Проектирование реляционных баз данных. Ковалев А.В - 19 стр.

                          2. МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ СЕТЕЙ ЭВМ

      Оптимизация в процессе проектирования и функционирования сетей ЭВМ занимает важ-
ное место. В данной главе дан обзор задач и методов оптимизации в соответствующей предмет-
ной области. Рассмотрен практически весь спектр задач от структурного синтеза топологии се-
ти до многокритериальных проблем выбора пропускных способностей. Глава завершается
кратким обзором инженерных методов оценки надежности ИВС.

      2.1. Проблемы оптимизации сетей ЭВМ

       В процессе системного проектирования ИВС удается получить набор компонентов сети:
узлов коммутации, линий передач, концентраторов и мультиплексоров с известным набором
характеристик; например, концентратор может обслуживать не более некоторого числа тер-
миналов. Наивно предполагать, что на этой стадии проектирование завершено. Разработчик
сети должен найти наилучший вариант расположения этих компонентов, который отвечал бы
требованиям, предъявляемым сетевым трафиком; обычно им должен быть самый дешевый ва-
риант, соответствующий определенному критерию эффективности сети (например, обеспечи-
вающий задержку в сети, производительность или надежность). Эту вторую стадию процесса
проектирования можно назвать оптимизацией сети.
       Задача оптимизации настолько сложна, что пока не решена в общем виде, но известно
множество подходов к решению ее подзадач. Рассмотрим наиболее типичные методы и подхо-
ды, уделяя основное внимание их разнообразию. Значительная часть теоретических положений
приводится без доказательств.
       Рассмотрим общую постановку задачи. Как правило, исходными данными для задачи оп-
тимизации является расположение терминалов (любых устройств, которые могут быть абонен-
тами сети). Поскольку терминалы могут сильно различаться по своим характеристикам, сле-
дующая по важности совокупность данных задается матрицей требований. В ней содержатся
сведения о том, какой объем информации сеть должна передать от каждого терминала ко всем
остальным.
       Сетевой трафик изменяется в зависимости от времени суток и дня недели. В большинстве
случаев сеть проектируется в расчете на максимальный трафик. Во избежание неопределенно-
сти, обусловленной статическими флуктуациями, обычно рассматривают средний трафик в час
наибольшей нагрузки самого напряженного дня недели.
       Следующая совокупность данных касается компонентов, из которых строится сеть: уз-
лов, концентраторов, мультиплексоров и, возможно, спутников связи вместе с их наземными
станциями. Каждый из компонентов сети характеризуется своими предельными характеристи-
ками и стоимостью. Поэтому может возникнуть необходимость выбора одной из нескольких
моделей узлов коммутации, обладающих различными предельными характеристиками по обра-
ботке пакетов и стоимостью. Аналогичная проблема возникает и при выборе линий передачи.
       Для каждой из компонент существуют топологические ограничения. Например, мультип-
лексор или концентратор могут обслуживать не более заданного числа терминалов, а в узле
коммутации может сходиться не более определенного числа линий связи, возможно зависящего
от их пропускных способностей. Основную задачу оптимизации можно сформулировать как
размещение и соединение компонент сети.
       Критерием успешного завершения являются либо оптимизация некоторой переменной,
либо удовлетворение заданных ограничений. Поэтому нельзя требовать, чтобы сеть одновре-
менно имела минимальные как стоимость, так и среднюю задержку пакета. Необходимо либо
ввести критерий, который устанавливает компромисс между этими параметрами, либо рассмат-
ривать один из них как ограничение, а другой как оптимизируемую переменную.


                                               21