DCNET / UIR_SPD
.pdf
|
Теория проектирования вычислительных систем и сетей |
СПбГУ ИТМО, кафедра ВТ |
профессор Алиев Т.И. |
Учебно-исследовательская работа "Исследование сетей передачи данных"
СОДЕРЖАНИЕ
0. |
ЦЕЛЬ РАБОТЫ................................................................................................................ |
1 |
1. |
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ............................................................................................... |
1 |
2. |
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ............................................................................................... |
1 |
3. |
ЭТАПЫ РАБОТЫ............................................................................................................ |
2 |
4. |
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ......................................................................... |
2 |
5. |
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА............................................................................................... |
3 |
6. |
ВАРИАНТЫ РАБОТЫ.................................................................................................... |
4 |
7. |
ЛИТЕРАТУРА .................................................................................................................. |
6 |
0. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Изучение принципов структурной и функциональной организации распределенных вычислительных сетей (сетей передачи данных) и методов их системного анализа и синтеза.
1. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Исследование влияния различных принципов структурной и функциональной организации распределенных сетей передачи данных (СПД) на характеристики функционирования и выбор наилучшего варианта построения СПД, обеспечивающего выполнение заданных ограничений на время доставки пакетов в сети при минимальной стоимости сети.
В процессе исследований для расчета характеристик функционирования СПД используется программа «DCNET».
2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
Исходные данные к учебно-исследовательской работе формируются на основе данных о базовой вычислительной сети, оформленных в виде файла S18. Базовая вычислительная сеть содержит 18 узлов связи (коммутации), из которых по указанному в ЗАДАНИИ числу узлов и номерам узлов базовой сети формируется исходная сеть.
Необходимо для исходной сети при заданной нагрузке определить топологию и способы размещения прикладных программ и наборов данных по узлам сети, обеспечивающие выполнение заданного ограничения на время доставки пакетов при минимальной стоимости и приемлемой надежности.
УИР 1 |
23.03.06 |
1 (из 6) |
Теория проектирования вычислительных систем и сетей
СПбГУ ИТМО, кафедра ВТ |
профессор Алиев Т.И. |
3. ЭТАПЫ РАБОТЫ
3.1. Определение пропускных способностей каналов связи и исследование влияния вариантов распределения прикладных программ и наборов данных по узлам сети на характеристики СПД для типовых топологий:
•"звезда" с обоснованным выбором центрального узла;
•"дерево";
•"кольцо":
•"полносвязная".
3.2.Системный анализ и обоснованный выбор наилучшего варианта организации СПД из рассмотренных типовых топологий.
3.3.Изменение топологии наилучшего варианта организации СПД и построение СПД
сраспределенной топологией, обеспечивающей выполнение заданных ограничений на время доставки пакетов в сети при минимальной стоимости сети. Обоснованный выбор варианта распределения прикладных программ и наборов данных по узлам.
3.4.Детальный анализ характеристик синтезированной СПД.
4. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
4.1.Получить задание на работу и ознакомиться с постановкой задачи.
4.2.С использованием программы «DCNET» рассчитать характеристики выбранных вариантов структурно-функциональной организации СПД, различающихся топологией и способом распределения прикладных программ и наборов данных по узлам СПД.
4.3.Проанализировать характеристики функционирования СПД для рассмотренных вариантов структурно-функциональной организации СПД.
4.4.Выбрать и обосновать наилучший способ организации СПД, используя в качестве критерия эффективности стоимость сети.
4.5.Выполнить детальный анализ спроектированной сети, изменяя следующие параметры структурно-функциональной организации СПД (по указанию преподавателя):
4.5.1.Способ распределения прикладных программ и наборов данных по узлам сети: а) все прикладные программы и наборы данных находятся в одном узле; б) прикладные программы и наборы данных распределены по разным узлам
сети; в) любой промежуточный вариант.
4.5.2.Метод взаимодействия пользователей сети:
а) RDA; б) DBS; в) AS.
4.5.3.Среднюю длину:
а) пакетов и обрамления; б) прикладных программ и наборов данных (файлов);
в) запросов к прикладным программам и наборам данных; г) ответов (результатов обработки запросов к прикладным программам и
наборам данных); д) длину текстовых сообщений.
4.5.4.Ограничение на время доставки пакетов.
4.5.5.Способ маршрутизации, изменяя:
а) вероятность передачи пакетов по основному пути (1; 0,9; 0,5); б) основные и альтернативные пути передачи пакетов;
УИР 1 |
23.03.06 |
2 (из 6) |
Теория проектирования вычислительных систем и сетей
СПбГУ ИТМО, кафедра ВТ |
профессор Алиев Т.И. |
в) критерий построения таблиц маршрутизации.
5. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
5.1.Постановка задачи и исходные данные.
5.2.Описание всех исследованных сетей передачи данных:
•топология;
•варианты размещения прикладных программ и наборов данных по узлам сети;
•маршрутизация.
5.3.Результаты исследований:
1)рассчитанные значения пропускных способностей и загрузок каналов связи, времени доставки пакетов и стоимости сети для каждого из рассмотренных вариантов организации СПД с типовой топологией;
2)сравнительный анализ вариантов организации СПД с типовой топологией и обоснование выбора наилучшего варианта;
3)обоснование выбора вариантов организации СПД с распределенной топологией;
4)рассчитанные значения пропускных способностей и загрузок каналов связи, времени доставки пакетов и стоимости сети для каждого из рассмотренных вариантов организации СПД с распределенной топологией;
5)сравнительный анализ вариантов организации СПД с распределенной топологией и обоснование выбора наилучшего варианта;
6)результаты детального анализа наилучшего варианта организации СПД;
7)выводы по проделанной работе.
УИР 1 |
23.03.06 |
3 (из 6) |
Теория проектирования вычислительных систем и сетей
СПбГУ ИТМО, кафедра ВТ |
профессор Алиев Т.И. |
6. ВАРИАНТЫ РАБОТЫ
Вари- |
Число |
Номера узлов |
Модель |
Число |
Число |
Ограничение |
ант |
узлов |
в базовой сети |
взаимод. |
алгор. |
файлов |
на вр.дост. |
1 |
5 |
1,2,4,6,10 |
RDA |
2 |
2 |
0,4 c |
2 |
5 |
1,2,5,6,18 |
DBS |
3 |
2 |
0,2 c |
3 |
5 |
1,3,5,7,9 |
RDA |
2 |
3 |
0,5 c |
4 |
5 |
1,4,8,12,16 |
DBS |
2 |
2 |
0,3 c |
5 |
5 |
1,5,9,13,17 |
RDA |
3 |
2 |
0,4 c |
6 |
5 |
1,6,8,10,12 |
DBS |
2 |
3 |
0,2 c |
7 |
5 |
1,7,9,11,13 |
RDA |
2 |
2 |
0,5 c |
8 |
5 |
1,8,12,14,18 |
DBS |
3 |
2 |
0,3 c |
9 |
5 |
1,9,13,15,17 |
RDA |
2 |
3 |
0,4 c |
10 |
5 |
1,2,5,6,9 |
DBS |
2 |
2 |
0,2 c |
11 |
5 |
1,3,6,7,10 |
RDA |
3 |
2 |
0,5 c |
12 |
5 |
1,4,7,12,17 |
DBS |
2 |
3 |
0,3 c |
13 |
5 |
1,5,8,13,18 |
RDA |
2 |
2 |
0,4 c |
14 |
5 |
1,6,9,10,13 |
DBS |
3 |
2 |
0,2 c |
15 |
5 |
1,7,8,11,14 |
RDA |
2 |
3 |
0,5 c |
16 |
5 |
1,8,11,14,17 |
DBS |
2 |
2 |
0,3 c |
17 |
5 |
1,9,12,15,16 |
RDA |
3 |
2 |
0,4 c |
18 |
5 |
1,2,5,7,9 |
DBS |
2 |
3 |
0,2 c |
19 |
5 |
1,4,6,8,10 |
RDA |
2 |
2 |
0,5 c |
20 |
5 |
1,4,9,13,17 |
DBS |
3 |
2 |
0,3 c |
21 |
5 |
1,5,8,14,18 |
RDA |
2 |
3 |
0,4 c |
22 |
5 |
1,6,9,11,13 |
DBS |
2 |
2 |
0,2 c |
23 |
5 |
1,7,10,12,14 |
RDA |
3 |
2 |
0,5 c |
24 |
5 |
1,8,13,15,17 |
DBS |
2 |
3 |
0,3 c |
25 |
5 |
1,9,12,14,16 |
RDA |
2 |
2 |
0,4 c |
26 |
5 |
1,2,6,9,12 |
DBS |
2 |
2 |
0,2 c |
27 |
5 |
1,3,7,10,13 |
RDA |
3 |
2 |
0,5 c |
28 |
5 |
1,4,10,15,18 |
DBS |
2 |
3 |
0,3 c |
29 |
5 |
1,5,11,16,18 |
RDA |
2 |
2 |
0,4 c |
30 |
5 |
1,6,10,13,17 |
DBS |
3 |
2 |
0,2 c |
31 |
5 |
1,7,11,14,18 |
RDA |
2 |
3 |
0,5 c |
32 |
5 |
1,8,14,16,17 |
DBS |
2 |
2 |
0,3 c |
33 |
5 |
1,2,3,4,5 |
DBS |
3 |
2 |
0,2 c |
34 |
5 |
1,3,5,6,7 |
RDA |
2 |
3 |
0,5 c |
35 |
5 |
1,4,7,8,9 |
DBS |
2 |
2 |
0,3 c |
36 |
5 |
1,5,9,10,11 |
RDA |
3 |
2 |
0,4 c |
37 |
5 |
1,6,11,12,13 |
DBS |
2 |
3 |
0,2 c |
38 |
5 |
1,7,13,14,15 |
RDA |
2 |
2 |
0,5 c |
39 |
5 |
1,8,15,16,17 |
DBS |
3 |
2 |
0,3 c |
40 |
5 |
1,9,16,17,18 |
DBS |
2 |
3 |
0,2 c |
41 |
5 |
1,2,6,9,11 |
RDA |
2 |
2 |
0,5 c |
42 |
5 |
1,3,7,10,12 |
DBS |
3 |
2 |
0,3 c |
43 |
5 |
1,4,8,11,13 |
RDA |
2 |
3 |
0,4 c |
УИР 1 |
23.03.06 |
4 (из 6) |
|
|
|
Теория проектирования вычислительных систем и сетей |
|
|
|||
СПбГУ ИТМО, кафедра ВТ |
|
|
|
|
профессор Алиев Т.И. |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вари- |
Число |
Номера узлов |
Модель |
Число |
Число |
Ограничение |
|
|
ант |
узлов |
в базовой сети |
взаимод. |
алгор. |
файлов |
на вр.дост. |
|
|
44 |
5 |
1,5,9,12,14 |
DBS |
2 |
2 |
0,2 c |
|
|
45 |
5 |
1,6,10,13,15 |
RDA |
3 |
2 |
0,5 c |
|
|
46 |
5 |
1,7,11,14,16 |
DBS |
2 |
3 |
0,3 c |
|
|
47 |
5 |
1,8,12,15,17 |
DBS |
2 |
2 |
0,2 c |
|
|
48 |
5 |
1,9,13,16,18 |
RDA |
3 |
2 |
0,5 c |
|
|
49 |
5 |
1,2,14,16,17 |
DBS |
2 |
3 |
0,3 c |
|
|
50 |
5 |
1,3,6,9,12 |
DBS |
2 |
2 |
0,2 c |
|
|
51 |
6 |
1,3,5,9,14,15 |
DBS |
3 |
3 |
0,4 c |
|
|
52 |
6 |
1,2,6,8,13,17 |
RDA |
3 |
2 |
0,2 c |
|
|
53 |
6 |
1,4,7,10,13,16 |
DBS |
4 |
3 |
0,5 c |
|
|
54 |
6 |
1,5,10,15,16,18 |
RDA |
2 |
3 |
0,3 c |
|
|
55 |
6 |
1,6,11,16,17,18 |
DBS |
3 |
4 |
0,4 c |
|
|
56 |
6 |
1,7,10,14,16,17 |
RDA |
3 |
3 |
0,2 c |
|
|
57 |
6 |
1,8,11,14,15,16 |
DBS |
3 |
2 |
0,5 c |
|
|
58 |
6 |
1,9,12,14,16,18 |
DBS |
4 |
3 |
0,3 c |
|
|
59 |
6 |
1,5,13,15,17,18 |
RDA |
2 |
3 |
0,4 c |
|
|
60 |
6 |
1,2,3,4,6,10 |
DBS |
3 |
4 |
0,2 c |
|
|
61 |
6 |
1,3,4,5,11,14 |
RDA |
3 |
3 |
0,5 c |
|
|
62 |
6 |
1,4,6,7,12,15 |
DBS |
3 |
2 |
0,3 c |
|
|
63 |
6 |
1,5,7,8,9,13 |
RDA |
4 |
3 |
0,4 c |
|
|
64 |
6 |
1,6,7,10,11,14 |
DBS |
2 |
3 |
0,2 c |
|
|
65 |
6 |
1,7,9,11,13,17 |
DBS |
3 |
4 |
0,5 c |
|
|
66 |
6 |
1,8,9,10,12,18 |
RDA |
3 |
3 |
0,3 c |
|
|
67 |
6 |
1,4,8,12,16,17 |
DBS |
3 |
2 |
0,4 c |
|
|
68 |
6 |
1,2,6,7,8,15 |
RDA |
4 |
3 |
0,2 c |
|
|
69 |
6 |
1,3,5,8,10,16 |
DBS |
2 |
3 |
5 c |
|
|
70 |
6 |
1,4,5,10,15,18 |
RDA |
3 |
4 |
3 c |
|
|
71 |
6 |
1,5,6,7,14,17 |
DBS |
3 |
3 |
0,4 c |
|
|
72 |
6 |
1,6,7,8,9,13 |
DBS |
3 |
2 |
0,2 c |
|
|
73 |
6 |
1,7,11,13,17,18 |
RDA |
4 |
3 |
0,5 c |
|
|
74 |
6 |
1,8,9,10,11,15 |
DBS |
2 |
3 |
0,3 c |
|
|
75 |
6 |
1,9,10,12,16,17 |
DBS |
3 |
4 |
0,4 c |
|
|
76 |
7 |
1,2,4,6,8,10,12 |
RDA |
3 |
3 |
0,2 c |
|
|
77 |
7 |
1,3,6,9,12,15,18 |
DBS |
3 |
2 |
0,5 c |
|
|
78 |
7 |
1,4,8,12,16,17,18 |
RDA |
4 |
3 |
0,3 c |
|
|
79 |
7 |
1,5,7,10,12,15,17 |
DBS |
2 |
3 |
0,4 c |
|
|
80 |
7 |
1,6,8,10,14,16,18 |
RDA |
3 |
4 |
0,2 c |
|
|
81 |
7 |
1,7,9,11,13,15,17 |
DBS |
3 |
3 |
0,5 c |
|
|
82 |
7 |
1,8,11,13,15,16,18 |
RDA |
3 |
2 |
0,3 c |
|
|
83 |
7 |
1,2,3,4,5,6,18 |
DBS |
4 |
3 |
0,2 c |
|
|
84 |
7 |
1,3,5,6,7,9,14 |
RDA |
2 |
3 |
0,5 c |
|
|
85 |
7 |
1,4,7,8,10,13,16 |
DBS |
3 |
4 |
0,3 c |
|
|
86 |
7 |
1,5,8,10,13,15,17 |
RDA |
3 |
3 |
0,4 c |
|
|
87 |
7 |
1,6,10,12,13,14,16 |
DBS |
3 |
2 |
0,2 c |
|
|
88 |
7 |
1,7,11,12,15,17,18 |
RDA |
4 |
3 |
0,5 c |
|
|
89 |
7 |
1,8,10,13,14,15,16 |
DBS |
2 |
3 |
0,3 c |
|
|
90 |
7 |
1,9,11,13,15,16,17 |
RDA |
3 |
4 |
0,2 c |
|
УИР 1 |
23.03.06 |
5 (из 6) |
|
|
|
Теория проектирования вычислительных систем и сетей |
|
|
|||
СПбГУ ИТМО, кафедра ВТ |
|
|
|
|
профессор Алиев Т.И. |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вари- |
Число |
Номера узлов |
Модель |
Число |
Число |
Ограничение |
|
|
ант |
узлов |
в базовой сети |
взаимод. |
алгор. |
файлов |
на вр.дост. |
|
|
91 |
8 |
1-3,7,9,11,12,14 |
DBS |
3 |
3 |
0,5 c |
|
|
92 |
8 |
1,3-7,11,13 |
RDA |
3 |
2 |
0,3 c |
|
|
93 |
8 |
1,4,8-11,15,18 |
DBS |
4 |
3 |
0,4 c |
|
|
94 |
8 |
1,5,9,12-14,16,17 |
RDA |
2 |
3 |
0,2 c |
|
|
95 |
8 |
1,6,10-13,15,18 |
DBS |
3 |
4 |
0,5 c |
|
|
96 |
8 |
1,7,12,14-16,17,18 |
RDA |
3 |
3 |
0,3 c |
|
|
97 |
9 |
1,8,11-15,17,18 |
DBS |
3 |
2 |
0,2 c |
|
|
98 |
9 |
1,9-13,15,16,18 |
RDA |
4 |
3 |
0,5 c |
|
|
99 |
10 |
1,3-5,11-15,17 |
DBS |
2 |
3 |
0,3 c |
|
|
100 |
10 |
1,4-8,9,12,15 |
RDA |
3 |
4 |
0,2 c |
|
7. ЛИТЕРАТУРА
1.Конспект лекций по дисциплине "Теория проектирования вычислительных систем
исетей".
2.Электронные учебно-методические материалы по дисциплине "Теория проектирования вычислительных систем и сетей". – СПбГУ ИТМО, портал кафедры ВТ: http://cis.ifmo.ru/portal/page?_pageid=74,49289,74_49296&_dad=portal&_schema=PORTAL
УИР 1 |
23.03.06 |
6 (из 6) |