
- •1 Цель работы
- •2 Общие теоретические сведения
- •2.1 Принцип контроля с использованием корректирующих кодов /1/
- •2.2 Код с проверкой на четность /2/
- •2.3 Код Хэмминга для исправления одиночных ошибок /1/
- •2.4 Код Хэмминга для исправления одиночных ошибок и обнаружения двойных ошибок /1/
- •2.5 Циклические коды /1/
- •3 Порядок выполнения работы
- •4 Требования к отчету
- •5 Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •1 Цель работы
- •2 Общие теоретические сведения
- •2.1 Введение /1/
- •2.2 Физическая и математическая модели систем распределенной обработки данных
- •2.3 Матричный метод вычисления вероятности связности случайного графа
- •3 Порядок выполнения работы
- •4 Требования к отчету
- •2.2 Оптимизация потоков и пропускных способностей линий связи /1/
- •2.2.1 Задача выбора пропускных способностей /2/
- •2.2.2 Задача распределения потоков /1/
- •3 Порядок выполнения работы
- •4 Требования к отчету
- •3 Порядок выполнения работы
- •4 Требования к отчету
- •2.2 Управление маршрутизацией и потоками данных
- •2.3 Статическая и адаптивная маршрутизация
- •3 Описание программного обеспечения
- •4 Порядок выполнения работы
- •5 Требования к отчету
- •6 Контрольные вопросы
- •Список литературы
2.2 Управление маршрутизацией и потоками данных
Одна из функций администратора системы – маршрутизация потоков информации включает в себя:
а) анализ состояния сетевых ресурсов;
б) планирование информационных потоков, загрузки каналов и узлов коммутации;
в) формирование таблиц маршрутизации по узлам коммутации;
г) выбор пропускной способности каналов связи.
По таблицам маршрутизации в узлах коммутации производится распределение пакетов информации. Управление потоками данных призвано исключить перегрузки и блокировки в сети.
2.3 Статическая и адаптивная маршрутизация
При обсуждении стратегий маршрутизации для сети ЭВМ следует учитывать различие между статической и адаптивной стратегиями. Это различие зависит от условий , для применения в которых проектируется стратегия стратегия маршрутизации. Если топология сети изменяется достаточно редко, в частности не чаще одного раза в час, и входные потоки в пределах часа стационарны (например, являются пуассоновскими процессами с постоянными средними ), то оптимальным маршрутным решением является статическая маршрутизация , определяющая на квант времени значительной длины совокупность фиксированных путей между всеми парами узлов. Трафик между каждой парой источник-адресат может быть распределен одновременно по нескольким маршрутам во вполне определенных фиксированных во времени пропорциях. Таким образом , под статическим способом маршрутизации будем понимать такое управление в сети ЭВМ, при котором интенсивность изменения маршрутизации в сети происходит не чаще одного раза в час.
Если топология сети и входные потоки имеют тенденцию к колебанию чаще одного раза в час , то для минимизации задержек необходимо реализовать некоторую адаптивную стратегию маршрутизации, позволяющую ежеминутно или даже чаще – ежесекундно – реагировать на разнообразные изменения и приспосабливаться к ним.
Как при статической , так и при адаптивной маршрутизации возникает необходимость время от времени проводить изменения таблиц маршрутизации. Однако периодичность такого изменения при статической маршрутизации составляет часы или сутки, при адаптивной - минуты или секунды. Значительный интервал времени между изменениями в системах со статической маршрутизацией позволяет широко использовать централизованные способы формирования таблиц маршрутизации в центрах управления сетью и их рассылкой по узлам сети ,в то время как при адаптивных способах целесообразно использовать распределенные способы их формирования.
В единой сети вычислительных машин (ЕСВМ) наиболее актуальна проблема маршрутизации для сети базовых центров обработки и коммутации пакетов (ЦОКП). Сеть ЭВМ региона или предприятия имеет, как правило, иерархическую структуру, в которой маршруты передачи данных между ЭВМ очевидны, и поэтому проблемы по формированию маршрутов не возникает.
Сеть базовых ЦОКП представляет собой сильно связанный граф, имеющий более 100 вершин. Так как каждый базовый ЦОКП замыкает на себя тысячи ЭВМ региона, то нагрузка, которую создает регион через базовый ЦОКП на базовую сеть передачи данных, носит стационарный характер со слабо меняющимся во времени средним значением. Резкое изменение нагрузки связано только с праздниками или аварийными ситуациями в регионе или в стране. В течение суток нагрузка меняется планомерно в соответствии с общепринятыми периодами начала и окончания интенсивной трудовой деятельности. Темп изменения такой нагрузки изменяется в часах.
Изменение топологии сети передачи данных базовых ЦОКП, связанное с выходом из строя междугородных каналов связи и собственно базовых ЦОКП, - событие при наличии цифровых каналов и отказоустойчивых центров коммутации пакетов крайне редкое, происходящее в среднем по всей сети не чаще одного раза в сутки.
О необходимости применения статической маршрутизации в сети базовых ЦОКП говорит также тот факт, что пропускная способность выделенных каналов связи и коммутационного оборудования, как правило, выбирается исходя из среднесуточного коэффициента их нагрузки, равного 0,2-0,3. Это позволяет изменять интенсивность потока в сети ЭВМ в широком диапазоне, не прибегая к изменению таблиц маршрутизации. Таким образом, в сети базовых ЦОКП, как и в ЕСВМ в целом, целесообразно использовать статический способ маршрутизации.
Для распределения требуемого потока, формирования маршрутов передачи данных и таблиц маршрутизации будем исходить из следующих предпосылок.
Распределение потока и формирование таблиц маршрутизации производится в центре управления сетью для участка сети, который входит в зону подчинения данного ЦУС. Этот участок имеет не более 200 узлов и 400 каналов связи. Базовое распределение требуемого потока и выбор пропускных способностей каналов связи реализуются в расчете на среднюю нагрузку максимально нагруженных суток планируемого периода, например года. При этом предполагается, что в максимально нагруженные сутки средний коэффициент загрузки всех каналов связи в сети должен быть одинаковым и равным r=0.3. Предполагается , что в максимально нагруженный час этих суток коэффициент загрузки будет достигать rmax=0.8, а в минимально загруженный час rmin=0.1. Предполагается также, что в средние по нагрузке сутки планируемого периода будет иметь место r=0.2, rmax=0.7 и rmin=0.05.
Текущее плановое распределение потока и формирование маршрутов передачи данных реализуется один раз в сутки на основании статистической информации о требуемых потоках и пропускной способности каналов связи в момент распределения. Внеплановое распределение потока и формирование таблиц маршрутизации реализуется при выключении (или включении) каналов связи и узлов коммутации из сети (в сеть) или при перегрузках отдельных участков сети , а также по команде инженера-диспетчера сети.
Таблицы маршрутизации формируется в центре управления сетью административной системой и рассылаются по всем узлам подсети ЭВМ, которая находится в ведении данного ЦУС. Централизованный способ формирования таблиц маршрутизации обеспечивает высокую пропускную способность сети, так как выбор маршрутов основан на глобальной информации о состоянии топологии сети и интенсивности входных потоков.
Однако высокие требования данного алгоритма к быстродействию ЭВМ ограничивают возможность его применения в сетях ЭВМ, включающих до 50 узлов. Кроме того, данный алгоритм не позволяет учитывать требование надежности и живучести сети ЭВМ, которое выражается в том, что в каждом узле сети ЭВМ, выполняющем функции центра коммутации пакетов, должны иметь место два направления передачи данных к любому адресату сети. Поэтому для распределения потока в сети целесообразно использовать алгоритм, который бы учитывал требования надежности и не предъявлял высокие требования к быстродействию ЭВМ.