рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛВС И ИХ КОМПОНЕНТОВ

МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛВС И ИХ КОМПОНЕНТОВ - раздел Связь, Проектирование производительности ЛВС Методы Оценки Эффективности Лвс И Их Компонентов. Методы Исследования На Разл...

МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛВС И ИХ КОМПОНЕНТОВ. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ На различных стадиях жизненного цикла ЛВС могут использо- ваться различные методы оценки ее эффективности и оптимизации.

В процессе проектирования ЛВС с использованием современной методологии проектирования и технологических комплексов САПР могут применяться экспериментальные методы исследования, аналити- ческое и имитационное моделирование. На стадиях опытной и рабочей эксплуатации ЛВС основным мето- дом оценки их качества следует считать экспериментальное исследо- вание. Оно позволяет собрать статистическую информацию о действи- тельном ходе вычислительного, процесса, использовании оборудова- ния, степени удовлетворения требований пользователей системы и т.п. и затем по результатам ее обработки сделать заключение о ка- честве проектных решений, заложенных при создании системы, а так- же принять решение по модернизации системы устранению узких мест. Однако не исключено и использование методов моделирования, с помощью которых можно оценить эффект от модернизации ЛВС, не изменяя рабочей конфигурации и организации работы системы. 1Моделирование 0 - один из наиболее распространенных методов исследования. Модель ЛВС - это такое ее представление, которое состоит из определенного количества организованной информации о ней и построено с целью ее изучения.

Другими словами, модель - физическая или абстрактная система, представляющая объект иссле- дования.

При исследовании ЛВС, как правило, используются абс- трактные модели, представляющие собой описания ЛВС на некотором языке. Абстрактная модель, представленная на языке математических отношений, называется 1математической моделью 0. Математическая мо- дель М имеет форму функциональной зависимости WW 4м 0Х,F, где WW 41 0,W 42 0 W 4n 0 - показатели эффективности системы Хx 41 0,x 42 0 х 4n 0 и F f 41 0,f 42 0 f 4Q 0 - соответственно параметры и функции, выполняемые системой.

Поскольку при исследовании ЛВС возникает много различных вопросов, для решения тех или иных задач может быть разработан ряд моделей MM 41 0,М 42 0 М 4o 0. Эти модели представляют одну и ту же систему, но разрабатываются в различных целях, представляют ВС с различных точек зрения, а потому имеют различную степень дета- лизации.

Это означает, что в некоторой модели M 4i 0 C M могут от- сутствовать определенные математические зависимости, а следова- тельно, модель М может быть неадекватной реальной ВС. Поэтому в совокупность моделей М должны входить такие частные модели, кото- рые адекватно отражают отдельные стороны функционирования ЛВС в соответствии с целью исследования и имеют такую степень детализа- ции, которая достаточна для решения конкретной задачи с требуемой точностью 5 - АНАЛИТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ Использование аналитических методов связано с необходимостью построения математических моделей ЛВС в строгих математических терминах.

Аналитические модели ВС носят обычно вероятностный ха- рактер и строятся на основе понятий аппарата теорий массового обслуживания, вероятностей и марковских процессов, а также мето- дов диффузной аппроксимации.

Могут также применяться дифференци- альные и алгебраические уравнения. При использовании этого математического аппарата часто уда- ется быстро получить аналитические модели для решения достаточно широкого круга задач исследования ЛВС. В то же время аналитичес- кие модели имеют ряд существенных недостатков, к числу которых следует отнести - значительные упрощения, свойственные большинству аналити- ческих моделей представление потоков заявок как простейших, предположение об экспоненциальном распределении длительностей обслуживания заявок, невозможность обслуживания заявок одновре- менно несколькими приборами, например процессором и оперативной памятью, и др Подобные упрощения, а зачастую искусственное приспособление аналитических моделей с целью использования хо- рошо разработанного математического аппарата для исследования ре- альных ЛВС ставят иногда под сомнение результаты аналитического моделирования - громоздкость вычислений для сложных моделей, например, ис- пользование для представления в модели процесса функционирования современной ЛВС по методу дифференциальных уравнений Колмогорова требует для установившегося режима решения сложной системы ал- гебраических уравнений - сложность аналитического описания вычислительных процессов ЛВС. Большинство известных аналитических моделей можно рассматри- вать лишь как попытку подхода к описанию процессов функционирова- ния ЛВС - недостаточная развитость аналитического аппарата в ряде случаев не позволяет в аналитических моделях выбирать для иссле- дования наиболее важные характеристики показатели эффективности ЛВС. Особенно большие затруднения при аналитическом моделировании связаны с учетом в процессах функционирования ЛВС программных средств операционных систем и другого общего ПО. Указанные особенности позволяют заключить, что аналитические методы имеют самостоятельное значение лишь при исследовании про- цессов функционирования ЛВС в первом приближении и в частных, достаточно специфичных задачах.

В этих случаях возможности иссле- дования аналитических моделей ЛВС существенно расширяют прибли- женные методы, например методы диффузионной аппроксимации, методы операционного анализа и аналитические сетевые модели. Позднее будет рассмотрено аналитическое моделирование ЛВС на основе теории систем массового обслуживания 6 - ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В отличие от аналитического имитационное моделирование сни- мает большинство ограничений, связанных с возможностью отражения в моделях реального процесса функционирования исследуемой ЛВС, динамической взаимной обусловленности текущих и последующих собы- тий, комплексной взаимосвязи между параметрами и показателями эф- фективности системы и т.п. Хотя имитационные модели во многих случаях более трудоемки, менее лаконичны, чем аналитические, они могут быть сколь угодно близки к моделируемой системе и просты в использовании.

Имитационные модели представляют собой описание объекта исс- ледования на некотором языке, которое имитирует элементарные яв- ления, составляющие функционирование исследуемой системы, с сох- ранением их логической структуры, последовательности протекания во времени, особенностей и состава информации о состоянии процес- са. Можно отметить имеющуюся аналогию между исследованием процес- сов методом имитационного моделирования и экспериментальным их исследованием.

Описания компонентов реальной ВС в имитационной модели носят определенный логико-математический характер и представляют собой совокупность алгоритмов, имитирующих функционирование исследуемой ВС. Моделирующая программа, построенная на основе этих алгоритмов т. е. на основе математической модели, позволяет свести имита- ционное моделирование к проведению экспериментов на ЭВМ путем их прогона на некотором множестве входных данных, имитирующих пер- вичные события, которые происходят в системе.

Информация, фикси- руемая в процессе исследования имитационной модели, позволяет оп- ределить требуемые показатели, характеризующие качество исследуе- мой ВС. Основными недостатками имитационного моделирования, несмотря на появившиеся в последнее время различные системы моделирования, остаются сложность, высокая трудоемкость и стоимость разработки моделей, а иногда и большая ресурсоемкость моделей при реализации на ЭВМ. Хотя существующие сегодня продукты моделирования способны помочь квалифицированному инженеру ЛВС моделировать и планировать сеть, они, по мнению экспертов, все еще слишком сложны в исполь- зовании и порой неадекватно моделируют вычислительную среду кли- ент-сервер.

Специалисты считают, что необходимы новые модели распределенной обработки, в которых основное внимание уделялось бы пропускной способности сети одного узла к другому.

Пакетная ориентация существующих моделирующих программ озна- чает, что архитектор сети или инженер должен сам определить, поз- волит ли убыстрение конвейерной передачи улучшить время реакции. Это справедливо для любого вида приложений, но особенно важно для программ класса клиент-сервер.

Поскольку есть много способов об- работки распределения между клиентом и сервером, производитель- ность нужно измерять на основе влияния приложения, а не только пропускной способности каналов связи.

Например, приложение, кото- рое выполняет большую часть своей обработки со стороны клиента, может создавать впечатление интенсивного использования.

Однако - 7 - реально основной объем использования сети происходит при загрузке программы, а здесь приемлемое время реакции - 20 или 30 с. Напро- тив, для совместно используемой базы данных может потребоваться более быстрый конвейер.

Средства моделирования обычно включают в себя модули обра- ботки, эмулирующие сетевые устройства мосты и концентраторы, так что моделируемый трафик будет подвергаться той же обработке, что и реальный.

Например, в пакете моделирования PlanNet фирмы Comdisco име- ется возможность эмуляции всего оборудования - от сети Token Ring и сегментов Ethernet до средств передачи речевых данных и теле- коммуникационных линий Т-З. После того как модель сети построена и работает, можно поэк- спериментировать, добавляя в нее протоколы, пользователей или се- тевые сегменты.

Можно разбить сеть на дополнительные сегменты, применив в них, например, линию связи Т-1, и посмотреть, что про- изойдет. Средство моделирования покажет коэффициент использования сети в процентах от ее пропускной способности, уровни трафика и ошибок, время реакции.

Все это требует времени. Построение точной модели сложной сети может занять месяц или более. Следует принимать во внимание также значительную стоимость подобных пакетов порядка 10 000 дол Эти продукты настолько сложны, что многие специалисты по ЛВС занимают выжидательную позицию. Однако хороший пакет моделирования сети поможет не только найти узкие места и помочь в инсталляции нового сетевого обору- дования, но и реально сэкономить средства. Точно предсказав тра- фик ЛВС, можно избежать неправильного построения своей сети или отказаться от приобретения ненужного оборудования.

Финансовые аспекты моделирования являются решающими. Продукт NetMaker фирмы MakeSystems включает в себя шаблоны трафика для всех основных типов кабелей, что позволяет прикинуть, поможет ли MCI реально сэкономить средства для установления конкретной свя- зи. Продукт NetMaker уникален еще и тем, что в нем используются указываемые поставщиком характеристики производительности. Такие фирмы-поставщики, как Wellfleet Communications и CiscoSystems, подготавливают для Maker детальные таблицы производительности, на основе которых и производится моделирование.

Этот процесс нас- только отличается от других средств моделирования, что NetMaker является скорее не программой моделирования, а профайлером прило- жений. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ Практическое использование моделей ЛВС во многих случаях предполагает наличие информации о реальных характеристиках вычис- лительного процесса.

Такая информация может быть получена эмпири- ческими методами, на основе которых в настоящее время создаются средства для исследования аппаратно-программных компонентов ЛВС. Необходимая информация собирается с помощью специальных средств 8 - которые обеспечивают измерение параметров, характеризующих дина- мику функционирования ЛВС в режимах опытной и нормальной эксплуа- тации. К таким средствам относятся сетевые анализаторы, анализа- торы протоколов и т.п Создание средств для измерений параметров функционирования ЛВС, в том числе и операционных систем ЛВС, относится к числу но- вых задач в вычислительной технике. Экспериментальные методы позволяют создать основу количест- венной оценки эффективности ВС для достижения следующих практи- ческих целей анализа имеющихся ЛВС, выбора наилучшей и синтеза новой ЛВС. Оценка характеристик аппаратно-программных средств связана с проведением экспериментов и измерений, которые с прак- тической точки зрения могут рассматриваться как процесс получения полезной информации.

Данные измерений представляются в виде, пригодном для после- дующего анализа.

Это осуществляется с помощью специальных средств обработки, создание которых связано с разработкой анализаторов. Эта взаимосвязь касается, например, выбора единых форматов дан- ных, удобных не только для измерений, но и для обработки их ре- зультатов. В общем случае этап измерений предшествует этапу обра- ботки, и средства обработки должны быть рассчитаны на эффективное применение к большим массивам информации, поскольку для измерений на ЛВС характерны, как правило, большие объемы и высокая плот- ность регистрируемых данных.

На завершающем этапе экспериментальных исследований прово- дится анализ результатов измерений, который состоит в получении содержательных выводов об исследуемой ЛВС. Важным условием для формирования таких выводов является удачное представление резуль- татов измерений. Эффективность экспериментальных методов в значительной сте- пени зависит от качества планирования экспериментов и правильнос- ти выбора типа нагрузки.

Эксперимент состоит из набора тестов, выполняемых в процессе исследований, а тест, в свою очередь, сос- тоит из ряда сеансов или прогонов. Термин сеанс чаще применя- ется для измерений, а прогон, как правило для имитационного моделирования. В течение сеанса или прогона накапливается инфор- мация о поведении системы и, возможно, рабочей нагрузке. Посколь- ку рабочая нагрузка меняется, число наблюдений, которое требуется получить для каждой интересующей пользователя величины, должно быть таким, чтобы распределения для этих величин и их моменты могли быть оценены с требуемой точностью.

Таким образом, продол- жительность сеанса зависит от необходимого числа наблюдений. Эксперимент длительностью в один сеанс достаточен для оцен- ки, если нужно, рассмотреть только одну конфигурацию системы и один тип, рабочей нагрузки. Например, если измерения производятся для того, чтобы выяснить, обеспечивает ли данная ЛВС при заданной рабочей нагрузке трафике удовлетворительную производительность, т. е. отвечает ли она определенным требованиям.

Эксперименты дли- тельностью в несколько сеансов необходимы, если предстоит опреде- лить влияние определенных факторов на производительность системы или производится оптимизация системы последовательными итерация- ми. Основной проблемой, возникающей при планировании этих экспе 9 - риментов, является определение состава и требуемой точности ре- гистрации измеряемых параметров.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Проектирование производительности ЛВС

Корпоративные ЛВС характеризуются многосегментной структу- рой, большим числом рабочих станций РС, наличием нескольких серверов файловых, баз… Сейчас, когда ЛВС стали определяющим компонентом в информа- ционной стратегии… Производительность и пропускная способность ЛВС определяется рядом факторов выбором серверов и рабочих станций,…

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛВС И ИХ КОМПОНЕНТОВ

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

СБОР ДАННЫХ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ
СБОР ДАННЫХ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ. Как правило, средства моделирования сети вычисляют ее произ- водительность на основе показателей ее фактического и оцениваемо- го трафика, указываемых администратором

ИНДЕКСЫ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
ИНДЕКСЫ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ. Наиболее широко распространенные классы количественных ин- дексов производительности для вычислительных систем перечислены в табл. 1. Из общих определений, данных в той

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ. При аналитическом моделировании исследование процессов или объектов заменяется построением их математических моделей и исс- ледованием этих моделей. В основу метода положены

ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА МОДЕЛИРОВАНИЯ
ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА МОДЕЛИРОВАНИЯ. Существует довольно значительное количество ППП, автоматизи- рующих процессы разработки и исследования аналитических моделей вычислительных систем и сетей.

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги