Введение к работе
"АктхЗДь^рсть_раОотн, Появление и развитие суперЭВМ с параллельными распределенными вычислениями потребовало научится снижать расходы времени и ресурсов на связь между процессорными элементами. Архитектура соответствующей сети связи может оказаться эффективной для одних приложений и неэффективной для других. Поэтому возникла и с развитием конкретных сфер приложений стала играть все оолео важную роль теория многокаскадных коммутационных сетей (МКС = МІН), помогающая их проектировать с учетом структуры, быстродействия, пропускной способности, возможных задержек, надежности и стоимости,
С -другой стороны, развитие современных сетей связи, распространещю пакетной коммутации и появление цифровых сетей с интеграцией служб (ЦС!ТО = ISDH) привело к переходу от классических, телефонных :шогокоск;;дкнх ккдмутациснных схем к многокаскадным сетям тех ш типов, что к в суперЭВМ. Это, кромо прямого переноса ряда фундаментальных мнтемптм М'жшс результатов ЄО-х годов, одехало развито « углублоттио различных аспектов теории многокискадгаїх сотой: о коь-лутачдэй пакетов весьма вктуплышм кок о теоретической, так и о грзктичее:со,ї точек зрения.
Наконец, в последнее. вромл в дополнение к существующим
системам связи наметилась тенденция объединения газноскоростнкх
слунб, таких как передача данных, речи, видоосип;<:и.ов и др. в
одиную. широкополоотную ЦСИО (НІ-ЦСИС = В-ISDN), в качестве
коммутационной . среды которой предлагается использовать
Оаньянныа многокаскадные сети. Эта новейшая сфера приложений
обеспечивает актуальность теш, внОрашюй для исследования, и в
будущем. #
Современные научные результаты по анализу внутренней структуры и вероятностно-временных характеристик МКС .восходят к .классическим работам, связанным о изучением многокаскадных коммутаторов в аналоговых телефонных сетях такими учеными как А.Д.Харкевич, Л.А.Бассалыго, Г.П.Башарин, В.И.Нейман, М.А.Шнепо
- г -
и др. в СССР, Y.E.Benes, C.A.Clos, С.У.Lee, A.Iotse, K.Takagl и др. В дальнейшем различные аспекты теории МКС (как чистая теория, так и в связи с приложением в суперЭВМ) получили свое развитие в работах Г.Т.Артамонова, Г.П.Веселовского, Л.Л.Дудко, Е.А.Метлицкого, В.Д.Тюрина и др.; D.P.Agrawal, D.DeGroot, Т.-Y.Feng, R.W.Hockney, O.J.LipovsKl, M.Malek» J.H.Patel, H.J.Siegel и др. Среди многих направлений по улучшению характеристик производительности сетей выделим появившиеся в последние году работы, изучающие применение буферов в МКС с блокировками. Наибольший вклад в йто направление внесли D.H.Dias, M.N.Huber, J.S.Turner, T.H»Theimer, Y.-C.Yenq и др.
Целью данной диссертационной работы является развитие методов анализа топологической структуры КИС, Изучение вопросов эквивалентности сетей с помощью графового подхода» построение аналитических и имитационных моделей буферизованных МКС, работающих при неоднородной нагрузке. Эти модели позволяют получить ответ на многие вопросы, возникающие при проектировании МКС разных типов.
Мотоды_исследрваний.. В работе в основном использованы ' методы теории вероятностей, теории массового оОслукивания И дискретной математики - теории графов и перестановок.
НВДЖМ. новизна, и. жзу^ь^ты^ выносимые _на_защиту^ состоят в следующем:
в развитие графового подхода к изучении многокаскадных сетей предложена графовая модель МКС общего вида и баньянных сетей в частном случае с использованием специально определенной группы перестановок; на основе модели проведена классификация и описано управление в дельта-сетях;
с помощью определенной графовой модели рассмотрен вопрос эквивалентности МКС и доказано взаимно-однозначное соответствие между эквивалентностью двух сетей и изоморфизмом соотвествующих графов;
- изучен, вопрос построения аналитической модели МКС в
случае неоднородной по выходам нагрузки; проведен анализ
Оаньяшшх сетей при наоднородой нагрузке с а) распредолешша буферними накопителями (БН) на входах каждого коммутатора сети и 6) полнодоотупными БН внутри коммутаторов с помоцыо разработанного аналитического подхода и в сравнении с результатами работа имитационной модели.
Прлктичас^{ап,.)}отгость.^або^н, Результаты диссертации могут бить пплозш при проектировании конкретных коммутационных схем ллп оценки производительности и . задержек. С НОМЭВДО аналитического и имитационного моделирования. Кроми того, построенные графовые модели дают возможность использовать в дальнейших исследованиях грабовий подход для изучении бол о о широких классов эквивалентных сото!', и получения различных ввроятноспю-ьремзтих характеристик МКС, важных при их проектировании и експлуатацій.
^вщявщя^т^тлтоп^т^. Иссл-здоізпнн'.) многокаскадшх коммутационных сетей в свотз занвлеішіи: е:,ііз целей проводилось в рзмках НИР "Разработки матамзтичоскнх методов и апгорлч-жнз анализа мультипроцессорных ьичислитсч"ьннг. ,тхтем, локальних и интегральных іШ'Гормаідаснно-вичислитсп'. і/нх сетей" (гооудпр-cTiiOiniiilt р'<і нстрпітоіпий нсмер 01.5. ні. 033110). вторая пополнялись и соответствии о , /ордшга^ионпп'и планами ЛИ ССС!1.
.АПР2.б.аШ.Ч...Р.бота.; Основино результати, изложенные и . дисезртецип, докладывались на:
4-м кзидународком еакинарэ по теории телеграфа и нхиагывтерном:/ моделированию (МСТТКМ-4» Москва,,- 1092 г.);
9-й Полорусокой вашеневмияаро "Митсмлгачеокие методы несло давания систем и сетей массового обслуживания" (Минск, -1993 г.)1 .
Региональной мйкдуїгародном сэштаро по талеурефику "Digital Oonniunication network managsent- w-uaiopsypr1,- 1993 г.); 10-11 Белорусской юколо-соккиарв "Аналіз и применение, систем и ратей массового.оОолугшлэнвд" (Минск, - 1994 ?.) 4-м Росоийско-аэмэцком семинара по интегральным сетям ц управлении потоками информации (Москва-, - 1?94 г.)
научных семинарах. Российского университета дружбы народов (1991-1994 гг.)
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ.
.Р.трУИУЛ?.?,.и.о.Оъвм.дассвр,тации.. Диссертация состоит из
введения, трех глав, заключения, списка литературы из ЧЛ
наименований. Диссертация содержит /j?J2. страниц текста, ...2......
рисунков, 2 таблиц.
