков. Необходимо заметить, что частные показатели \i+ и ц,- отражают свойство максимальной участковой загрузки различных графов КИВС, поскольку процедура ее совершенствования предусматривает операции определения участка с максимальным трафиком, его разрыва и перекоммутирования отдельных терминалов на новые связи в составе КИВС. Однако, сравнение двух состояний одной КИВС - до и после совершенствования - вполне корректно, поскольку в части состава терминалов исследуемая КИВС не претерпевает никаких изменений.
Проведенные эксперименты по использованию разработанного программно-методического аппарата в целях совершенствования корпоративных КИВС, отраженные в предшествующих параграфах данного раздела, характеризуются значениями показателя 8е согласно Таблице 4.15 и иллюстрируются графиками, представленными на рис.4.14. 000 "ГЕСЗДО "ЭнергонефтьАвтоматййЭУ СПО ССПК ЗАО "ТМ-Сервис" При анализе достигнутых значений показателя целевой эффективности необходимо учесть следующее обстоятельство. В том случае, когда совершенствованию подвергается КЙВС, включающая незначительное количество терминалов, либо терминальные задачи не отличаются высокой связностью, применение аппарата может характеризоваться очень высоким значением целевой эффективности. Это связано с тем, что наличие перегруженного участка КИВС носит исключительный характер, поэтому соответствующее совершенствование структуры КИВС сразу приводит к значительному снижению максимальной загруженности участков КИВС. Если же КИВС достаточно развита и включает большое количество сильно связанных терминалов, для достижение такого же относительного снижения максимальной загруженности требуется поведение совершенствования в несколько этапов.
С учетом изложенных обстоятельств анализ результатов совершенствования фирменных КИВС по показателю целевой эффективности показывает высокий уровень достигаемого эффекта.
1. В целях подтверждения работоспособности и эффективности разработанного специализированного программно-аппаратного комплекса были исследованы на предмет реструктуризации корпоративные вычислительные сети четырех организаций: ЗАО «ТМ -Сервис», ЗАО «ЭнергонефтьАвтоматика», ООО «ГЕОС» и ГБОУ СПО Самарский социально-педагогический колледж. Анализ состояния до проведения исследований полностью подтвердил выводы о недостатках стихийного развития КИВС, как по неравномерности загруженности отдельных каналов, так и по превышению допустимых нагрузок.
2. По результатам проведенных исследований КИВС четырех коммерческих организаций подтверждена работоспособность разработанного специализированного программно-аппаратурного комплекса.
3. Эффективность разработанного комплекса в отдельных примерах достигает порядка 30%. При этом средняя эффективность составляет порядка 14,5%. При этом предлагаемые решения по реструктуризации отличаются простотой своего исполнения.
В диссертационной работе дано решение актуальной научной задачи, связанной с повышением эффективности функционирования КИВС за счет оптимизации трафика в КИВС на основе результатов проведенных модельных экспериментов.
Основные научные и практические результаты, полученные автором: В диссертационной работе дано решение актуальной научной задачи, связанной с повышением эффективности функционирования КИВС за счет оптимизации трафика в КИВС на основе результатов проведенных модельных экспериментов.
