Обзор специализированных систем имитационного моделирования вычислительных сетей
Существуют специальные, ориентированные на моделирование вычислительных сетей программные системы, в которых процесс создания модели упрощен. Такие программные системы сами генерируют модель сети на основе исходных данных о ее топологии и используемых протоколах, об интенсивностях потоков запросов между компьютерами сети, протяженности линий связи, о типах используемого оборудования и приложений.
Программные системы моделирования могут быть узко специализированными и достаточно универсальными, позволяющие имитировать сети самых различных типов. Качество результатов моделирования в значительной степени зависит от точности исходных данных о сети, переданных в систему имитационного моделирования.
Программные системы моделирования сетей — инструмент, который может пригодиться любому администратору корпоративной сети, особенно при проектировании новой сети или внесении кардинальных изменений в уже существующую. Продукты данной категории позволяют проверить последствия внедрения тех или иных решений еще до оплаты приобретаемого оборудования. Конечно, большинство из этих программных пакетов стоят достаточно дорого, но и возможная экономия может быть тоже весьма ощутимой.
Программы имитационного моделирования сети используют в своей работе информацию о пространственном расположении сети, числе узлов, конфигурации связей, скоростях передачи данных, используемых протоколах и типе оборудования, а также о выполняемых в сети приложениях.
Обычно имитационная модель строится не с нуля. Существуют готовые имитационные модели основных элементов сетей: наиболее распространенных типов маршрутизаторов, каналов связи, методов доступа, протоколов и т.п. Эти модели отдельных элементов сети создаются на основании различных данных: результатов тестовых испытаний реальных устройств, анализа принципов их работы, аналитических соотношений. В результате создается библиотека типовых элементов сети, которые можно настраивать с помощью заранее предусмотренных в моделях параметров.
Системы имитационного моделирования обычно включают также набор средств для подготовки исходных данных об исследуемой сети — предварительной обработки данных о топологии сети и измеренном трафике. Эти средства могут быть полезны, если моделируемая сеть представляет собой вариант существующей сети и имеется возможность провести в ней измерения трафика и других параметров, нужных для моделирования. Кроме того, система снабжается средствами для статистической обработки полученных результатов моделирования.
Систем динамического моделирования вычислительной системы достаточно много, они разрабатываются в разных странах. Кроме того, зачастую развитые системы диагностирования установленной вычислительной системы (интеллектуальные кабельные тестеры, сканеры, анализаторы протоколов) также причисляют к системам моделирования, что не соответствует действительности.
Можно провести классификацию систем по двум связанным критериям: цена и функциональные возможности. Нужно отметить, что функциональные возможности систем моделирования жестко связаны с их ценой. Анализ предлагаемых на рынке систем показывает, что динамическое моделирование вычислительных систем — дело весьма дорогостоящее. Все системы динамического моделирования могут быть разбиты на две ценовые категории:
· Дешевые (сотни и тысячи долларов).
· High-end (десятки тысяч долларов, в полном варианте — сто и более тысяч долларов).
Дешевые системы отличаются от дорогих тем, насколько подробно удается в них описать характеристики отдельных частей моделируемой системы. Они позволяет получить лишь «прикидочные » результаты, не дают статистических характеристик и не предоставляют возможности проведения подробного анализа системы.
Системы класса high-end позволяют собирать исчерпывающую статистику по каждому из компонентов сети при передаче данных по каналам связи и проводить статистическую оценку полученных результатов. По функциональности системы моделирования, используемые при исследовании вычислительных систем, могут быть разбиты на два основных класса:
· Системы, моделирующие отдельные элементы (компоненты) системы.
· Системы, моделирующие вычислительную систему целиком.
В следующей таблице приведены характеристики нескольких популярных систем имитационного моделирования различного класса — от простых программ, предназначенных для установки на персональном компьютере, до мощных систем, включающих библиотеки большинства имеющихся на рынке коммуникационных устройств и позволяющих в значительной степени автоматизировать исследование сети.
Таблица 1. Характеристики систем имитационного моделирования различного класса
| Компания и продукт | Стоимость (долл) | Тип сети | Требуемые ресурсы | Примечания |
| American HYTech, Prophesy | ЛС | 8МбОП, 6 Мбдиск, DOS, Windows, OS/2 | Оценивание произво-дительности при работе с текстовыми и гра-фическими данными по отдельным сегментам и сети в целом | |
| CACI Product, COMNET III | 34500-39500 | ЛС, ГС | 32 Мб ОП, 100 Мбдиск, Windows, Windows NT, OS/2, Unix | Моделирует сети X.25, ATM, Frame Relay, связи LAN-WAN, SNA, DECnet, протоколы OSPF, RIP. Доступ CSMA/CD и токенный доступ, FDDI и др. Встроенная библиотека марщрутизаторов 3COM, Cisco, DEC, HP, Wellfleat. |
| Make System, NetMaker XA | 6995-14995 | ЛС, ГС | 128 МбОП, 2000Мбдиск, AIX, Sun OS,Sun Solaris | Проверка данных о то-пологии сети; импорт информации о трафике, получаемой в реальном времени |
| NetMagic System,StressMagik | ЛС | 2 МбОП, 8 МБдиск, Windows | Поддержка стандарт-ных тестов измерения производительности; имитация пиковой на-грузки на файл-сервер | |
| Network Analysis Center, MIND | 9400-70000 | ГС | 8 MбОП, 65 Мбдиск, DOS, Windows | Средство проектирова-ния, оптимизации сети, содержит данные о стоимости типичных конфигураций с воз-можностью точного оценивания произво-дительности |
| Network Design and Analysis Group, AutoNet/ Designer | ГС | 8 MбОП, 40 Мбдиск, Windows, OS/2 | Определение опти-мального расположения концентратора в ГС, возможность оценки экономии средств за счет снижения тариф-ной платы, смены по-ставщика услуг и обновления обору-дования; сравнение ва-риантов связи через ближайшую и опти-мальную точку доступа, а также через мост и местную телефонную сеть | |
| Network Design and Analysis Group, AutoNet/ MeshNET | ГС | 8 MбОП, 40 Мбдиск, Windows, OS/2 | Моделирование полосы пропускания и опти-мизация расходов на организацию ГС путем имитации поврежден-ных линий, поддержка тарифной сетки ком-паний AT & T, Sprint, WiTel, Bell | |
| Network Design and Analysis Group, AutoNet/ Performance-1 | ГС | 8 MбОП, 1 Мбдиск, Windows, OS/2 | Моделирование производительности иерархических сетей путем анализа чув-ствиительности к дли-тельности задержки, времени ответа, а также узких мест в структуре сети | |
| Network Design and Analysis Group, AutoNet/ Performance-3 | ГС | 8 MбОП, 3 Мбдиск, Windows, OS/2 | Моделирование произ-водительности много-протокольных объеди-нений локальных и глобальных сетей; оце-нивание задержек в очередях, прогнозиро-вание времени ответа, а также узких мест в структуре сети; учет реальных данных о трафике, поступающих от сетевых анализа-торов | |
| System& Networks, BONES | 20000-40000 | ЛС, ГС | 32 MбОП, 80 Мбдиск, Sun OS, Sun Solaris, HP-UX | Анализ воздействия приложений клиент-сервер и новых тех-нологий на работу сети |
| MIL3,Opnet | 16000-40000 | 16 МбОП, 100 Мбдиск, DEC AXP, Sun OS, Sun Solaris, HP-UX | Имеет библиотеку раз-личных сетевых уст-ройств, поддерживает анимацию, генерирует карту сети, моделирует полосу пропускания. |