Введение к работе
Актуальность темы. Перевод экономики на рыночные отношения немыслим -без широкого практического использования новейших научных идей и разработок по созданию информационно-вычислительных систем и сетей (ИВС) общего пользования.В связи с этим разработка методов оптимизации построения и функционирования ИВС в целом и ее отдельных компонентов и параметров- является своевременной и необходимой.
Сложность и многоплановость задачи оптимизации ИВС и сетей ЭРМ предоставляет исследователям большой простор для поиска новых подходов, методов я средств редания по наилучшему выбору параметров компонентов НЕС и их алгоритмов функционирования, обеспечивающих объективный компромисс мелду эффективностью и стоимостью системы, В зтом плане скдуэт отметить появшаиеся сравнительно ясные научные направления по оптимизации и. анализу качественных характеристик сетей связи, динамическому управлении потоками з распределенных информационных системах, разработке моделей систем ц сетей массового обслуживания, формализованному описания п верификации протоколов и сервиса в распределенных и локальных сетях ЭВМ, моделированию каналов связи, исследованию перспективных цифровых сетей интегрального обслуживания (ЦСИО). Тем не менее, несколько н тени остается вопросы системного рассмотрения проблемы оптимизации ИВС и сетей ЭВМ, позволяшнз проводить поиск искомых характеристик во взаимосвязи алгоритмических, структурных и стоимостных показателей системы со стоимостными потерями пользователей, возникающих из-за несовершенства их функционирования. Ренге-нпе задачи в такой постановке позволит создавать такие ИВС, в которых сумма затрат на создание их с определенными качественными показателями н остаточные интегральные потери-потребителей информации от неидеальнссти достигнутых качественных показателей будет минимальна.
Цель работы- раеработка основ методологии системной оптимизации распределенных вычислительных сетей (РВС) с каналами со слежкой структурой пемех, позволяодей проектировать их во взашаувяз--:- гєлЗїпєскйл гзраыетров со стоимостными показателями и ?ффек-гязнсстыз фунгасганирования потребителей информации;
найти решения частных параметрических задач во определению оптимальных алгоритмов и параметров передачи сообщений базовой %ети обмена данными (ШЗД);
показать целесообразность совместного использования методов случайного поиска, .комбинаторика в имитационного стохастического моделирования на ЭВМ при совместной оптимизации ограниченных ресурсов рабочих и коішуникационнш систем.
Научная новизна ревультатов исследования состоит «в сдедущем:
- разработана теорєгшєская основа системной технико-экономи
ческой оптимизации сетей ЭШ, учитывающая как структурную., алго
ритмическую стороны сети,:так н-интересы ее пользователей;
- разработан метод построения топологической структуры распределенной вычислительной сети;
формализована и решена задача оптимального распределения потоков между рабочими и терминальными системами РВС с ограниченными ресурсами;
разработан метод решения аадач оптимального распределения потоков в FBC при неформализуемости целевой функции;
предложен метод и программа оптимизации параметров системы обмена данными в звене управления информационным каналом сети путей моделирования- на ЭШ при учете случайных факторов;
разработаны аналитическая и "машинная" модели оценки веро-ятгостно-временных и других характеристик сети о известными виртуальными соединениями;
на основе разработанных методов, моделей я алгоритмов составлен единый программный комплекс, представляющий собой совокупность взаимосвязанных, глобальных и локальных моделей компонентов FBC.
Методы исследований базируются на теории системного анализа, графов, систем массового обслуживании, случайного поиска, комби-гнаторики в моделирования сложных систем.
Направление работы. Диссертационная работа выполнена в процессе проведения фундаментальных и прикладных исследований по темам:
- "Разработка теоретических и методолагических основ' аптими-
вапии систем передачи' данных г АСУ" (1976-1986), ЗЩК 621.391.1SS,
К гос. регистрации 74039599;
"Системный подход при автоматизированных методах оптимизации систем передали данных". (1981-1985), УДК 621.391.123, N гос.регистрации 81055991j
"Разработка методологических основ построения и эксплуатации информационно-вычислительных сетей с использованием адантащг--онных фрагментов" (1986-1990), УДК Є21.391.133, N гос.регистрации 081600 44166;
"Создать и ввести в эксплуатацию первую очередь региональной вычислительной подсети "Средняя Азия" Акадеасети , {1986-1590), УДК 621.391,задание ГКВТИ 92.01.01.07А.
Практическая значимость работы "заключается в возможности использования полученных теоретических результатов при проектирования и создании автоматизированных информационно-вычислительнкх систем и сетей с распределенной структурой, сетей передачи данных различного назначения. В диссертации предлагается такая методика определения оптимальных параметров эвена ЕСОД с различными характеристиками, образущих ее физические каналы, . которая позволяет обоснованно выбрать качественные показатели серийно выпускаемого технического оборудования сети.
Основные научные положения и результаты, вкнсскше на защиту сводятся к следующему:
- ноеый подход к решению проблемы оптимигзцш! сетей ЭВМ, 0С~
нозанный на системной технике-экономической концепции и учитывав-
пцтй как структурные, алгоритмические показатели сети, так и интересы ее пользователей; ' ,
модели и алгоритмы оптимального распределения разнотипны:-; потоков при совместном учете характеристик коммуникационной подсети и рабочих систем в слу" :аях формализуемости и неформаллзуе-иости целевой функции;
метод и алгоритм синтеза топологической структуры распределенных вычислительных сетей, позволяющие совместно и целенапрзз-зеяна формировать структуры абонентских: и коммуникационных подсетей;
методика решения параметрических задач, позволяющая путем имитационного и стохастического моделирования на ЗЕМ определить йараметры переділи данных а ЕСОД при учете реальных помех н кзяй-' дах связи;
модели и алгоритмы обслуживания заявок с изменяющимися во дремени приоритетами в компонентах распределенной вычислительной сети;
единая инженерная методика реализации разработанных моделей « алгоритмов в технологии проектирования вычислительных сетей с распределенной структурой.
Апробации работы. Основные материалы проведенных исследований а разработок докладывались на VI,VII Всесоюзных конференциях по теории кодирования и передачи информации.(Томск, 1975, Вильнюс, 1978), на IV, X, XV Всесоюзных школах-семинарах по вычислительным сетям (ТашкентД979,Ь!осква,1Эа5,ЛеЕинград,1990), Всесоюзной конференции "Техническое и программное обеспечение передачи и телеобработки данных и АСУ" (Рязань, 1985), V - Всесоюзной конференции "Вычислительные сети коммутации пакетов", КОМПАК - 87 (Рига, 1987), Республиканской конференции ""Методы управления технической диагностикой и восстановлением работоспособности элементов сетей . связи" (Ташкент, 1988), Всесоюзной научно-технической конференции "Проблемы создании и использования отраслевых информационно-диспетчерских систем на основе компьютеризации и перспективных средств связи" (Москва, 1S8S), XI Всесоюзном совещании по проблемам управления (7аикент,1989), Международной научной сессии, посвященной Дню радио СССР,"Майская сессия" (Москва, 1990), XI Всесоюзной Еколы-семннаре по проблемам управления на сетях и узлах связи (Звенигород, 1991).
Публикации.По теме диссертации опубликованы Ш печатных ра
бот, в том числе одна монография.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы и приложения. Основное содержание изложено на 259 страницах машинописного текста, включает 23 рисунков и 6 таблиц. Список литературы содержит 221 наи-*" ыенований.
