- •Содержание
- •Введение
- •5. Основные сведения о сетях ip
- •5.1. Многоуровневая модель tcp/ip
- •5.1.1. Network Access Layer (Уровень доступа к среде передачи)
- •5.1.2. Internet Layer (Межсетевой уровень) и протокол ip
- •5.1.3. Протокол icmp
- •5.1.4. Transport Layer (Транспортный уровень)
- •5.1.5. Протокол udp
- •5.1.6. Протокол tcp
- •5.2.1. Классовая модель
- •5.2.2. Бесклассовая модель
- •Запись адресов в бесклассовой модели
- •5.2.3. Установка ip-адреса хоста
- •5.3. Маршрутизация
- •5.3.1. Пример маршрутизации
- •5.3.2. Пример подключения локальной сети организации к Интернет
- •5.3.3. Динамическая маршрутизация
- •5.3.4. Перечень задач по подключению сети предприятия к Интернет
- •5.4. Работа с утилитами tcp/ip
- •5.4.1. Основные утилиты tcp/ip
- •5.4.2. Поиск информации об ip-сетях и автономных системах (служба whois)
- •5.5. Динамическое присвоение ip-адресов
- •5.6. Получение информации из баз данных dns
- •5.6.1. Конфигурирование клиента dns
- •5.6.2. Порядок выполнения dns-запроса
- •5.6.3. Программа nslookup
- •6. Ретрансляция кадров (Frame Replay). Характеристики протокола информационного обмена и интерфейса «пользователь-сеть»
- •6.1. Логическая характеристика протокола fr
- •6.2. Процедурная характеристика протокола fr
- •6.3. Адресация в сетях fr
- •6.4. Общая характеристика lmi
- •6.5. Логическая характеристика lmi
- •6.6. Процедурная характеристика lmi
- •6.6.1. Синхронное симплексное управление
- •6.6.2. Синхронное дуплексное управление
- •6.6.3. Асинхронное управление
- •6.6.4. Процедурная характеристика lmi при возникновении ошибок
- •6.7. Параметры для синхронизации процедур управления lmi
- •7. Ретрансляция кадров (Frame Relay). Характеристики интерфейса «сеть - сеть» и коммутируемых виртуальных каналов
- •7.2. Коммутируемые виртуальные каналы
- •7.2.1. Фаза установления соединения (запрос соединения)
- •7.2.2. Параметры канального уровня
- •7.2.3. Фаза установления соединения (подтверждение вызова и соединения)
- •7.2.4. Фаза разъединения
- •8. Интеграция fr сетей
- •8.1. Характеристика fr протокола для интеграции сетей, функционирующих по различным сетевым протоколам
- •8.2. Интеграция fr и х.25 сетей
- •8.3. Ретрансляция кадров и речевой трафик
- •9. Организация доставки сообщений в широкополосных цифровых сетях интегрального обслуживания (атм - Asynchronous Transfer Mode)
- •9.1. Широкополосная цифровая сеть интегрального обслуживания (ш1-1сио, b-isdn - Broadband Integrated Services Digital Network)
- •9.2. Асинхронный режим доставки
- •9.3. Эталонная модель шисио
- •9.4. Процедурная и логическая характеристики протокола ард
- •9.5. Управление доступом
- •9.6. Идентификаторы виртуального пути и виртуального канала
- •9.7. Служба приоритетов
- •9.8. Зашита заголовка ячейки ара (циклическая проверка)
- •9.9. Принципы информационного обмена и синхронизация в ара
- •10. Сравнение сетевых архитектур
- •10.1. Требования к современным компьютерным сетям
- •10.2. Примеры сетевых архитектур
- •10.3. Методика оценки сетевых архитектур
- •10.4. Корреляционный анализ
- •10.5. Совместная обработка изображений
- •10.6. Моделирование окружающей среды
- •10.7. Построение сетей
- •Список использованных источников
10.6. Моделирование окружающей среды
Цель проекта - перевод программного обеспечения для моделирования окружающей среды с суперкомпьютера на стандартную клиент-серверную систему. Предполагаемая экономия - более 1 млн. долл. в год (он затрачивается на эксплуатацию суперкомпьютера). Эта задача поставлена перед специалистами по сетям из консультационной фирмы, занимающейся вопросами защиты окружающей среды. В клиент-серверной системе предполагается запускать программы для моделирования атмосферы, обслуживающие одновременно 180 пользователей. Программы предназначены для анализа загрязнений окружающей среды от дымовых труб, заводских сбросов воды, выхлопов автомобилей и так далее. Программы должны выполнять следующие операции:
создание модели среды, установку имитационных параметров;
конфигурацию файлов ввода данных о топографии и атмосфере;
запуск программы моделирования;
загрузку дополнительных файлов;
обмен рабочими файлами;
запись выходных файлов моделирования;
запись имитационных результатов на файл-сервер рабочей группы;
просмотр результатов.
Сеть используется очень напряженно. Необходимо загружать на серверы файлы для математического моделирования объемом до 60 Мбайт. Напряженный поток информации между серверами служит для обмена рабочими файлами (примерно 1000 раз за время обработки одной модели). Компания предполагает, что эта компьютерная система будет выполнять вычисления 99% времени, используя сеть для передачи данных 1% времени. Система должна обеспечить высокую производительность работы. Вычисления выполняются круглосуточно, не менее 360 дней в году.
На рис. 10.9 показана относительная производительность пяти сетевых архитектур и их способность поддерживать приложение моделирования окружающей среды. Координаты по оси Y показывают время, необходимое для выполнения 1000 обменов рабочими файлами между двумя центральными серверами. Этот обмен файлами происходит при любом математическом моделировании. Чтобы перенести эту программу с суперкомпьютера в клиент-серверную среду, необходима очень высокая производительность сети и вычислений.
Рис. 10.9. Возможности сетевых архитектур при выполнении программ моделирования окружающей среды
В Ethernet-сегменте, даже отделенном от рабочих групп защитным экраном, передается слишком большой объем информации. Сегмент может поддерживать всего трех пользователей. Примерно то же можно сказать и о сети Ethernet и маршрутизируемой фрагментированной магистрали. В обеих архитектурах используются Ethernet-магистрали, и в результате они поддерживают одинаковое количество пользователей. Обе архитектуры также имеют одинаковое время реакции. При выполнении описанных выше операций сервер-сервер не используется маршрутизатор даже в архитектуре маршрутизирумой магистрали, поскольку оба сервера находятся в одном и том же сегменте Ethernet.
FDDI-сеть в данном случае может поддерживать примерно 110 пользователей, что значительно меньше необходимого числа. Если использовать кластеризацию, которая подробно обсуждалась в предыдущем разделе, то можно добиться требуемых результатов. FDDI-кластеры, однако, будут менее эффективны, чем кластеры с коммутацией кадров 10/100, поскольку каждый кластер потребовал бы для связи кольца FDDI с рабочими группами одного или нескольких маршрутизаторов.
Время реакции FDDI-сети в операциях сервер-сервер великолепно. Транзакция имеет место в одном FDDI-кольце, поэтому никакой ретрансляции на маршрутизаторе нет. В результате FDDI-кольцо обеспечивает лучшее время реакции, чем решение с коммутацией кадров 10/100 или АТМ. Хотя FDDI отлично подходит для такой чисто магистральной работы, при осуществлении операций клиент-магистраль эта технология работает в четыре раза медленнее, чем коммутация кадров 10/100 или ATM.
Решение с коммутацией кадров поддерживает более 150 пользователей, и это больше, чем при использовании FDDI. Этому есть объяснение: пока FDDI использует только одно кольцо совместного доступа, коммутатор кадров 10/100 предлагает каждому из магистральных серверов свой коммутируемый 100 Мбит/с интерфейс. Это позволяет коммутатору достаточно быстро перемещать данные с сервера на сервер. Однако лишь немногие разработчики сетей предложили бы использовать коммутатор кадров 10/100 вместо FDDI, хотя коммутация - лучшее решение. Как уже было сказано, коммутация кадров не поддерживает требуемых 180 пользователей. Поэтому остается всего два варианта: либо создавать кластеры из коммутаторов 10/100, либо переходить на ATM.
Только ATM-архитектура обеспечивает поддержку необходимого числа пользователей. Позволяя создавать коммутируемую сеть, она демонстрирует отличное время реакции и для операций клиент-магистраль, и для операций, полностью происходящих в магистрали.