Введение к работе
Актуальность теми. Современный этап научно-технического трогрвсса характеризуется расширением сфер применения средств зычислителъной техники и, в частности, информационно-вычислитоль-шх сетей СИВО;, а также интенсивным ростом объемов передаваемой информации в различных областях производства. Эти обстоятельства ітредполагаюг наличие высокопроизводительных систем обработки и передачи данных, позволяющих обеспечить требуемый уровень сервиса.
Одним из основных элементов таких систем является сеть передачи данных или коммуникационная подсистема, от правильного выбора параметров, которой, методов передачи информации и топологической структуры существенно зависят эффективность функционирования и стоимость ИВО в целом.
В настоящее' время для выбора наилучшего в некотором смысле варианта какой-либо системы применяются формальные методы оптимизации, сводящиеся к задаче математического программирования и позволяющие находить реаенве однокритериальных, хорошо структурированных задач. Возрастающая сложност!» систем обработки и передачи данных, повышающих ' эффективность щуизводствонно-хо-зяйственной деятельности как отрасли в целом, так и отдельных предприятий на основе оперативного информационного обмена, специфика их применения в ГА, связанная с требованиями безопасности и регулярности полетов, иирокии круг фуішциональїпіх задач затрудняют оценку качества функционирования по. одному критеряв, часто выбиромому субъективно. Поэтому актуальной является задача совораенотвоваиия существующих я разработкя аових м-ітодов проектирования и выбора ряционэлчшх параметров- таких
систем и их, компонентов, обеспечивающих ^требуемые^^значэния элементов векторного критерия качества функционирования при изменяющихся условиях внешней среды.
Цель работы. ' Цель диссертационной работы заключается в разработке и исследовании методики выбора параметров передающей среды- и протокольных механизмов, используемых при "реализации коммуникационной подсистемы flfflCJ ИБО крупного авиапредприятия, позволяющей обеспечить требуемые значения элементов векторного критерия качества при заданных условиях внешн-1 среды.
Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решаются следующие задачи: ;, , ','' ', ' }
исследование организаі'жншои .;' структуры крупного авиапредприятия на основе перечня решаемых функциональных задач и распределения информационных потоков между его подразделениями; .
разработка способа выбора средств реализации КПО ИБО о учетом комплексной классификации распределенных сетей; . \ . '
оценка качества функционирования КПС ИБО авиапредприятия, на основе векторного критерия качества; . ;
разработка ;йк>цедуры выбора протокольных механизмов и значений параметров " КПО ИБО среда альтернативно допустимых вариантов при заданных векторах параметров, критериев и
ограничений; %.';"''' '. - '""'
разработка ', имитационной модели . КПО- , открытой ИБО авиапредприятия и исследование вероятносгао-временных.характеристик ее функционирования; '
проведение полунатурного експерименте на локальной сети с сетевой операционной системой ГОО>.Advanced tietWare/286 и исследование полученных вероятностно-временных характеристик ее
5 .
Бшщиониррвания. ._:
' Методы исследования. Для решения указанных задач ^пользовались методы теории множеств, теории графов, теории зетей массового обслуживания, теории принятия решений, автоматных доделай, имитационного моделирования.
Научную новизну работы составляют:
разработанный метод формирования множества векторов параметров, позволяющей задавать альтернативные варианты КТО ИВС ввиапредприятия с использованием ЛП^-поиска;
разработанный метод выбора вариантов КТО ИБО авиапредприятия на основе сравнительного анализа значений элементов векторного критерия качества и выделения Парето-множества;
имитационная модель КПС открытой'ЛВС, разработанная с учетом концепции автоматизированного проектирования, позволяющая строить модели КПС, специфицированные стандартами ГЕЕВ 802.
Практическая ценность диссертации заключается в. разработке методики,-' позволяющей с .учетом векторного критерия качества анализировать и выбирать из множества альтернативных варианты КПО ИВС крупного авиапредприятия, удовлетворяющие заданным параметрическим и критериальным ограничениям, задаваемым ) проектировщиком на основе полученных таблиц испытаний. ;.;
Пакет прикладных программ, разработанный на алгоритмическом языке PI/1 -и реализующий предложенную методику, позволяет ., > автоматизировать процесс поиска Паре.то-оптимальных вариантов коммуникационной подсистемы, сводя участие проектировщика к заданию значений элементов зектороз параметрических п критериальных ограничений и количества ее альтернативных, вариантов.
Имитационная модель, разработанная на языке GPSS и представляющая собой комплекс взаимонезависимых функциональных модулей, позволяет исследовать функционирование коммуникационных подсистем, протоколы которых специфицированы стандартами IEEE 802, и их вероятностно-временные характеристики.
Практическое использование разработанного метода отруктурно-параметрического проектирования и соответствующего программного обеспечения позволяет сократить время и затраты на разработку коммуникационной подсистемы вгшслителышх сетей авиапредприятий, обеспечивая при втом практическую приемлемость И эффективность полученных вариантов.
Достоверность научных результатов и практических рекомендаций подтверждается необходимыми математическими выкладками,' согласованностью с рееультатами имитационного моделирования и полунатурного эксперимента, проведенного на локальной сети PC-NET с сетевой 00 Advanced HeiWare/286, . включающей файл-сервер и две рабочие станции.
Апробация работы. Основные полонення диссертационной работы и ее отдельные .результаты докладывались и обсуждались на II Всесоюзной школе-семинаре "Проблевд передачи информации в информационно-вычислительных" сетях" (ТЛосква-Сувдаль, 1988г.;, Всесоюзной научно-технической конференции "Микропроцессорные средства локальной . автоматики" (Гродно, 1989г.), научно-технической конференции. "Научно-технический прогрэос в инженерно-техническом. обеспечении полетов ГА1* (Москва, 1989г.), отраслевой , научно-технической конференции . "Интегральные оптические сети связи" (Ленинград, 1989г.), Всесоюзной научно-технической конференции "Научно-технический прогреоо и
^э«;сллуаташ8_0здущщго .транспорта" ("Москва, I990r.J[.
Внедрение результатов работы. Предложенный в диосертациошюй работе метод шбора параметров передающей среда и протокольных механизмов коммуникационной подсистемы вычислительных сетей, а такціе разработанное программное обеспечение были использованы:
при реализации фрагментов локальной вычислительной сети авиационно-технической базы аэропорта "Шереметьево", объединяющих персональные ЭВМ IBM FO XT/AT и мини-ЭВМ Iabtan-3615 на базе микропроцессора national Semiconductor 32032 Сшифры НИР МИИГА, выполнэншх совместно с Центральным управлением международных воздушных сообщений' ГА: Л 39-89, № ГР 01.88.0 032009; #129-89, № ГР 0189.0 017439; » 129-90, М ГР 0190.0 030496, JH63-9I, Я ГР
);
при выборе параметров коммуникационной подсистемы учрёзденческой ' -локальной сети Московского института электромеханики и автоматики, объединяющей , микро-ЭВМ "Электроника-МС-0507.02".
Результаты внедрения подтверждены соответствующими актами. Публикации. По результатам выполненных исследований; опубликовано 7 печатных работ', приведенных в автореферата.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения,"'
.четырех ГЛ8В, заключения, пяти приложений и содержит страниц
машинописного текста, Zb таблиц, 30 рисунков, список литературы
из 80 наименований. . , '