Главная Контакты Добавить в избранное Авторы Вопросы и ответы
,

УДК 004.732

МЕТОД РАСЧЕТА СЕТЕВЫХ ТРАНЗАКЦИЙ АБОНЕНТОВ ЛОКАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ

Нестеренко С.А., Бадр Яароб, Шапорин Р.О.

Для проектирования локальных компьютерных сетей (ЛКС) различного функционального назначения используются соответствующие информационные технологи, которые обеспечивают синтез структуры сети, оптимальной в смысле некоторого критерия при выполнении ограничений на времена транзакций ТТР для всех абонентов сети [1]

 

,

 

где       N — количество абонентов ЛС.

Для расчета времени транзакций применяются специализированные системы моделирования [1]. В данных системах для расчета величины ТТР используется модель сети с идеальным каналом связи, т.е. каналом, в котором предполагается наличие буферов бесконечного размера для промежуточного хранения передаваемой информации. Предположение об идеальном канале связи позволяет существенно упростить расчеты и получить аналитические выражения для вычисления времени транзакции.

В качестве основных коммуникационных устройств, используемых для построения современных ЛКС, применяются коммутаторы, имеющие ограниченный размер буферов в каждом из своих портов. Переполнение буферов приводит к потерям информационных кадров, что, в свою очередь, приводит к увеличению времени транзакций. В задачах проектирования ЛКС важным является разработка методов, позволяющих рассчитывать время транзакции абонентов с учетом конечного размера буферов используемых коммуникационных устройств.

С точки зрения борьбы с перегрузками коммутаторы делятся на интеллектуальные и не интеллектуальные. Интеллектуальные коммутаторы при возникновении угрозы переполнения буфера выполняют различные процедуры опережающего захвата моноканала, блокируя передачу информации абонентом [2]. После частичного освобождения буфера моноканал становится доступен абоненту для продолжения процесса передачи информации. Не интеллектуальные коммутаторы отбрасывают кадры, когда их буфера переполняются, что вызывает процедуру их повторной передачи по истечении времени тайм-аута ТТА.

Для ЛКС, в предположении об использовании идеального канала связи, время транзакции определяется следующим образом [3]

 

 

где   ТТР  —  время выполнения одной транзакции без учета вероятности превышения ТТР величины тайм-аута;

РПТ  — вероятность превышения временем транзакции величины тайм-аута.

Время транзакции для реального канала связи , с учетом вероятности переполнения буферов коммутаторов,   запишется в виде

 

                                         = + РПБТЗМ,                                                    (1)

 

где       РПБ — вероятность переполнения буферов коммутатора, при выполнении транзакции;

ТЗМ — величина задержки транзакции, связанная с переполнением буферов.

Время задержки транзакции существенно отличается для каждого типа коммутаторов. Для интеллектуальных устройств оно равно времени передачи кадра в моноканал ТПК, для не интеллектуальных устройств оно существенно больше и равно времени тайм-аута ТТА,  величина которого определяется используемым стеком протоколов.

С учетом допущения об экспоненциальном законе распределения времени обслуживания пакетов в портах коммутатора вероятность переполнения буфера порта РПБ  равна [2]

 

,

 

где    — величина загрузки порта коммутатора,

         L — размер буфера порта в килобайтах.

В общем случае, транзакция выполняется по некоторому маршруту, содержащему М1 интеллектуальных и М2 неинтеллектуальных портов коммутаторов. Суммарная вероятность переполнения буферов коммутаторов по всему маршруту транзакции  определится в виде

 

.

 

Время транзакции для реального канала святи с учетом переполнения буферов коммутатора (1) запишется в виде

 

.                                (2)

 

Наибольшим временем транзакции  обладает сетевая структура, содержащая в своем составе только неинтеллектуальные коммутаторы

 

.

 

Для исследования влияния размера буфера коммутатора на время выполнения сетевых транзакций вводится понятие нормированного времени транзакции  = , где . Величина  показывает, во сколько раз фактическое время транзакции превышает время,  рассчитанное для идеального канала связи. Результаты исследований для различных значений размеров буферов L и величин  загрузок  приведены на рис. 1. При проведении исследований предполагается, что величина ТТА на порядок превышает значение , что является типовым значением для стеков TCP/IP и  SPX/IPX [3].

Рассматривается типовая одноуровневая структура ЛКС на базе неинтеллектуального коммутатора, к которому подключены рабочие станции и сервера. Размер сетевого буфера коммутатора оценивается в килобайтах.

Рис. 1 Зависимость нормированного времени микротранзакции ТНМТ от размера буфера порта коммутатора L для различных значений загрузки:

1 — =0,9; 2  — =0,8; 3 — =0,7

Анализ зависимости  = f(L, r) показывает, что для ЛКС на базе неинтеллектуальных коммутаторов время транзакции существенно зависит от размера буфера, используемого в портах коммутатора. В области больших загрузок портов коммутаторов (r = ), малый размер буферов может приводить к увеличению времени транзакции в несколько раз. Это, в свою очередь, может вызывать блокировку и прекращение функционирования приложений, время выполнения которых критично к задержкам.

При синтезе ЛКС на базе коммутаторов необходимо учитывать дополнительные задержки, связанные с потерями кадров в портах коммутаторов. Расчет фактического времени выполнения сетевых транзакций может выполняться с использованием двухэтапной процедуры. На первом этапе в среде специализированной системы моделирования проводится расчет времени транзакции для идеального канала связи. На втором этапе с использованием выражения (2) выполняется коррекция значения времени транзакции с учетом структуры сети и характеристик используемого коммуникационного оборудования.

 

The analysis of switches buffer final size influence on the time performance of network transactions is carried out. The analytical account dependences of the transactions time for switch based local networks subscribers are received.

 

 

1.          Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. ¾ СПб.: Питер, 2000. ¾  672с.

2.          Зелингер Н.Б., Чугреев О.С., Яновский Г.Г. Проектирование сетей и систем передачи дискретных сообщений. ¾  М.: Радио и связь, 1992. ¾ 175с.

3.          Кульгин М. Технология корпоративных сетей. ¾ СПб.: Питер, 2000. ¾ 704с.

 





Ответы на вопросы [_Задать вопроос_]

Информационно-управляющие комплексы и системы

Теленик С.Ф., Ролік О.І., Букасов М.М., Андросов С.А. Генетичні алгоритми вирішення задач управління ресурсами і навантаженням центрів оброблення даних

Богушевский В.С., Сухенко В.Ю., Сергеева Е.А., Жук С.В. Реализация модели управления конвертерной плавкой в системе принятия решений

Бень А.П., Терещенкова О.В. Применение комбинированных сетевых методов планирования в судоремонтной отрасли

Цмоць І. Г., Демида Б.А., Подольський М.Р. Методи проектування спеціалізованих комп’ютерних систем управління та обробки сигналів у реально-му час

Теленик С.Ф., РолікО.І., Букасов М.М., РимарР.В., Ролік К.О. Управління навантаженням і ресурсами центрів оброблення даних при виділених серверах

Селякова С. М. Структура інтелектуальної системи управління збиральною кампанією

Еременко А.П., Передерий В.И. Принятие решений в автоматизированных системах с учетом психофункциональных характеристик оператора на основе генетических алгоритмов

Львов М.С. Алгоритм перевірки правильності границь змінення змінних у послідовних програмах

Ляшенко Е.Н. Анализ пожарной опасности сосновых насаждений в зоне Нижне-днепровских песков – самой большой пустыни в Европе

Кучеров Д.П., Копылова З.Н. Принципы построения интеллектуального автору-левого

Касаткина Н.В., Танянский С.С., Филатов В.А. Методы хранения и обработки нечетких данных в среде реляционных систем

Ходаков В.Е., Жарикова М.В., Ляшенко Е.Н. Применение когнитивного подхода для решения задачи поддержки принятия управленческих решений при ликвидации лесных пожаров

Гончаренко А.В. Моделювання впливу ентропії суб’єктивних переваг на прийняття рішень стосовно ремонту суднової енергетичної установки

Фарионова Н.А. Системный подход построения алгоритмов и моделей систем поддержки принятия решений при возникновении нештатных ситуаций

Биленко М.С., Серов А.В., Рожков С.А., Буглов О.А. Многоканальная система контроля качества текстильных материалов

Мотылев K.И., Михайлов M.В., Паслен В.В. Обработка избыточной траекторной информации в измерительно-вычислительных системах

Гончаренко А.В. Вплив суб’єктивних переваг на показники роботи суднової енергетичної установки

Гульовата Х.Г., Цмоць І.Г., Пелешко Д.Д. Архітектура автоматизованої системи моніторингу і дослідження характеристик мінеральних вод

Соломаха А.В. Разработка метода упреждающей компенсации искажений статорного напряжения ад, вносимых выходными силовыми фильтрами

ПотапенкоЕ.М., Казурова А.Е. Высокоточное управление упругой электромеханической системой с нелинейным трением.

Кузьменко А.С., Коломіц Г.В., Сушенцев О.О. Результати розробки методу еквівалентування функціональних особливостей fuzzy-контролерів

Кравчук А. Ф., Ладанюк А.П., Прокопенко Ю.В. Алгоритм ситуационного управления процессом кристаллизации сахара в вакуум-аппарате периодического действия с механическим циркулятором

Абрамов Г.С., Иванов П.И., Купавский И.С., Павленко И.Г. Разработка навигационного комплекса для автоматического наведения на цель системы груз-управляемый парашют

Литвиненко В.И., Четырин С.П. Компенсация ошибок оператора в контуре управления следящей системы на основе синтезируемых вейвелет-сетей

Бардачев Ю.Н., Дидык А.А. Использование положений теории опасности в искусственных иммунных системах

Рожков С.О., Кузьміна Т.О., Валько П.М. Інформаційна база як основа для створення асортименту лляних виробів.

Ускач А.Ф., Становский А.Л., Носов П.С. Разработка модели автоматизированной системы управления учебным процессом

Мазурок Т.Л., Тодорцев Ю.К. Актуальные направления интеллектуализации системы управления процессом обучения.

Ускач А.Ф., Гогунский В.Д., Яковенко А.Е. Модели задачи распределения в теории расписания.

Сідлецький В.М., Ельперін І.В., Ладанюк А.П. Розробка алгоритмів підсистеми підтримки прийняття рішень для контролю якості роботи дифузійного відділення.

Пономаренко Л.А., Меликов А.З., Нагиев Ф.Н. Анализ системы обслуживания с различными уровнями пространственных и временных приоритетов.

Коршевнюк Л.О. Застосування комітетами експертів системи нечіткого логічного виводу із зваженою істинністю.. – С. 73 – 79.

Кирюшатова Т.Г., Григорова А.А Влияние направленности отдельных операторов и направленности всей группы на конечный результат выполнения поставленной задачи.

Петрушенко А.М., Хохлов В.А., Петрушенко І.А. Про підключення до мови САА/Д деяких засобів паралельного програмування пакету МРІСН.

Ходаков В.Е., Граб М.В., Ляшенко Е.Н. Структура и принципы функционирования системы поддержки принятия решений при ликвидации лесных пожаров на базе новых геоинформационных технологий.

Сидорук М.В., Сидорук В.В. Информационные системы управления корпорацией в решении задач разработки бюджета.

Нагорный Ю.И. Решение задачи автоматизированного расчета надежности иасуп с использованием модифицированного метода вероятностной логики

Козак Ю.А. Колчин Р.В. Модель информационного обмена в автоматизированной системе управления запасами материальных ресурсов в двухуровневой логистической системе

Гожий А.П., Коваленко И.И. Системные технологии генерации и анализа сценариев

Вайсман В.А., Гогунский В.Д., Руденко С.В. Формирование структур организационного управления проектами

Бараненко Р.В., Шаганян С.М., Дячук М.В. Аналіз алгоритмів взаємних виключень критичних інтервалів процесів у розподілених системах

Бабенко Н.И., Бабичев С.А. Яблуновская Ю.А. Автоматизированная информационная система управления учебным заведением

Яковенко А.Е. Проектирование автоматизированных систем принятия решений в условиях адаптивного обучения с учетом требований болонского процесса

Бараненко Р.В Лінеаризація шкали і збільшення діапазону вимірювання ємностей резонансних вимірювачів

Головащенко Н.В. Математичні характеристики шумоподібно кодованих сиг-налів.

Шерстюк В.Г. Формальная модель гибридной сценарно-прецедентной СППР.

Шекета В.І. Застосування процедури Append при аналізі абстрактних типів даних модифікаційних запитів.

Цмоць І.Г. Алгоритми та матричні НВІС-структури пристроїв ділення для комп'-ютерних систем реального часу.

Кухаренко С.В., Балтовский А.А. Решение задачи календарного планирования с использованием эвристических алгоритмов.

Бараненко Р.В., Козел В.Н., Дроздова Е.А., Плотников А.О. Оптимизация рабо-ты корпоративных компьютерных сетей.

Григорова А.А., Чёрный С. Г. Формирование современной информационно-аналитической системы для поддержки принятия решений.

Шаганян С.Н., Бараненко Р.В. Реализация взаимных исключений критических интервалов как одного из видов синхронизации доступа процессов к ресурсам в ЭВМ

Орлов В.В. Оценка мощности случайного сигнала на основе корреляционной пространственной обработки

Коджа Т.И., Гогунский В.Д. Эффективность применения методов нечеткой логики в тестировании.

Головащенко Н.В., Боярчук В.П. Аппаратурный состав для улучшения свойств трактов приёма – передачи информации в системах промышленной автоматики.