Задачи системотехнического проектирования сетей эвм.

Системное проектирование – проектирование этой системы на уровне ее отдельных структурных функциональных компонент.

Общая задача проектирования сетей ЭВМ

При заданных исходных данных определить такую структурную функциональную организацию сети, при которой затраты на ее создание эксплуатации были бы минимальными, а показатели качества функционирования удовлетворяли бы заданным требованиям пользователя.

Исходные данные при проектирование:

1. Перечень и географическое местоположение пользователей

2. Объемно-временные характеристики потоков информации

3. Состав и характеристики прикладных программ, реализация сетевой службы

4. Состав и характеристики информационного обеспечения

5. Характеристики технических средств из которых комплектуется сеть

Структурная функциональная организация сети

1. Структурная организация:

1. - Структура сетей доступа (количество и местоположение коммутаторов, м мультиплексоров и конфигурирование связей между ними)

2. - Количество и местоположение хост ЭВМ

3. - Структурная организация самих хост ЭВМ

4. - Топология СПД (количество мест размещения центров коммутации и к конфигурации связей между ними)

5. - Пропускные способности

Функциональная организация:

1. - Режим передачи данных

2. - Способ коммутации

3. - Распределение информации и программного обеспечения между хост ЭВМ

4. - Процедура управления потоками данных и механизм контроля ошибок

5. - Стратегия маршрутизации

Показатель эффективности:

1. - Время реакции

2. - Производительность (пропускные способности)

3. - Надежность достоверность

Требования пользователей:

1. - Время реакции

2. - Производительность

3. - Пропускная способность

Ограничения, которые следует учитывать:

4. - Ограничение на класс структур

5. - Места расположения структурных компонентов

Анализ задержек передачи сообщений в сетях передачи данных.

Сеть передачи данных (СПД) – это совокупность средств вычислительной техники, центров коммутации (ЦК) + совокупность средств передачи данных, каналов связи (КС). СПД – ядро вычислительной сети, она обеспечивает взаимодействие между абонентами сети, в качестве которых могут выступать как отдельные вычислительные сети, так и отдельные пользователи.

Анализ средних задержек передачи данных в СПД.

Дано:

1. Количества и места размещения ЦК (N)

2. Топология

3. Количество каналов связи (M)

4. l – средняя длина пакета

5. γ_jk – интенсивность передачи пакетов абонентами узла j абонентам узла k

6. стратегия маршрутизации – фиксированная. Это значит, что абонент J передает K информацию только по одному маршруту.

При этом предполагаем, что все КС бесшумные и надежные. Все ЦК надежные и время обработки в ЦК ť≈0 (прием пакета и обработка заголовка) Буферная память в ЦК не ограничена.

- суммарная интенсивность внешнего потока, поступающего в сеть.

Обозначим:

λ_i – интенсивность поступления пакетов в i-ый КС. I=1,M

- суммарная интенсивность внутренних потоков.

Определить среднее время передачи пакетов в СПД T - ?

T_jk – среднее время передачи пакетов из узла j в узел k, тогда

расположим средние задержки по параметрам:

Т=

Т из 1 в 2	12/Λ0
Т из 2 в 3	23/Λ0
Т из 1 в 3	13/Λ0
Т из 1 в 4	14/Λ0
….	…
Т из j в k	jk/Λ0

jk – маршрут из j в k

с_i jk – маршрут из j в k проходит через iый канал связи

t_i – время задержки в этом КС (время ожидания передачи пакета + время передачи пакета)

Тогда - сумма времен задержек в каналах, по которым проходит пакет.

- сумма потоков, проходящих через i-ый КС

1. меняем сумму с одновременной заменой условий

T12=t2 T13=t1 T14=t2+t3 T15=t2+t3+t4 …

Пусть Λ₀=1

Для системы в целом: среднее число пакетов в сети

Для i-го КС

Как определить t_i - ?

b_i=l/C_i

i-КС G/G/1 – не можем рассчитать=> М/М/1

Предположения Клейнрока

1. Считать, что поток сообщений, поступающий в i-КС образует простейший поток. (Если складывать непростейшие потоки, то в сумме получится поток, близкий к простейшему )

G/G/1 => M/G/1

2. Каждый раз, когда сообщение приходит в ЦК разыграть его новую длину в соответствии с экспоненциальным распределением со средним значением l.

M/G/1 => M/M/1

λ_i l – Общий трафик

λ_i l –>C_i–>T–>

Пусть t_i=t