Введение к работе
Актуальность темы. Быстрое развитие современной вычислительной техники, появление на предприятиях большого количества персональных ЭВМ и вычислительных сетей изменяют способы построения АСУ предприятиями и обеспечивают переход к территориально-распре-деленной обработке данных на основе нескольких вычислительных центров и широкого использования автоматизированных рабочих мест (АРМ-ов), создаваемых на базе ПЭВМ. Локальные вычислительные сети (ЛВС) являются в настоящее время одной из наиболее динамично развивающихся областей вычислительной техники. Объединение ПЭВМ в ЛВС позволяет организовать информационный обмен между отдельными АРМ-ами, что повышает оперативность и эффективность обработки информации, используемой для управления предприятием, и обеспечивает создание сетевых подсистем АСУ для совместной работы пользователей с общими базами данных и другими информационными, программными и аппаратными ресурсами сети.
В настоящее время проектирование ЛВС для решения задач АСУ ведется, как правило, изолированно друг от друга. Небольшой личный опыт разработчиков, обусловленный новизной используемых технических и программных средств ЛВС, приводит в результате к созданию сетевых подсистем АСУ, неудовлетворяющих заказчиков по быстродействию, надежности и эффективности вложенных средств.
Проектирование ЛВС предприятия должно проводиться с системных позиций, т. е. разработка ЛВС должна вестись в целом для всего предприятия на основе анализа модели его информационных потоков.
Одной из важных задач построения ЛВС является определение структуры общей сети, которая может состоять из нескольких ЛВС .
- г -
и выявление состава тех АРМ-ов (существующих или проектируемых), которые должны быть объединены в ту или иную ЛВС в качестве ее рабочих станций (узлов). Важность этой задачи определяется тем, что она представляет первый этап создания ЛВС и от правильного ее решения существенно зависит дальнейшее проектирование ЛВС (выбор типа ЛВС, сетевой операционной системы, сетевого оборудования и т.д.), а также эффективность работы тех подсистем АСУ, для которых предназначена сеть.
Определение состава узлов ЛВС представляет один из наиболее трудоемких этапов проектирования сети, так как требует выявления и анализа информационной взаимосвязи АРМ-ов. В связи с этим многие работы, посвященные созданию ЛВС, рассматривают проблемы проектирования аппаратного и информационного обеспечения ЛВС при заданном составе узлов сети и не касаются вопросов выбора состава узлов.
В связи с этим актуальной является задача разработки эффективных методов автоматизированного проектирования ЛВС предприятия для интегрированных АСУ, обеспечивающих системный подход к построению ЛВС на основе анализа информационных потоков предприятия, что особенно важно для тех предприятий, которые занимают большую территорию и характеризуются большими объемами и сложной структурой информационных потоков.
Целью работы является создание метода и алгоритмов проектирования и объединения ЛВС ПЭВМ для использования в интегрированных АСУ предприятиями, обеспечивающих системный подход к созданию ЛВС на основе анализа информационных потоков предприятия. Для достижения указанной цели необходимо:
- разработать методику и алгоритмы построения объединенной ЛВС предприятия и определения состава узлов отдельных ЛВС, из ко-
торых состоит объединенная сеть;
разработать алгоритмы определения последовательности ввода в эксплуатацию узлов отдельных ЛВС, а также последовательность ввода в эксплуатацию ЛВС. входящих в состав объединенной сети предприятия;
разработать алгоритм построения схемы информационного объединения отдельных ЛВС в составе объединенной сети предприятия с помощью специальных сетевых станций (мостов);
создать программный комплекс автоматизированного проектирования обьединенной ЛВС предприятия, реализующий разработанные алгоритмы.
Методы исследования. В работе используются принципы проектирования АСУ, методы теории графов, теории множеств, комбинаторного анализа, динамического и системного программирования.
Экспериментальные исследования измерения времени выполнения запросов для сетевых СУБД в ЛВС разного типа и с различным числом работающих станций и создание программного комплекса автоматизированного проектирования ЛВС "Крелан" осуществлялись на ПЭВМ класса PC/AT.
Проверка эффективности разработанных методов и алгоритмов проектирования ЛВС осуществлялась при проектировании ЛВС Узбекского металлургического завода (г. Бекабад, 1991 г.), экспериментальной ЛВС и опытно-промышленного полигона ЛВС Института бизнеса и менеджмента металлургии (г. Москва, 1991-1992 гг.), ЛВС ДПШО "Орел" (г. Домодедово, 1991г.).
Научная новизна результатов диссертационной работы состоит в следующем:
- разработаны методика и алгоритм построения объединенной
ЛВС предприятия, состоящей из нескольких отдельных ЛВС, объеди-
- 4 -ненных между собой мостами.
разработаны алгоритмы определения оптимального состава узлов ЛВС на основе анализа информационных потоков предприятия, и получена оценка объемов информации, обрабатываемой и передаваемой в каждой ЛВС, входящей в состав объединенной сети предприятия;
разработаны алгоритмы определения оптимальной последовательности ввода в эксплуатацию узлов, входящих в состав отдельных ЛВС. и последовательности ввода в эксплуатацию ЛВС, из которых состоит объединенная ЛВС предприятия;
разработан алгоритм определения схемы информационного объединения отдельных ЛВС с помощью мостов и получена оценка объемов информации, передаваемой между сетями.
Практическая значимость работы. Научные положения работы доведены до уровня конкретных методик, алгоритмов и программного комплекса, которые могут быть использованы как при проектировании новых ЛВС предприятия, так и для совершенствования существующих ЛВС. Использование разработанных методик, алгоритмов и программного комплекса позволит проводить обоснованный выбор сетевых аппаратных и программных средств, повысить эффективность и качество проектирования ЛВС, уменьшить сроки проектирования, а также создать основу для эффективной разработки сетевых подсистем АСУ и гибкой модификации ЛВС при развитии АСУ.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на научном семинаре кафедры автоматизированных систем управления Московского института стали и сплавов, на научном семинаре кафедры энергетики, вычислительной техники и автоматизации металлургических предприятий Института бизнеса и менеджмента металлургии, на II Всесоюзном совещании по интегрированным системам управления (г. Суздаль. 1986 г.), на III
- 5 -Всесоюзной конференции "Автоматизация производства систем программирования" (г. Таллинн, 1986 г.), на 44-й Научной конференции студентов и молодых ученых Московского института стали и сплавов (г. Москва, 1990 г.), на конференции "Новая информационная технология и локальные сети ЭВМ" (г. Киев, 1991 г.), на Международном Российско-Американском семинаре "Использование стандартных программных средств в сетях ПЭВМ" (г. Москва, 1992 г.).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 13 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 128 наименований, и приложений. Общий объем работы составляет 161 страницы, в том числе. 17 рисунков . 5 таблиц и 3 приложения.
