Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Вычислительные машины, системы и сети

Диссертационная работа:

Сан Вин Аунг. Исследование и разработка метода прогнозирования трафика при проектировании компьютерной сети: автореферат дис. ... кандидата технических наук: 05.13.15 / Сан Вин Аунг;[Место защиты: Московский государственный университет путей сообщения].- Москва, 2012.- 23 с.

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность работы. Современный мир неразрывно связан с информационными технологиями. При этом, для получения информации активно используются компьютерные сети. Основной тенденцией развития компьютерных сетей является их конвергентность по отношению к передаваемой информации, что расширяет круг задач решаемых сетью и требует ее постоянного развития. В связи с этим становится актуальной проблема проектирования компьютерных сетей с учетом постоянного их развития.

При проектировании компьютерных сетей и исследовании трафика приходится решать большое число разнообразных задач. Первым этапом проектирования компьютерных сетей является выбор технических средств и системы протоколов (включая способы коммутации и доставки данных по сети). Второй этап проектирования требует решения совокупности сложных взаимосвязанных задач, к которым относятся: улучшение использования пропускных способностей каналов связи (КС); оптимизация топологической структуры.

Данная работа непосредственно связана с задачей прогнозирования трафика при проведении исследований свойств сети, причем не только в режиме оперативного мониторинга, но и для более глубокого изучения с целью прогнозирования ее поведения при проектировании.

При решении общей задачи топологического синтеза, кроме выбора наилучшей схемы соединения узлов коммутации, необходимо одновременно решать задачу выбора надежных маршрутов и выбора пропускных способностей КС.

В частности, отсутствуют комплексные методики организации и проведения экспериментальных исследований трафика, обобщающие накопленный к настоящему времени опыт их проведения. Достаточно ограничен перечень статистических методов, используемых при обработке данных, характеризующих интенсивность трафика. Аналитические модели трафика в основном строятся в предположении его стационарности. Все это свидетельствует о необходимости дальнейшего развития исследований по данной проблематике.

В связи с этим необходимо разработать метод прогнозирования трафика при проектировании компьютерных сетей и программный комплекс для решения ряда актуальных задач, а именно:

расчет потоков в распределенных сетях;

определение пропускных способностей КС;

выбор дискретных значений пропускных способностей;

построение имитационных моделей прогнозирования трафика при проектировании компьютерных сетей в пакете GPSS World.

Цель исследований. Целью диссертационной работы является разработка методов оценки предполагаемого потока передачи информации, определения требуемой пропускной способности каналов связи и сетевого оборудования при проектировании компьютерной сети для обеспечения выбора необходимых сетевых и общедоступных ресурсов.

Методы исследования. Полученные результаты исследования базируются на использовании методов аналитического моделирования прогнозирования трафика в сети с использованием метода наименьших квадратов и закона распределения случайных величин Парето. В качестве инструмента имитационного моделирования применяется среда программирования GPSS World. Научная новизна работы.

  1. Разработан новый метод прогнозирования трафика при проектировании компьютерной сети, отличающийся универсальностью, отсутствием ограничений на размер сети, простотой применения и использованием бесплатного программного обеспечения.

  2. Разработана аналитическая модель для определения требуемой пропускной способности в зависимости от прогнозируемого роста количества узлов, средней длины пакета и вероятности появления запросов в сети.

  3. Разработана имитационная модель многоуровневой компьютерной сети, оценивающая работу составной сети при изменении количества пользователей, полосы пропускания на различных сегментах сети, параметров и типов сетевого оборудования.

  4. Установлен коэффициент задержки (К.З) сетевого оборудования, позволяющий оценить пропускную способность при различных режимах нагрузки. Установлен коэффициент стоимости для выбора (К.В) сетевого оборудования.

  5. Формализованы технические характеристики сетевого оборудования и линии связи для их оперативного использования в имитационной модели, что позволяет прогнозировать работу проектируемой сети для любого сетевого оборудования.

В соответствии с указанной целью в рамках диссертационной работы поставлены и решались следующие задачи:

анализ требований, предъявляемых к компьютерным сетям, определение типов трафика и их влияния на загрузку сетевых ресурсов;

определение основных параметров, влияющих на среднее время задержки пакетов;

разработка метода определения требуемой пропускной способности в зависимости от количества узлов, средней длины пакета и вероятности появления запросов в сети;

разработка имитационной модели многоуровневой сети передачи данных для решения задачи прогнозирования трафика;

разработка метода выбора сетевого оборудования на основе технических характеристик, заявленных производителем;

исследование влияния различных параметров передаваемых данных на загрузку каналов и оценка эффективности сети с точки зрения пропускной способности;

выявление «узких мест» в сети и формирование списка соответствующих рекомендаций по их исключению (тип оборудования, резервные связи, уве-

личение пропускной способности каналов, повышение производительности серверного оборудования, резервирование серверов и сетевого оборудования). Достоверность результатов работы подтверждена проверкой прогнозирования роста числа пользователей и объема трафика на примере Мьянмы и результатами экспериментов на компьютерной сети с проведением нагрузочного тестирования. В имитационную модель были занесены параметры сетевого оборудования экспериментальной компьютерной сети и проведен сравнительный анализ загрузки оборудования по результатам моделирования и эксперимента.

Практическая значимость работы заключается в предоставлении возможности выбора сетевого оборудования и среды передачи данных, размещения общедоступных ресурсов и необходимости их резервирования основываясь на технических характеристиках и предполагаемом количестве пользователей. Разработанный метод и имитационные модели позволяют прогнозировать трафик и выявлять «узкие места» в компьютерной сети при ее проектировании, а так же давать рекомендации по улучшению качества обслуживания в уже существующих компьютерных сетях. Реализация результатов работы. Результаты работы впервые использованы при проектировании участка городской глобальной компьютерной сети Юго-восточного округа г. Москвы сети в виде:

  1. Метода оценки роста числа пользователей в сети;

  2. Предложений по методу прогнозирования трафика на основе предполагаемого числа пользователей;

  3. Метода имитационного моделирования для оценки возможности применения сетевого оборудования различных производителей на основе его технических характеристик и выбора структурных решений для построения сети;

  4. Метода расчета оценки коэффициента стоимости при использовании сетевого оборудования.

Апробация работы. Основные результаты работы были доложены на VII международной научно-практической конференции «TRANS-MECH-ART-CHEM» (Москва, МИИТ, 2010г.), XII научно-практической конференции «БЕЗОПАСНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ» (Москва, МИИТ, 2011г.), использованы ЗАО «ATLANTIS».

Публикации. По основным результатам диссертации опубликовано 4 печатные работы, в том числе 2 статьи в журналах из перечня, рекомендованных ВАК. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка использованной литературы. Она содержит 134 страницы машинописного текста, 40 рисунков, 21 таблицу и список цитируемой литературы из 78 наименований.


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net