42. Применение функциональной декомпозиции
Декомпозиция – это процедура формального разбиения системы на составляющие ее элементы (целого на части).
Модель декомпозиции – это набор формальных элементов, обеспечивающих однозначное разбиение целого на части. Используется в основном два вида моделей декомпозиции:
Модель «состава», предназначенная для определения формального набора элементов системы, состав входов, выходов, управлений, механизмов и т.д. Например, состав ресурсов и конечных продуктов <материальные, трудовые, финансовые, энергетические, информационные>.
Модель «жизненного цикла», обеспечивающая выделение строго упорядоченной совокупности элементов, описывающих эволюционное изменение состояния системы. Для каждого из видов продуктов характерно наличие собственного жизненного цикла существования. Под жизненным циклом понимается определенная последовательность изменения формы и свойств конечных продуктов, начиная от возникновения и заканчивая потреблением. Для материальных конечных продуктов этапы жизненного цикла это выявление потребности, подготовка, производство, испытание, реализация, сопровождение, модернизация (ликвидация). Жизненный цикл переработки информации это регистрация, сбор, передача, обработка, отображение, хранение, защита, уничтожение.
Декомпозиция в рамках стандарта IDEF0 применяется при разбиении сложного процесса на составляющие его функции. При этом уровень детализации процесса определяется непосредственно разработчиком модели. Декомпозиция позволяет представить модель системы в виде иерархической структуры отдельных диаграмм.
Основные принципы декомпозиции:
Принцип полноты декомпозиции. Однако использование подробных (детальных) моделей приводит к существенному увеличению размерности модели. С одной стороны система должна быть рассмотрена максимально всесторонне и полно, а с другой – полученные результаты должны быть доступны человеку для понимания.
Принцип существенности выделенных в подуровне элементов. Модель включает только те компоненты, которые существенны по отношению к цели исследовании. Понятие существенности же субъективно и сильно зависит от квалификации исследователя.
Принцип элементарности выделенных элементов. Декомпозиция продолжается до получения результата, не требующего дальнейшего разложения. Получаемые компоненты, простые и понятные исследователю, принято называть эементами . Понятие элемента также субъективно. Неэлементарные компоненты подлежат дальнейшей декомпозиции.
Принцип фиксированной последовательности использования моделей. Он предполагает использование определенной процедуры декомпозиции, как показано на рис.2.
Принцип независимости элементов одного уровня.
^ Характеристика процедуры декомпозиции
Сначала система моделируется как единое целое – один функциональный блок с интерфейсными дугами, выходящими за пределы рассматриваемой области, то есть деятельность представляется в виде модели «черного ящика». Эта диаграмма называется контекстной. В пояснительном тексте к диаграмме должна быть указана цель построения диаграммы и зафиксирована точка зрения. Очень важно цели четко сформулировать. Цель определит области реальности, на которые будет обращаться внимание при исследовании реальности. Цель определяет область, в которой будут в дальнейшем гармонизироваться процессы.
Точка зрения позволит разгрузить модель от ненужной детализации отдельных элементов. Например, модель одного и того же предприятия с точки зрения финансового директора и с точки зрения главного технолога существенно различаются по направлению их детализации.
Формальная процедура декомпозиции
Выбор очередного объекта декомпозиции
Выбор модели декомпозиции
Декомпозиция объекта
Проверка элементов модели на существенность
Проверка выделенных частей (элементов) на элементарность
Окончание декомпозиции
Процесс декомпозиции итерационный.
В процессе декомпозиции функциональный блок, который в контекстной диаграмме представляет систему как целое, подвергается детализации на другой диаграмме (дочерней). Функциональные блоки диаграммы второго уровня отображают главные подфункции функционального блока контекстной диаграммы.
Каждая из подфункций дочерней диаграммы может быть далее детализирована путем аналогичной декомпозиции соответствующего ей функционального блока. При этом все интерфейсные дуги, входящие в функциональный блок или исходящие из него, фиксируются на дочерней диаграмме. Таким образом достигается структурная целостность IDEF0-модели, где описанием реальности служит совокупность диаграмм.
Отметим, что возможны следующие виды взаимосвязи между блоками:
Выход одного блока является управлением для другого;
Выход одного блока является входом для другого.
Выход одного блока является механизмом (исполнителем) для другого.
Выход блока не соединяется ни с одним из блоков диаграммы данного уровня.
На рис.3 показан пример декомпозиции контекстной диаграммы.
43. Плоскости, уровни и подуровни протоколов АТМ.
Эталонная модель протоколов УЦСИО определена Рек. СС МСЭ I. 320. Модель протоколов ШЦСИО является расширением модели, описанной в данной рекомендации, и полностью соответствует принципам, положенным в основу разработки эталонной модели протоколов ВОС.
Общий вид эталонной модели протоколов ШЦСИО на технологии АТМ представлен на рис. 10.
Модель включает в свой состав три плоскости: плоскость пользователя, плоскость управления и плоскость менеджмента.
Плоскость пользователя (U-plane) обеспечивает транспортировку всех видов информации в совокупности с соответствующими механизмами защиты от ошибок, контроля и управления потоком, ограничения нагрузки и т.п. Плоскость пользователя имеет уровневую структуру.
Плоскость управления (C-plane) определяет протоколы установления, контроля и разъединения соединений. Ей принадлежат все функции сигнализации, кроме протоколов метасигнализации (суть этого понятия раскрыта ниже). Плоскость управления также имеет уровневую структуру.
Плоскость менеджмента (M-plane) обеспечивает выполнение функций двух типов: менеджмент (управление) плоскостями и менеджмент (управление) уровнями. Функции управления плоскостями обеспечивают координацию между всеми "гранями" модели протоколов и относятся ко всей ШЦСИО, связывая ее в единое целое. Область управления плоскостями не имеет уровневой структуры.
Функции управления уровнями решают задачи распределения сетевых ресурсов, согласования их с параметрами графика, обработки информации эксплуатации и технического обслуживания и управления сетью. Процедуры метасигнализации также относятся к функциям управления уровнями. Управление уровнями имеет уровневую структуру.
Функции уровней эталонной модели протоколов ШЦСИО определены Рек. СС МСЭ 1.321 и 1.413. В настоящее время детально определены функции только первых трех уровней модели.
Первые три уровня эталонной модели протоколов ШЦСИО - это физический уровень, уровень АТМ, где происходит структурирование ячеек, и уровень адаптации АТМ, который поддерживает услуги более высокого уровня, например, эмуляцию каналов, высокоскоростную передачу данных без установления соединения, ретрансляцию кадров и т.п.
Физический уровень соответствует 1-му уровню эталонной модели ВОС, уровень АТМ и часть уровня адаптации АТМ соответствует 2-му (канальному) уровню, более высокие уровни соответствуют сетевому уровню ВОС и выше.
Рис. 11 показывает соотношение уровневой структуры ШЦСИО и уровневой структуры эталонной модели ВОС, а также деление уровней ШЦСИО на подуровни, о чем будет сказано чуть ниже.
Основные функции уровней и их деление на подуровни приведены в табл. 1.
Таблица 1. Основные функции уровней эталонной модели протоколов ШЦСИО
Уровень |
Подуровень |
Основные функции |
Адаптации АТМ |
Конвергенции |
Конвергенция к службе |
Сегментации и сборки |
Сегментация и сборка |
|
АТМ |
Общее управление потоком Генерация/удаление заголовка ячейки Преобразование идентификаторов виртуальных путей и виртуальных каналов Мультиплексирование /демультиплексирование ячеек |
|
Физический |
Конвергенции с системой передачи |
Согласование скорости ячеек Формирование поля контроля ошибок/обнаружение и ис- правление ошибок Адаптация потока ячеек к кадру системы передачи/выделение ячеек Генерация кадра системы передачи/восстановление кадра |
Зависящий от физической среды |
Синхронизация Передача двоичного сигнала в данной среде |
2.3. ФУНКЦИИ ФИЗИЧЕСКОГО УРОВНЯ
Физический уровень (PHY) является самым нижним уровнем протокольного стека АТМ, который определяет интерфейс между уровнем АТМ и физической средой.
Физический уровень делится на два подуровня:
- подуровень, зависящий от физической среды (PMD- Physical Medium Dependent);
- подуровень конвергенции с системой передачи (ТС - Transmission Convergence Sublayer).
Подуровень, зависящий от физической среды, определяет скорость передачи битового потока через данную физическую среду, а также обеспечивает синхронизацию между передачей и приемом. На этом уровне осуществляется линейное кодирование и, если необходимо, электроннооптическое и оптоэлектронное преобразование сигналов. В качестве физической среды, используемой для распространения сигнала, чаще всего используется одномодовое или многомодовое оптоволокно. Возможно использование коаксиального кабеля, экранированной или неэкранированной медной пары, радиоканала высокого качества.
Подуровень конвергенции с системой передачи определяет порядок передачи ячеек АТМ в битовом потоке и выполняет следующие функции:
- генерацию кадра системы передачи и его восстановление на приеме;
- адаптацию потока ячеек к кадру передачи на передающей стороне и выделение»ячеек из кадра на приемной стороне;
- формирование поля контроля ошибок в заголовке на передающей стороне и обнаружение и исправление одиночных ошибок, если это возможно, на приемной стороне;
- согласование скорости ячеек.