Инструментальные средства разработки компьютерных сетей

Инструментальная среда структурного моделирования локальных компьютерных сетей Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Гузик В. Ф., Поленов М. Ю., Мунтян О. А.

Основные направления организации и планирования телекоммуникационной среды сил специального назначения

Архитектура программной системы автоматизированного проектирования и моделирования вычислительных сетей

Текст научной работы на тему «Инструментальная среда структурного моделирования локальных компьютерных сетей»

ИНФОРМАЦИОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ НОВОГО

В.Ф. Гузик, М.Ю. Поленов, О.А. Мунтян

ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ СРЕДА СТРУКТУРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ЛОКАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ

В настоящее время, когда компьютерные технологии вошли практически во все сферы человеческой деятельности, использование отдельных вычислительных единиц для решения задач, требующих больших вычислительных мощностей и ресурсов для обработки и хранения информации, уже не представляется возможным из-за малых вычислительных возможностей. Часть таких проблем может быть решена при помощи компьютерных сетей, которые дают возможность без больших финансовых затрат решать весьма сложные задачи распределенной обработки дан.

Объединение компьютеров в сеть оказалось весьма сложной задачей, требующей от разработчиков сети больших умственных и временных затрат. Разработка компьютерных сетей представляет собой весьма сложный и разносторонний , , большого числа параметров (пропускная способность каналов, максимальная и минимальная задержка в сети, типы каналов и др.). Однако, теоретически разработанная сеть еще не является гарантированно удовлетворяющей всем запросам. Большая часть работы по наладке и выявлению слабых сторон обычно производится на рабочем макете сети, что в свою очередь может привести к немалым фи. , —

, , -стро окупятся при ее эксплуатации. Однако, для небольших организаций такие по.

компьютерных сетей локального масштаба, предлагается методика проектирования локальных сетей и программная инструментальная среда моделирования локальных компьютерных сетей, созданная на основе предлагаемой методики.

Предлагаемая среда позволит в короткие сроки разработать компьютерную сеть небольшой организации и выдать по окончании проектирования ее описание, которое включает в себя: условную стоимость ЛКС; перечень технического оборудования; расчетные параметры сети; описание зоны проектирования (план органи).

Созданная программная среда реализует процесс разработки ЛКС в виде по,

ранние этапы с целью внесения уточнений и изменений для достижения оптимума.

Условно процесс проектирования можно разбить на следующие этапы: анализ и описание зоны проектирования; определение общей структуры локальной

Анализ и описание зоны проектирования. Будем называть зоной проектирования (ЗП) некоторую территорию, на которой располагаются вычислительные средства создаваемой сети.

Формирование ЗП для разработки ЛКС представляет собой описание естественных и искусственных препятствий (стен, дверей, коридоров, переходов и т.д.). Описание зоны выполняется в редакторе, входящем в состав среды моделирования. Редактор предоставляет набор примитивов, представляющих собой графические изображения составных элементов зданий (стены, углы, двери, окна, предме-, ), -( ), , имеющую достаточно большую сложность. Результатом операции описания является графическое представление зоны проектирования (комнаты, этажи, здания ).

В описание зоны проектирования при необходимости включаются ЛКС, расположенные на описываемой территории. Если включаемая в проект существующая локальная сеть не нуждаются в реорганизации, то ее представляют в виде аб, . -: ( -ные), задержки сети (средняя, минимальная, максимальная), общий трафик сети, загрузка каналов и другие характеристики. Значения представленных параметров учитывается при оценке степени влияния, включаемой ЛКС на разрабатываемую сеть. Например, включаемую локальную сеть можно описать, как модель, обладающую рядом параметров: максимальная задержка; минимальная задержка; сред; ( ); -лов; трафики всех узлов ЛКС.

Если включаемая сеть нуждается в реорганизации, желательно произвести ее моделирование и оптимизацию заново.

Определение общей структуры ЛКС. Общая структура локальной компьютерной сети должна планироваться таким образом, чтобы с течением времени при необходимости модернизации сети не приходилось бы менять имеющуюся на текущий момент кабельную систему. В то же время, структура ЛКС должна обеспечить требуемую пропускную способность для всех подразделений и предоставить высокий уровень ин-.

та ЛКС таким образом, чтобы данный фрагмент являлся функционально законченным узлом и мог быть легко интегрирован в общую локальную сеть.

Поскольку моделируемая сеть строится на основе принципа вложенности, то необходимо определить понятия горизонтальных и вертикальных сетей. Каждый фрагмент представляет собой вертикальную сеть. Для каждой вертикальной сети синтезиру-

ется своя структура, затем центры вертикальных сетей (™юзы) объединяются в горизонтальную компьютерную сеть общего пользования. Каждой сети при этом определяется свой статус. Выделяют вертикальные, горизонтальные и горизонтальновертикальные сети. Вертикальный статус получает сеть, в которой трафик на 70-90% является внешним по отношению к данному фрагменту. Если трафик на 70-90% внутренний, а на 10-30% внешний, то сеть определяется как горизонтально-вертикальная. Наконец, если трафик на 90-100% внутренний, то такая сеть является горизонтальной.

Разработка ЛКС является достаточно сложной задачей, предполагающей предоставление различного рода сервиса. Следовательно, при моделировании необходимо определить архитектуру сети с целью наилучшего исполнения заданных функций.

Топологический синтез оптимальной структуры. Немаловаж ным фактором оптимального функционирования ЛКС является её топологическая структура. Понятие топологической структуры определяется следующим образом: это геометрическая форма или физическая связность компьютерной сети. На начальном этапе синтеза ЛКС трудно определить оптимальную топологию будущей сети, поскольку возможные варианты появляются в процессе решения данной задачи.

Определение оптимальной структуры для каждого фрагмента производится во встроенном редакторе программной среды. Созданная среда позволяет визуально отображать сеть редактируемого фрагмента и позволяет в интерактивном режиме производить моделирование топологической структуры фрагмента. Формирование топологической структуры для горизонтальной сети общего пользования производится в той же среде, что и для вертикальных фрагментов сети.

Выбор структуры в процессе моделирования осуществляется при помощи построения интегрального критерия, когда один из критериев принимается в качестве обобщенного, а все остальные учитываются в виде ограничений, определяющих область допусти. -ничения на определенные классы топологий. При работе среды моделирования предполагается, что наиболее предпочтительными топологиями для ЛКС, на стадии топологиче-, , .

При разработке ЛКС залогом успеха является правильный выбор сетевой технологии, которая будет являться основой для построения локальной сети. Выбор технологии довольно ответственный процесс, при котором необходимо уделять большое внимание абсолютно всем параметрам сети.

Формирование описания технического оснащения разрабатываемой ЛКС. Описание технического оснащения проектируемой ЛКС представляет собой список оборудования и комплектующих материалов, используемых при создании ЛКС. Перечень может генерироваться как общий для всей сети, так и для каждого фрагмента. Данный подход позволяет осуществить разработку сети в несколько этапов, что очень удобно в случае, когда заранее неизвестна сложность ЛКС. Во время моделирования ЛКС оборудование, применяемое в сети, используется как абстрактная единица, одна, -.

, , -, , . данных рассчитывается примерная стоимость проектируемой сети.

Созданная среда моделирования является инструментальным средством разработчика и позволяет сократить сроки проектирования локальных компьютерных

, -ных топологических структур и выбора критериев оптимизации.

Источник

Вопрос 3. Инструментальные средства программирования и их состав.

Для эффективного решения задач технологии программирова­ния в настоящее время используется хорошо развитый инстру­ментарий технологии программирования — программы и программные комплексы, обеспечивающие поддержку разработки, отлад­ки и внедрения создаваемых ПС. Пользователями этого инстру­ментария являются и прикладные, и системные программисты. Среди инструментальных средств выделяют следующие группы:

• средства для создания приложений, включающие локаль­ные средства и интегрированные среды разработки;
• средства для создания информационных систем (CASE-технология).

• средства создания и редактирования текстов программ;
• транслятор;
• большие библиотеки стандартных функций;
• средства отладки программ;
• многооконный интерфейс;
• мощные графические библиотеки;
• встроенную справочную службу.

Тема 6. Компьютерные сети и телекоммуникации

Вопросы темы 1. Понятие, архитектура, классификация и основы работы ком­пьютерных сетей. Эталонная модель взаимодействия открытых систем и модели архитектуры «клиент-сервер». 2. Понятие «локальные вычислительные сети» (ЛВС), классифи­кация, назначение и характеристика отдельных видов ЛВС. 3. Понятие «корпоративная вычислительная сеть», ее назначе­ние, структура и компоненты 4. Назначение, структура и состав сети Интернет. Администра­тивное устройство Интернета. Межсетевая адресация, протоколы, сервисы и технологии Интернета. Организация работы пользова­теля в сети Интернет.

Вопрос 1. Понятие, архитектура, классификация и основы работы компьютерных сетей. Эталонная модель взаимодействия открытых систем и модели архитектуры «клиент-сервер».

• со случайным доступом CSMA/CS (множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов);
• с маркерными кольцами — на основе маркерной шины и мар­керного кольца.

• технология Х.25 является одной из самых распространен­ных: за счет возможности работы на ненадежных линиях переда­чи данных благодаря использованию протоколов с установлен­ным соединением и коррекцией ошибок на канальном и сетевом уровнях открытой модели OSI;
• технология Frame Relay (ретрансляция кадров) предназна­чена для передачи информации с неравномерным потоком. По­этому чаще используется при передаче цифровых данных между отдельными локальными сетями или сегментами территориаль­ных или глобальных сетей. Технология не позволяет передавать речь, видео или другую мультимедиа-информацию;
• технология ISDN (цифровая сеть с интеграцией услуг), по­зволяющая осуществить одновременную передачу данных, речи и мультимедиа-информацию;
• ATM (асинхронный режим передачи): технология расши­ряет возможности сетей ISDN по передачи мультимедиа-данных за счет повышения скорости передачи до 2,5 Гбит/с;
• VPN (виртуальная частная сеть): технология позволяет орга­низовать частную сеть, функционирующую как туннель через боль­шую сеть, например Интернет.

Источник