Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии 


Институт управления и информационных технологий




Новое название МИИТа

Институт управления и информационных технологий

Кафедра «Вычислительные системы и сети»

РЕШЕНИЕ ЧАСТНЫХ ЗАДАЧ МОДЕЛИРОВАНИЯ КОРПОРАТИВНЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ

 

 

Методические указания к лабораторным работам по дисциплине

«Моделирование вычислительных систем»

 

Москва – 2016

 

Изложены сведения об аналитическом моделировании сложных компьютерных сетей на основе их многоуровневого представления. Показано отображение частных задач моделирования на многоуровневую сетевую архитектуру.

Для магистрантов направления 09.03.01 Информатика и вычислительная техника, профиля «Компьютерные сети и технологии».

 

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Заключается в приобретении знаний по аналитическому моделированию корпоративных компьютерных сетей и их элементов на основе многоуровневого представления таких сетей. Согласно рис.2 магистранты являются «разработчиками моделей».

 

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

В настоящее время высокими темпами происходит развитие компьютерных сетей и телекоммуникационных систем, являясь частью инфраструктуры экономики, они играют чрезвычайно важную роль в развитии общества.

Для России, как и для многих стран, характерно корпоративное разделение сетей. Корпоративная сеть – это сложная коммуникационная система, принадлежащая и/или управляемая единой организацией (корпорацией). В состав такой сети входят различные типы компьютеров, несколько типов операционных систем, множество приложений, а также различное коммуникационное и технологическое оборудование (измерительные приборы, роботы, сборочные линии и т.п.). К передаче информации в корпоративных сетях имеют прямое отношение телефонные сети, спутниковые системы связи, системы сотовой радиосвязи. На основе достижений в области цифро­вых технологий идет процесс конвергенции и интеграции компьютерных и телекоммуникационных сетей в единую информационно-телекоммуникационную систему. Сетевая конвергенция позволяет более эффективно организовать работу корпоративных сетей, снизить расходы на их поддержку, упростить взаимодействие между абонентами.

Определение корпоративной функционально-ориентированной сети

Корпоративные сети тесно связаны с реальным бизнесом предприятий, что накладывает отпечаток на их построение, а учитывая определенную направленность в работе корпораций и их функциональную организацию можно говорить о корпоративных функционально-ориентированных сетях, которые предназначены для решения определенных корпоративных задач. Такими сетями являются банковские сети, сети энергетических компаний и другие. В каждом конкретной случае сеть не является универсальной, а ориентирована на решение определенных функциональных и прикладных задач. Сеть должна удовлетворять характеристикам корпоративных задач, а создание универсальных сетей в настоящее время становится экономически и технически не оправданным. На рис.1 представлена типовая архитектура корпоративной сети.

Корпоративные функционально-ориентированные сети являются гетерогенными системами и применяются не только для передачи данных, в них используется весь комплекс технологий передачи информации, различные комбинации каналов связи, коммуникационное, а также технологическое оборудование, характерное для работы корпорации, при этом часто возникает необходимость в совмещении телекоммуникационных, измерительных, управляющих и других систем корпорации.

 


Рис.1. Архитектура корпоративной сети

 

Требования, предъявляемые к моделям

К математическим моделям корпоративных сетей, а также к моделям их элементов предъявляются следующие базовые требования: универсальности, точности, адекватности, экономичности. Помимо перечисленных требований к математическим моделям предъявляется и целый ряд других требований:

· модели должны быть предназначены для исследования, анализа, создания, модернизации сетей и должны быть нацелены на повышение эффективности их использования;

· модели должны быть наглядными;

· обладать вычислимостью, т.е.возможностью исследования качественных и количественных закономерностей функционирования сети (или элемента);

· алгоритмизируемость - возможность разработки алгоритмов и программы, реализующей математическую модель на ЭВМ, причем алгоритм решения задачи на ЭВМ связан с выбором численного метода, где в зависимости от модели алгебраическая или дифференциальная форма используются численные методы.

 

Таблица 1

Форма представления моделей

Аналитические модели целесообразно представить в виде следующей зависимости:

модельномер модели:{список входных параметроввыходные параметры (1)

 

С учетом разделения частных задач на основные и элементарные, зависимость (1) для представления математических моделей может быть определена более детально:

 

1) для основных моделей:

 

основная_модельномер модели:{список входных параметров

Þкритерийномер_уровняномер_крит (2)

 

или Mi : {Xprвх}Þ Xprвых. (3)

 

2) для элементарных моделей:

элемент._модельномер_основной_моделиномер_элемент._модели:{вх. параметрывых. параметры (4)

или mij : {Xprвх} Þ Xprвых . (5)

ПОДГОТОВКА И ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

1. Постановка задачи. Приводится формулировка частной задачи разработки сети. Определяется, к какому критерию оценки качества, и к какому уровню иерархии сети данная задача относится, а также к какому типу задач принадлежит - задачи 1-го типа (для их решения необходимы основные модели), задачи 2-го типа (для их решения необходимы элементарные модели). Определяются характерные свойства математической модели, необходимой для решения поставленной задачи.

Например:

Решение одной из задач расчета задержки передачи сообщений в корпоративных сетях, tз.с.ср. входит в критерий K1 и т.д.

2. Проводятся анализ и исследование существующих моделей и методов для решения поставленной задачи. Анализируются преимущества и недостатки существующих решений.

3. Описание модели. Определяются входные и выходные параметры модели решения поставленной задачи. Приводятся обозначения и единицы измерения всех параметров, а также ограничения на параметры. Модель записывается согласно (1) – (5).

Например:

ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ

 

Задание выдается согласно номеру в списке группы. Можно взять (придумать) другую задачу!

Таблица 2.

№ вариант № задачи Частные задачи моделирования
  Расчет временных характеристик корпоративной сети с пакетной коммутацией.
Выбор ОС корпоративной функционально-ориентированной сети.
  Задача выбора оптимальных потоков в сети.
Выбор СУБД для корпоративной функционально-ориентированной сети.
  Задача выбора сетевого оборудования.
Распределение ресурсов корпоративной сети, определяющее требуемую производительность оборудования.
  Оценка надежности работы сервера и отображение состояний его работоспособности.
Расчет вероятности безотказной работы сетевых устройств.
Задача выбора пропускных способностей каналов.
Оценка задержка передачи сообщений в компьютерных сетях.
  Вычисление характеристик замкнутой сети с однотипными заявками с помощью алгоритма свертки.
Вычисление характеристик замкнутой сети с неизменными типами заявок с помощью свертки.
Расчет среднего значение числа заявок в узле.
Расчет пропускной способности узла - УК.
  Анализ очереди в узле с ограниченной буферной памятью.
Оценка объема буферной памяти коммуникационного процессора.
Исследование однолинейной СМО с ожиданием.
Задача приведения случайных процессов к Марковским.
Расчет производительности канала связи сети.
Расчёт задержки на межсетевом экране.
  Выбор канала связи.
Расчет вероятности безотказной работы устройств телекоммуникационной системы.
  Оценка объема вычислительных работ пользователей корпоративной сети и выбор состава технических средств.
Модель резервирования элементов телекоммуникационной системы.
  Расчет пропускной способности оборудования телекоммуникационной системы.
Модель сети с заявками различных типов.
Оптимизация топологической структуры сети по критериям стоимости и надежности.
Расчет загрузки порта коммутатора.
  Модели приближения для стационарных длин очередей в условиях большой нагрузки.
Анализ очередей в открытых моделях сетей в условиях большой нагрузки.

 

Требования к содержанию отчета

Работа оформляется на листах формата А4. Страницы должны быть пронумерованы, формулы должны быть пронумерованы, рисунки должны иметь номера и подрисуночные подписи, таблицы должны иметь номера и названия. В отчете следует излагать принимаемые технические решения и их обоснование с необходимыми теоретическими и техническими сведениями.

Отчет должен содержать: титульный лист; задание на лабораторную работу (постановка частных задач 1 и 2); описание моделей и методов решения поставленных задач; алгоритмы решения задач; выводы; обзор литературы; приложение – программная реализация моделей.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Назовите основные критерии оценки качества сетей.

2. В чем особенность иерархического многоуровневого представления корпоративной сети?

3. Какие требования, предъявляемые к моделям сетей?

4. Место процедур формирования моделей в маршрутах проектирования.

5. Покажите на примерах взаимозависимость критериев оценки качества при многоуровневом представлении корпоративной сети

6. Особенности многоуровневого подхода к моделированию сетей.

 

Новое название МИИТа

Институт управления и информационных технологий





Рекомендуемые страницы:


Читайте также:

Последнее изменение этой страницы: 2016-03-17; Просмотров: 432; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2019 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.012 с.) Главная | Обратная связь