РЕАЛИЗАЦИЯ МОДЕЛИ ДЛЯ ОЦЕНКИ
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ WAN
Абросимов Л.И., Боронин А.В.
(г. Москва,
Московский энергетический институт (Технический университет) Россия)
Практический
интерес к вычислительным сетям (ВС) как к локальным (LAN), так и к распределенным (WAN) в настоящее время
объясняется потребностями пользователей ЭВМ в быстром и надёжном обмене
информацией.
WAN, используемые для
глобальных и корпоративных ВС, обычно содержат в своем составе файл-серверы,
коммутирующие узлы, группы пользователей и каналы связи. Для эффективной
эксплуатации и модернизации WAN
используют критерии производительности ВС [1].
Для
определения параметров производительности WAN необходимо учитывать множество характеристик структуры,
трафика, протоколов, аппаратных и программных сетевых средств. Разработке
комплекса средств для решения задачи определения производительности WAN посвящен настоящий
доклад.
Задачи
разработки
Разработка
комплекса определения производительности рассматриваемой WAN производилась в соответствии с
методом контуров [2] и потребовалось выполнение следующих этапов.
·
Разработать
математическую модель и общую схему алгоритма РХПВС.
·
Проанализировать
систему нелинейных уравнений (СНУ) метода контуров.
·
Разработать
алгоритм локализации решения СНУ. на основе проведённого анализа СНУ.
·
Исследовать
трудоёмкость различных итерационных методов решения СНУ и выбрать эффективный
метод.
·
Разработать
алгоритм и структуры данных необходимые для автоматизированного составления
СНУ.
·
Программно
реализовать алгоритм РХПВС для моделирования WAN с произвольной структурой.
·
Разработать
методику оценки эффективности алгоритма РХПВС.
·
Провести
экспериментальную проверку работоспособности алгоритма РХПВС и оценить точность
вычислений.
·
Исследовать
область применения алгоритма РХПВС для моделирования WAN при помощи разработанной
методики.
·
Исследовать
трудоёмкость алгоритма РХПВС в зависимости от размерности исходных данных и
точности вычисления.
Результаты разработки
Интерфейс ввода исходных данных
обеспечивается основным окном программы (Рис.1 )
Рис. 1. Основное окно программы
Окно
структурной модели сети (см. пример структуры WAN на рис.2) обеспечивает графическое
представление всех возможных связей между узлами структуры сети. Различные
контура, описывающие перемещение транзакций, задаются в основном окне
программы, используется номера ребер и номера узлов.
Рис. -2. Структурная модель сети
Программа автоматически для каждого контура формирует систему
нелинейных уравнений (СНУ), каждое из которых в соответствии с методом контуров
[2] имеет вид:
(1)
где λi,q - интенсивность потока транзакций контура q в узле i
- интенсивность
обслуживания узлом I
nq – количество транзакций в контуре q
Реализованный в программе
алгоритм решения системы уравнений (1) позволяет рассчитать λi,q и вычислить все требуемые характеристики:
Коэффициент ρi,q загрузки узла . (2)
Для пользователей WAN,
работающих в диалоговом режиме, среднее время отклика tdi,q вычисляется по формуле (3)
В окне построения графиков программа
отображает зависимости следующих характеристик производительности сети от
параметров узлов:
-
базовые интенсивности λ0,q потока сообщений в контурах;
-
максимальные коэффициенты ri загрузки узлов
сети;
-
средние времена отклика сообщений в
контурах.
Изменяемые параметры:
-
интенсивности ms обслуживания в серверах;
-
интенсивности mp обслуживания в каналах связи;
-
количество Wg
рабочих станций в группах.
Примеры построения зависимости характеристик
производительности WAN от интенсивности обслуживания в каналах связи для
различных вариантов приведены на рис.3.
Рис. 3. Зависимости
коэффициентов загрузки узлов от интенсивности обслуживания в серверах
Выводы
Реализация программного
комплекса обеспечивает определение следующих основных характеристик
производительности [1]: производительность узлов WAN, комплексную производительность WAN, рабочую производительность WAN и пиковую производительность WAN.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Абросимов Л.И. Основные положения теории производительности вычислительных
сетей. Вестник МЭИ М:. Изд-во МЭИ, №4 2001, с. 70 - 75
2. Абросимов Л.И. Анализ и проектирование вычислительных
сетей: Учебное пособие - М.:, Изд-во МЭИ. 2000. - 52 с