1.3 Обзор математических методов проектирования распределенных вычислительных сетей
Проектирование РСХД является сложной и комплексной задачей, решение которой можно разбить на следующие основные этапы (рис. 6):
– Обследование.
– Составление и утверждение технического задания.
– Технический проект.
– Рабочий проект.
– Монтаж оборудования.
– Опытное функционирование или тестирование работы аппаратно-программных комплексов.
– Приемочные испытания.
– Обучение и поддержка (сервис).
– Эксплуатация.
– Оптимизация и модернизация.
Одним из наиболее значимых этапов является этап технического проекта (ТП). Полученные результаты в ходе его разработки (анализа и синтеза исходных данных, определение топологии, построение модели, оценка показателей эффективности и т.д.) являются ключевыми при проектировании и создании РСХД. Количество подэтапов ТП должны быть четко описаны и жестко регламентированы в техническом задании (ТЗ), так окончание каждого из них является логическим началом следующего, а завершение технического проекта является началом рабочего проекта.
Рисунок 6. Основные этапы и алгоритм проектирования региональной распределенной вычислительной сети
После анализа факторов, определяющих выбор аппаратно-программного обеспечения и нацеленных на повышение эффективности функционирования, выполняется определение и выбор топологии РСХД. В результате чего должна быть создана структура, обеспечивающая оптимальную передачу заданных потоков информации по всем направлениям информационного обмена. Сложность этой задачи для региональной сети заключается не только в значительном объеме вычислений, но и в ограниченных возможностях определения исходных объемов передаваемой информации, потоки которой возрастают в ходе эксплуатации сети [29,30,31,32,33].
Наиболее часто используемый подход к решению данной проблемы заключается в теоретическом разбиении имеющейся сети на более простые структурные образования – структуру минимальной сети, анализе каждого из них и получении агрегированных характеристик сети композицией показателей простых структур [34].
Как известно топология сети существенно влияет на надежность, гибкость, пропускную способность, стоимость сети и передаваемого по ней трафика, время ответа, и определяется способом соединения ее узлов каналами связи. На практике используются четыре базовые топологии: шинная, кольцевая, звездообразная, древовидная (иерархическая).