Нгуен Дык Тай. Методы и средства исследования распределенных сетей передачи данных с неоднородным трафиком на основе неэкспоненциальных моделей

Короткий опис

Нгуен Дык Тай. Методы и средства исследования распределенных сетей передачи данных с неоднородным трафиком на основе неэкспоненциальных моделей : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.13 / Нгуен Дык Тай; [Место защиты: С.-Петерб. гос. ун-т информац. технологий, механики и оптики].- Санкт-Петербург, 2009.- 148 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-5/571

Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Санкт-Петербургский государственный университет информационных
технологий, механики и оптики»
На правах рукописи 04201001381
Нгуен Дык Тай
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ
СЕТЕЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ С НЕОДНОРОДНЫМ ТРАФИКОМ НА
ОСНОВЕ НЕЭКСПОНЕНЦИАЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ
Специальность 05.13.13 - Телекоммуникационные системы и
компьютерные сети
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук
Научный руководитель д.т.н., профессор Алиев Т.И.
Санкт-Петербург 2009

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ 4
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛННЫХ
СЕТЕЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ 13
1.1. Принципы структурной и функциональной организации распределенных
сетей передачи данных 13
1.2. Задачи проектирования и исследования сетей передачи данных 21
1.3. Модели, методы исследования сетей передачи данных и проблемы расчета моделей сетей передачи данных 26
1.4. Постановка задачи проектирования сетей передачи данных с неоднородной нагрузкой 37
1.5. Выводы 41
ГЛАВА 2. ОЦЕНКА ПРОПУСКНЫХ СПОСОБНОСТЕЙ КАНАЛОВ СВЯЗИ В
РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СЕТЯХ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ 43
2.1. Оптимизация и выбор дискретных значений пропускных способностей
каналов связи 43
2.2. Особенности сетей передачи данных с неоднородной нагрузкой 53
2.3. Параметризация и расчет потоков в сетях передачи данных 58
2.4. Выводы 62
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СЕТЕЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ64
3.1. Оценка погрешностей аналитических методов расчета модели передачи
данных 64
3.2. Оценка влияния длины пакетов на характеристики функционирования сетей передачи данных 75
3.3. Анализ влияния характера трафика и длительности передачи пакетов в каналах связи на характеристики функционирования сетей передачи данных .. 85
2

3.4. Исследование влияния третьего момента гиперэкспоненциального и
гипоэкспоненциального распределений на характеристики системы G/G/1 89
3.5. Выводы 97
ГЛАВА 4. ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
СЕТЕЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ С НЕОДНОРОДНЫМ ТРАФИКОМ 99
4.1. Программный комплекс "DCNET" 99
4.2. Методика исследования сетей передачи данных с использованием
программного комплекса "DCNET" 107
4.3. Автоматическое построение имитационных моделей для исследования
неэкспоненциальных сетей передачи данных 114
4.4. Пример расчета характеристик сети передачи данных 121
4.5. Выводы 133
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ 135
Литература 137
Приложение 1 142
Приложение 2 143
Приложение 3 144
Приложение 4 146

Список літератури

Выводы
1. Разработанный программный комплекс "DCNET" предназначен для проектирования и исследования СПД и позволяет определять пропускные способности каналов связи с учетом особенностей реальных сетей: неоднородность трафика, многообразие топологий, алгоритм маршрутизации, вариант размещения прикладных программ и наборов данных по узлам сети, способ взаимодействия пользователей сети и т.д.
2. Программа позволяет исследовать аналитическими методами характеристики СПД с любыми топологиями с использованием экспоненциальной РСеМО и уточнять результаты исследований при изменении ее различных параметров.
3. Реализованная в программном комплексе "DCNET" возможность автоматического построения имитационной модели на языке GPSS World позволяет исследовать временные характеристики каналов связи, а также сетей
133

передачи данных в целом при различных характерах трафика в сети и длительностях передачи пакетов в каналах связи.
4. Анализ результатов исследования характеристик СПД с разными топологиями позволяет сделать следующие выводы:
а) выбор оптимальной топологии сети значительно зависит от внешней
нагрузки интенсивностей потоков пакетов;
б) стоимость СПД уменьшается при размещении прикладных
программ и наборов данных в центральном узле;
в) маршрутизация сильно влияет на все характеристики КС из-за
перераспределения потоков пакетов между каналами связи СПД;
г) стоимость СПД, функционирующей в соответствии с моделью DBS
меньше, чем при модели RDA;
д) при использовании модели AS увеличение среднего количества
обращений прикладных программ к наборам данных (прикладные
программы и наборы данных находятся в различных хостах) приводит к
увеличению пропускных способностей каналов, соединяющих эти хосты.
5. Построенная методика позволяет проектировщикам СПД найти рациональные решения при оптимизации СПД с использованием программного комплекса "DCNET" и имитационного моделирования. Представленный пример проектирования и исследования корпоративной сети, объединяющей 5 локальных вычислительных сетей, иллюстрирует результативность предложенной методики.