ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
6. МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ СЕТЕВЫМИ РЕСУРСАМИ
Рассмотренные подходы по управлению информационными потоками данных с целью предотвращения перегрузки и
уменьшения потерь в пропускной способности далеко не исчерпывают весь арсенал методов и средств по оптимизации ра-
боты компьютерных сетей. Дальнейший прогресс по расширению сферы применения современных информационно-сетевых
средств телекоммуникации лежит на путях повышения эффективности и обеспечения более высокого качества использова-
ния сетевых ресурсов. Последнее предполагает системный подход при исследовании компьютерных сетей как объектов
управления, обладающих признаками распределенной стохастической динамической системы со специфическим поведени-
ем случайных процессов – их фрактальным характером. Особенность управления этими динамическими системами ввиду их
распределенной структуры состоит в сочетании, с одной стороны, управлений с обратной связью на транспортном уровне в
локальных с наиболее эффективным доступом к оперативным данным точках сети, с другой стороны, иерархического прин-
ципа программного управления через протоколы разного уровня межсетевого взаимодействия для координации локальных
управлений и эффективного перераспределения пропускной способности между различными пользователями и информаци-
онными приложениями.
Использование компьютерных сетей ознаменовало новый подход в теории и практике работы телекоммуникационных
систем и позволило в рамках информационного обеспечения пользователей решить большое число важных задач управления
и связи. К числу этих задач следует отнести проведение расчетных и исследовательских задач, в том числе реализацию раз-
личного вида прикладных программ; сбор и хранение данных; обмен информации между пользователями во всех возможных
формах ее проявления (текст, речь, графика, видео и т.д.); пpедocтaвления разного рода сервисных услуг и выполнение мно-
гих других информационных функций, включая формирование данных для управления системами (АСУ, САПР). Вышепри-
веденный далеко не полный перечень информационных функций и услуг объединен общим названием – прикладные про-
цессы.
Компьютерная сеть имеет достаточно сложную структуру и для управления этими процессами (а они являются главны-
ми при информационным обеспечении) разработан специальный структурно-логический механизм взаимодействий [26].
Суть этого механизма заключается в логико-иерархической декомпозиции сложной информационной сети на отдельные час-
ти, называемые уровнями и выполняющие определенные функции. Передача данных на каждом уровне осуществляется не-
зависимо согласно определенному набору семантических и синтаксических правил. Причем каждый вышестоящий уровень
получает логико-информационную поддержку от нижестоящего уровня. Это позволяет стандартизировать процедуры взаи-
модействий пользователей, унифицировать аппаратно-логические функции управления по организации хранения, передачи,
обработки данных и упорядочить работу отдельных компонент и объектов сети. Например, в так называемой базовой эта-
лонной модели взаимодействий открытых систем имеется семь уровней, которые в порядке убывания называются приклад-
ным (соответствует прикладным процессам), уровнем представления, сеансовым, транспортным, сетевым, канальным и фи-
зическим (соответствует побайтовой передаче информации по проводам, радио, оптоволоконным и другим каналам связи).
Для сети Интернет используются следующие уровни: прикладной, транспортный, обеспечивающий надежную передачу ин-
формации и формирующий виртуальные соединения, и наконец, нижний, поддерживаемый наиболее известными стандарта-
ми канальных и физических уровней. Обслуживающий эти уровни комплекс программных средств или, как его называют,
блок протоколов (для сети Интернет – TCP/IP протоколы) для поддержания и координации взаимодействий всех информа-
ционных ресурсов сети образует распределенную сетевую операционную систему, являющуюся ядром программного обес-
печения, под управлением которой и выполняются прикладные процессы. Наряду с многочисленными функциями по сбору
информации, анализу и контролю за состоянием сетевых объектов, формированию соответствующих команд управления
сетевым взаимодействием, на протоколы возложены функции управления трафиком для экономной и эффективной передачи
пакетов данных, управления их очередями и предотвращения тупиковых ситуаций (например, переполнения буферов в про-
межуточных узлах сети) и вообще для сбережения сетевых ресурсов.
Если рассматривать компьютерную сеть с позиций теории управления взаимодействиями сетевых объектов как распре-
деленную динамическую систему, находящуюся под воздействием различных управляющих и возмущающих (в том числе и
случайных) факторов, то операционная система выступает в роли регулятора. Последний на основании полученной с опра-
шиваемых и размещения на сетевых объектах программных агентов информации формирует согласно выбранным критери-
ям качества необходимые сигналы и команды управлений. При выборе критериев качества необходимо руководствоваться
требованиями эффективного использования сетевых ресурсов, что предполагает обеспечение достаточно большой пропуск-
ной способности соединений при сохранении высокого качества (надежности) передачи информации. При традиционном
подходе, связанном с четкой и жесткой регламентацией на всех уровнях сетевого взаимодействия, для поддержания высоко-
го качества передачи информации необходимо закладывать в компьютерную сеть избыточные информационные ресурсы.
Это
вызвано описываемым «тяжелым» распределением, случайным поведением сетевого трафика, сопровождающимся, как было
отмечено в разд. 3.1, существенными локальными флуктуациями пропускной способности (пачечностью трафика и наличи-
ем больших межпачечных интервалов). Поэтому при организации межсетевого взаимодействия, помимо среднего значения
пропускной способности, необходимо учитывать пиковое ее значение. В результате в сети необходимо иметь значительные
запасы по пропускной способности, что и приводит к нерациональному использованию сетевых ресурсов.
Преодолеть указанный недостаток можно с помощью так называемого интеллектуального управления компьютерными
сетями, которое включает в себя как обычный механизм управления, так и механизмы изменения структуры регулятора (па-
раметров протоколов взаимодействия сети), конфигурации сети. Под этими механизмами подразумеваются набор специальных
программ управления режимами и интеллектуальный выбор соответствующей программы в конкретном случае с учетом внут-
реннего состояния сети, воздействия возмущающих факторов и необходимости перераспределения сетевых ресурсов между
различными пользователями и информационными приложениями.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- …
- следующая ›
- последняя »
