МОДЕЛИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ
Васяева Наталия Семеновна, Васяева Елена Семеновна, Марийский государственный технический университет (МарГТУ) г. Йошкар-Ола
За последние два десятилетия отмечается интенсивное развитие информационно-вычислительных сетей (ИВС) различной конфигурации. Научный и практический потенциал в этой области накоплен очень большой. Однако на практике зачастую проектируются и устанавливаются сети без привлечения научных наработок в этой области, что приводит в итоге к частым выходам сетей из строя и их большим перегрузкам. Для малых локальных сетей это не является критичным, в то время как для корпоративных и тем более глобальных сетей ошибки проектировщиков непосредственно сказываются на эффективности таких сетей. В этой связи является весьма актуальным и целесообразным качественно изменить подходы к преподаванию ИВС в ВУЗах на соответствующих технических специальностях.
В области диагностики функционирующих ИВС интерес представляет система "Observer" компании "ProLAN". Она позволяет путем тестирования сети обнаружить ее неисправности и предложить пути их устранения, что является полезным и для использования в учебном процессе, но только как инструмент анализа готовых ИВС. В данной работе описывается система моделирования ИВС, разрабатываемая в МарГТУ. Эта система является основой соответствующего лабораторного практикума и предназначена для моделирования и исследования ИВС различной конфигурации.
Разрабатываемая система состоит из четырех основных частей:
I. Аналитические модели ЛВС.
II. Протоколы ИВС.
III. Принципы функционирования конкретных сетей.
IV. Оценка различных параметров ЛВС.
Первая часть посвящена моделированию стохастическими сетями ЛВС различной топологии с различными методами доступа. В процессе моделирования студент может определить — сеть какой архитектуры предпочтительнее всего выбрать, чтобы при исходных параметрах сети (пропускная способность канала, число узлов сети, размерность информационной и управляющей части кадра, интенсивность потока заявок и т.д.) среднее время доставки сообщений не превышало допустимого времени, характерного для заданной конфигурации сети. Кроме методики расчета необходимых характеристик в данном разделе можно посмотреть структуру моделируемой сети, временные диаграммы распространения кадра, стохастическую модель сети и другой вспомогательный материал из теории массового обслуживания.
Во второй части рассматриваемой системы моделируются конкретные протоколы ИВС согласно уровням эталонной модели ВОС (протоколы физического уровня — v32.bis; транспортного — ТСР и т.д.). Здесь можно проследить все этапы преобразования информации, этапы установления соединения между узлами сети и передачу сообщений по алгоритмам, согласно спецификации конкретных протоколов.
В третьей части системы исследуются способы передачи кадров данных между узлами сети в зависимости от ее топологии и метода доступа к данным. Кроме того, подробно рассматриваются форматы кадров и маркеров различных сетей, принципы установления активного монитора и т.д. Система позволяет моделировать такие распространенные сети, как Token Ring, Archnet, Ethernet, FDDI, ATM, в том числе и цифровые сети интегрального обслуживания ISDN.
Последняя часть системы затрагивает вопросы оптимизации пропускной способности сети, оценки надежности ее функционирования, а также верификацию протоколов. Разрабатываемая система моделирования позволяет прогнозировать поведение проектируемой сети в зависимости от нагрузок и дает экспертное заключение о возможных неисправностях сети и способах их устранения на этапе проектирования и непосредственной эксплуатации.
Само программное обеспечение состоит из двух основных блоков:
Рассматриваемая система моделирования ИВС находится на начальной стадии разработки и реализуется на языке программирования С++ под ОС Windows с использованием объектно-ориентированного подхода.
 | Сервер поддерживается фирмой НПП "БИТ про" Лучшие программы для образовательного процесса |
|