МЕТОДОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ, МОДЕЛИРОВАНИЯ И АДАПТАЦИИ КОРПОРАТИВНЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНО-ОРИЕНТИРОВАННЫХ СЕТЕЙ (23.08.2010)

Автор: Сафонова Ирина Евгеньевна

Достоверность научных результатов подтверждается:

данными об успешном практическом применении результатов диссертации при разработке сетей;

корректностью вывода математических зависимостей для расчета сетевых параметров;

использованием результатов анализа состава и возможностей современных и перспективных средств и методов моделирования телекоммуникационных сетей при проведении теоретических исследований и построении адекватных математических моделей, что позволяет учесть специфику их применения;

полученные научные результаты обеспечены математическими доказательствами или экспериментальной проверкой и согласованы с имеющимися результатами других авторов, опубликованными в отечественной и зарубежной литературе.

Реализация результатов работы

Результаты диссертационной работы использованы в следующих госбюджетных НИР: «Разработка элементов теории и методов принятия технических решений в САПР сетей ЭВМ» № гос.регистрации РК 01200204915; «Разработка элементов теории многоцелевой оптимизации в задачах проектирования сетей ЭВМ» № гос.регистрации РК 01200302727; «Разработка математических моделей объектов проектирования для систем поддержки принятия технических решений корпоративных сетей» № гос.регистрации РК 01200406224; «Разработка методов комплексирования моделей представления функционально-ориентированных сетей для автоматизированной системы обеспечения надежности и качества электронной аппаратуры» № гос.регистрации РК 01200502551; «Создание методологии автоматизированного формирования и принятия концептуальных предпроектных решений при разработке корпоративных функционально-ориентированных сетей и проектировании электронной аппаратуры» № гос.регистрации РК 01200602336.

Теоретические и практические результаты исследований были так же внедрены и использовались:

- в в/ч 32382 при проведении НИР «Каскад»;

- в Автономной некоммерческой организации «Региональный учебный информационный центр», что позволило адаптировать локальную сеть Центра, определить оптимальную структуру узла связи, оценить пропускную способность канала связи, выбрать оптимальные способы подключения к первичным Internet-провайдерам;

- на Федеральном государственном унитарном предприятии «Научно-исследовательский институт «Аргон», что позволило повысить эффективность функционирования сети предприятия, обеспечить необходимую производительность, надежность, поддержку различных видов трафика, совместимость и управляемость.

- в ЗАО Научно-производственной фирмы «Информационные и сетевые технологии» в рамках работы по проектированию и созданию широкополосных беспроводных сетей, а также при проведении НИР: «Разработка новых беспроводных телекоммуникационных средств передачи мультимедийной информации на основе лазерной и радио технологий» и «Разработка проекта широкополосного беспроводного доступа к информационным ресурсам ГПНТБ России»;

- в учебном процессе Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный институт электроники и математики» (технический университет).

Практическое использование результатов диссертационной работы подтверждено соответствующими актами.

Апробация работы

Основные положения диссертационного исследования регулярно докладывались и обсуждались на научных конференциях, семинарах и совещаниях, в том числе на: Международной научно-технической конференции «Системные проблемы качества, математического моделирования и информационных технологий», Москва–Сочи, 1999; 2-й Всероссийской научно-методической конференции «Образование ХХ1 века: инновационные технологии, диагностика и управление в условиях информатизации», Красноярск, 2000; Международной научно-технической конференции, посвященной 80-летию гражданской авиации России «Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества», Москва, 2003; Международной конференции «Information and Telecommunication Technologies in Intelligent Systems», Barcelona (Spain), 2003; I Всероссийской конференции «Инновации, качество, образование», Москва, 2003; Международной конференции “Information and Telecommunication Technologies in Intelligent Systems”, Theoretical Footings Of Information Systems Barcelona, (Spain), 2004; Международной научно-технической конференции, посвященной 35-летию со дня основания МГТУГА «Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества», Москва, 2006; IХ научной конференции МГТУ «СТАНКИН» и «Учебно-научного центра математического моделирования МГТУ «СТАНКИН» – ИММ РАН» по математическому моделированию и информатике, Москва, 2006.

Публикации

Основные положения диссертационной работы непосредственно отражены в 86 публикациях, в том числе в монографии Сафонова И.Е. Методы и модели оценки основных характеристик корпоративных функционально-ориентированных сетей в САПР. М.: МИЭМ, ЦОП, 2007. – 344с.: ил. ISBN 978-5-94506-184-2, УДК 681.324(03), ББК32.973.202, С 22, в 14 статьях, опубликованных в журналах, входящих в перечень ВАК России, в 45 статьях в других рецензируемых журналах, 9 трудах конференций, в 12 учебно-методические работах, зарегистрировано 5 объектов интеллектуальной собственности.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключение, списка литературы и приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, определена ее цель и задачи исследования, научная новизна, основные положения, выносимые на защиту, практическая значимость полученных результатов, изложено краткое содержание глав.

В первой главе проведены обзор, исследование состояния и перспектив развития российских и зарубежных телекоммуникационных сетей. Исследования показали, что большинству современных корпораций требуется развитая телекоммуникационная инфраструктура, объединяющая кабельные, беспроводные сети центральных офисов с региональными филиалами в единое информационное пространство для передачи различной информации.

от традиционных сетей телекоммуникаций к NGN, весьма актуален на сегодня для корпоративных сетей и должен отражать концепцию «неразрушающего перехода к NGN», т.е. постепенный перевод отдельных сетевых элементов на новые технологии без кардинальной смены всей инфраструктуры телекоммуникаций. Исследованы процессы конвергенции и интеграции компьютерных и телекоммуникационных сетей, являющиеся закономерным этапном в их развитии. Показано, что сетевая конвергенция позволяет создать единую корпоративную телекоммуникационную среду; более эффективно организовать эксплуатацию сетей, снизив расходы на поддержку и, обеспечив надежность и стабильность их функционирования, повысить качество и эффективность использования телекоммуникационных сервисов.

Представлена классификация сетей. Сформулировано определение корпоративной функционально-ориентированной сети. Исследованы характеристики сетей, определены, предъявляемые к ним требования и основные критерии оценки качества (критерии оптимизации): K1 – производительность, K2 – надежность и безопасность, K3 – расширяемость, K4 – масштабируемость, K5 – прозрачность, K6 – поддержка разных видов трафика, K7 – управляемость, K8 – совместимость. Выявлены и проанализированы характерные стратегические проблемы и частные задачи, возникающие при создании и адаптации таких сетей.

Дана формальная постановка научной проблемы и определены основные этапы ее решения. Введено определение концептуального (базового) сетевого решения Х kpr:

Хkpr = {Хpr, ХDpr, ХNpr}, (1)

где Хpr - совокупность «наименований» параметров и характеристик, определяющих сеть; конкретные числовые значения дискретных - ХDpr и непрерывных параметров - ХNpr (возможно наличие логических переменных).

Общую проблему, связанную с созданием и адаптацией корпоративных функционально-ориентированных сетей, целесообразно решать с помощью процедуры декомпозиции, где общая проблема представляется как решение последовательности частных задач, и на основании критериев оценки качества сетей и анализа статистических данных, необходимо выявить и классифицировать эти частные задачи, а также определить методы и модели их решения.

При создании крупных территориально-распределенных корпоративных функционально-ориентированных сетей процесс их разработки и ввода в действие охватывает большой интервал времени. Возникают проблемы создания и адаптации сети как развивающейся системы. Для этого необходимо учитывать рост потребностей абонентов в переработке информации с течением времени, изменение технико-экономических характеристик средств сети и т.п., отсутствуют достоверные исходные данные, например интенсивность потоков сообщений пользователей и распределение длин сообщений. Погрешность оценки этих величин может достигать более 100%, что порождает проблемы создания и адаптации сети в условиях неопределенности. Для разрешения этих и многих других проблем, необходимо проводить многовариантные расчеты. Такие многовариантные расчеты должны проводиться в режиме диалога, а при определении необходимых характеристик сети нужно располагать соответствующими моделями их расчета. Следовательно, необходима разработка метода многовариантного синтеза сетевых решений.

Создание и адаптацию корпоративных функционально-ориентированных сетей целесообразно проводить с использованием теории построения сложных систем. В соответствии с положением этой теории можно выделить три основных этапа: 1 этап - определение критериев оптимизации;

2 этап - математическое моделирование сети;

3 этап - принятие концептуального сетевого решения (оптимального с точки

зрения разработчика).

Базовым средством решения поставленной общей научной проблемы является создание комплекса моделей - МСЕТИ. Решение общей научной проблемы создания и адаптации корпоративных функционально-ориентированных сетей на основе моделирующего комплекса представлено на рисунке 1.

Реализация моделирующего комплекса базируется на следующих общих принципах: принцип декомпозиции, принцип иерархии и многоуровневого моделирования сетей, принцип организации взаимодействия моделей сетевых элементов.

Проблемы создания и адаптации сетей во многом схожи, поэтому адаптацию существующих сетей рационально проводить на основе многовариантного синтеза сетевых решений с учетом уже имеющейся сети и изменившихся условий, согласно принципам модульности, стандартизации,

Рис. 1 - Решение общей научной проблемы

открытых систем и QoS. В связи с этим в данной главе предложен метод многовариантного синтеза сетевых решений на основе моделирующего комплекса. На рисунке 2 представлен процесс многовариантного синтеза концептуального сетевого решения.

Рис. 2 - Синтез концептуального сетевого решения


загрузка...