Полезное

Календарь
Апрель
Пн   3 10 17 24  
Вт   4 11 18 25  
Ср   5 12 19 26  
Чт   6 13 20 27  
Пт   7 14 21 28  
Сб 1 8 15 22 29  
Вс 2 9 16 23 30  

Проектирование компьютерных сетей



Скачать: Проектирование компьютерных сетей

Цель курсового проекта. общее техническое задание

Целью данного курсового проекта является приобретение  практических навыков в проектировании компьютерных сетей различного масштаба и определении их основных параметров.

Фамилия:             Golovko            Группа: ВЗ-63

Произвести синтез СПД с вертикальными связями для 11 регионов:

Общее количество городов: 168

Регион N 1 содержит 19 городов

Регион N 2 содержит 18 городов

Название города

долгота

широта

трафик

Название города

долгота

широта

трафик

Тума

40.63

55.22

44

Иркутск

104.22

52.22

635

Казанская

40.23

55.17

38

Инаригда

108.15

63.47

28

Гусь-Железный

41.18

55.08

27

Ербогачен

108.15

61.53

24

Касимов

41.83

54.90

35

Аян

106.05

59.58

10

Голованово

40.47

54.95

18

Перевоз

116.58

59.03

19

Касимов

41.52

54.95

204

Витим

112.10

59.58

37

Елатьма

41.83

55.03

31

Кропоткин

115.27

58.62

38

Мурмино

42.40

54.82

33

Бодайбо

114.22

57.92

118

Кадом

41.18

54.77

26

Мама

112.90

58.33

12

Пителино

42.63

54.60

21

Магистральный

107.32

56.12

14

Ижевское

41.92

54.60

17

Осиновка

101.95

56.25

84

Сасово

40.95

54.60

57

Бирюсинск

97.80

55.83

79

Шилово

42.00

54.38

83

Алзамай

98.78

55.28

76

Чучково

40.95

54.33

19

Жигалово

105.12

54.72

23

Солотча

41.60

54.25

37

Алыкджер

98.30

53.62

38

Рыбное

39.83

54.87

82

Зима

101.78

53.88

314

Рязань

39.52

54.77

503

Залари

102.22

53.47

71

Спаск-Рязанский

39.75

54.68

38

Усолье-Сибирское

103.55

52.78

509

Михайлов

40.40

54.47

93

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Регион N 3 содержит 17 городов.

Регион N 4 содержит 8 городов

Брянск

34.03

53.28

868

Туманово

34.63

55.42

25

Дубровка

33.43

53.70

20

Верхнеднепровски

33.35

54.97

105

Старь

34.27

53.67

12

Дорогобуж

33.27

54.88

21

Жуковка

33.67

53.57

73

Угра

34.32

54.75

26

Фокино

34.35

53.47

103

Смоленск

32.00

54.78

651

Клетня

33.13

53.40

146

Хиславичи

32.07

54.17

40

Белые Берега

34.57

53.22

143

Екимовичи

33.27

54.78

49

Карачев

34.87

53.13

91

Рославль

32.78

53.82

160

Уноча

32.60

52.87

114

 

 

 

 

Клинцы

32.15

52.75

261

Регион N 5 содержит 7 городов.

Новозыбков

31.85

52.55

236

Иванофранковск

24.57

48.90

370

Климово

32.08

52.37

123

Калуш

24.23

49.07

281

Стародуб

32.68

52.58

126

Долина

23.92

48.97

103

Трубчевск

33.67

52.63

50

Перегинское

24.08

48.85

83

Навля

34.43

52.87

78

Надворное

24.48

48.63

140

Локоть

34.53

52.57

93

Коломыя

24.97

48.58

157

Севск

34.47

52.13

43

Яремчя

24.48

48.53

15

Синтезировать СПД c горизонтальными связями для городов,  полученных в результате выполнения предыдущих этапов.

Топология проектируемой сети: ОПТИМАЛЬНАЯ

Критерий синтеза СПД для минимизации: общая стоимость сети

Зависимость стоимости каналов от длины и пропускной способности

Пропускная                            

Cпособност (бод)

Длина(км)

100

600

1200

3000

4000

5000

6000

7000

8000

 

 

300

31.54

94.61

157.68

189.22

220.75

252.29

283.82

315.36

357.70

368.83

368.83

600

39.42

118.26

197.10

236.52

275.94

315.36

354.78

394.20

447.12

461.04

461.04

900

49.93

149.80

249.66

299.59

349.52

399.46

449.39

499.32

566.35

583.98

583.98

1200

68.33

204.98

341.64

409.97

478.30

546.62

614.95

683.28

775.01

799.14

799.14

2400

89.35

268.06

446.76

536.11

625.46

714.82

804.17

893.52

1013.47

1045.02

1045.02

4800

118.26

354.78

591.30

709.56

827.82

946.08

1064.34

1182.60

1341.36

1383.12

1383.12

9600

152.42

457.27

762.12

914.54

1066.97

1219.39

1371.82

1524.24

1728.86

1782.69

1782.69

12000

183.96

551.88

919.80

1103.76

1287.72

1471.68

1655.64

1839.60

2086.56

2151.52

2151.52

24000

226.01

678.02

1130.04

1356.05

1582.06

1808.06

2034.07

2260.08

2563.49

2643.30

2643.30

Теоретическая часть курсового проекта

Общая методика проектирования РИВС

Для проектирования РИВС вначале необходимо произвести ее топологический синтез, а именно: определить число узлов сети и способы их связи между собой и источниками информации, параметры и места размещения каналов связи, концентраторов данных и т.п. Синтез топологической структуры крупномасштабных РИВС сопряжен с рядом проблем, связанных с ограниченными возможностями используемой вычислительной техники, большими размерностями характеристик потоков информации, координат оконечных пунктов сети, многоэкстремальностью решаемой задачи, несовершенностью используемых методов оптимизации. Перечисленные проблемы вызывают необходимость использования декомпозиционного подхода, позволяющего свести решение сложной задачи к ряду более простых. В практике проектирования общая задача синтеза топологической структуры сети разбивается на ряд подзадач. Решение этих задач, в совокупности составляющих общую задачу синтеза осуществляется с помощью эвристических методов.

Для организации целенаправленного топологического синтеза РИВС используется 3х уровневая архитектура и 3 уровня проектирования:

«вертикальный», на котором проектируется региональные вертикальные СПД;

«вертикально-горизонтальный», на котором проектируются вертикально-горизонтальные СПД;

«горизонтальный», на котором проектируется горизонтальная СПД.

В соответствии с используемыми уровнями выделяют следующие этапы проектирования.

1й этап. Все исходное множество городов-узлов, подлежащих объединению в единую РИВС подвергаются процедуре регионально-территориальной декомпозиции, в результате которой определяется совокупность регионов, входящих в проектируемую сеть. Процесс декомпозиции осуществляется на основе анализа матрицы расстояний и трафиков. Результатом данного этапа является совокупность регионов и множества городов, входящих в каждый регион.

2й этап. Производится определение статуса каждого региона путем анализа матрицы тяготения передачи информации для входящих в него городов.

3й этап. Первоначально для каждого полученного региона выбирается звездообразная топология в качестве начальной. Затем для всех регионов решаются соответствующие задачи.

4й этап.  Решается задача горизонтального синтеза – проектируется горизонтальная СПД. В качестве исходных данных для нее выступают узлы-центры вертикальных и вертикально-горизонтальных СПД, определенных на предыдущем этапе. Результатом является топологическая структура горизонтальной СПД.

5й этап. Объединение результатов предыдущих этапов в результате чего синтезируется общая топологическая структура РИВС.

6й этап. Определение основных интегральных характеристик результирующей сети и формирование таблиц маршрутизации для передачи сообщений.

Метод коммутации пакетов – вариант виртуального канала 

Сети с коммутацией пакетов были разработаны правительством США в 70-е годы для обеспечения надежной цифровой передачи данных по телефонным линиям. Коммутация пакетов представляет собой метод доставки сообщений, при котором данные помещаются в небольших пакетах. Пакеты могут передаваться в место назначения по различным маршрутам сети коммутации пакетов. Разные пакеты сообщения могут иметь различные маршруты. В маршрутизации трафика важно достичь наилучшего маршрута и скорейшей доставки. Коммутация пакетов обеспечивает наилучший способ совместного использования коммуникационных линий для передачи пакетов данных. Сети коммутации пакетов предлагают такие фирмы как AT&T, Tymenet, Telnet, CompuServe, GE, Sprint и Infonet Services. Некоторые компании предлагают международные услуги. Телефонные компании часто имеют свои средства коммутации пакетов, которые вы можете использовать для объединения локальных сетей. Подобные линии являются виртуальными. Как уже говорилось, виртуальная линия выглядит для пользователя как выделенная линия, связывающая системы. Реально передача осуществляется путем разбиения информации на пакеты и передачи ее по высокоскоростной линии наряду с другими пакетами. На приемном конце ваши пакеты отделяются от других пакетов, принадлежащих другим пользователям, реассемблируются и обрабатываются. Сеть коммутации пакетов обычно имеет много узлов и обеспечивает альтернативные и резервные маршруты. Для доставки пакетов используется два метода: старый, X.25, обеспечивающий высокий уровень проверки на ошибки, и новый, метод переключения окна, использующий современные более надежные цифровые телефонные системы. Он позволяет уменьшить объем проверки ошибок и увеличить пропускную способность.

Коммутация пакетов производится путем разбивки сообщения на пакеты, которые представляют собой элементы сообщений, но снабженные заголовком и имеющие фиксированную и постоянную длину. Пакеты, также как и сообщения, передаются по маршруту от начального абонента к конечному. Разница заключается в том, что сообщение передается не целиком, а отдельными пакетами. На практике оказалось, что время доставки одного сообщения по способу коммутации пакетов является наименьшим. Исключение составляет тот случай, когда скоммутируемый канал используется длительное время для передачи последовательности сообщений, поэтому в вычислительных сетях способ коммутации пакетов является основным. Во многих случаях этот способ является наиболее эффективным. Во-первых, ускоряется передача данных в сетях сложной конфигурации за счет того, что возможна параллельная передача пакетов одного сообщения на разных участках сети; во-вторых, при появлении ошибки требуется повторная передача короткого пакета, а не всего длинного сообщения. Кроме того, ограничение сверху на размер пакета позволяет обойтись меньшим объемом буферной памяти в промежуточных узлах на маршрутах передачи данных в сети.

Коммутация пакетов отличается от коммутации каналов тем, что передача данных происходит по виртуальным каналам. По запросу в сети общего пользования происходит выделение определенной полосы. Между двумя пунктами, обменивающимися данными через сеть с пакетной коммутацией, нет прямой физической связи. В виртуальном канале на каждый вызов устанавливается определенный маршрут и все пакеты данного сеанса проходят через сеть по этому маршруту. Передаваемые данные разбиваются на короткие пакеты, которые затем передаются по сети. В месте назначения эти пакеты вновь собираются в исходном формате.

Вот некоторые преимущества коммутации пакетов:

более высокая эффективность каналов связи, так как длинные транспортные каналы динамически распределяются между многими вызовами и пользователями;

Эффективное управление нагрузкой - буферизация в сети дает возможность выдерживать временные пики нагрузки без блокирования;

Преобразование скорости передачи данных - обмен данными может протекать между пользователями, работающими с разными скоростями передач;

Уменьшение затрат за счет того, что сетевые ресурсы распределяются между большим количеством пользователей

В свою очередь при использовании коммутации пакетов применяется 2 способа передачи данных: дейтаграммный и  виртуальный.

При виртуальном способе передача данных происходит в виде последовательностей, связанных в цепочки пакетов, естественном порядке по устанавливаемому маршруту. При этом в отличие от коммутации каналов линии связи могут разделяться многими сообщениями, когда попеременно по каналу передаются пакеты разных сообщений (это так называемый режим временного мультиплексирования, иначе TDM - Time Division Method), или задерживаться в промежуточных буферах. Предусматривается контроль правильности передачи данных путем посылки от получателя к отправителю подтверждающего сообщения - положительной квитанции. Этот контроль возможен как во всех промежуточных узлах маршрута, так и только в конечном узле. Он может осуществляться старт-стопным способом, при котором отправитель до тех пор не передает следующий пакет, пока не получит подтверждения о правильной передаче предыдущего пакета, или способом передачи "в окне". Окно может включать N пакетов, и возможны задержки в получении подтверждений на протяжении окна. Так, если произошла ошибка при передаче, т.е. отправитель получает отрицательную квитанцию относительно пакета с номером K, то нужна повторная передача и она начинается с пакета K

Например, в сетях можно использовать переменный размер окна. Так, в соответствии с рекомендацией документа RFC-793 время ожидания подтверждений вычисляется по формуле

T ож = 2*Tср,  где Tср := 0,9*Tср + 0,1*Ti, 

Tср - усредненное значение времени прохода пакета до получателя и обратно,

Ti - результат очередного измерения этого времени.

Основное свойство виртуального канала - это сохранение порядка поступления пакетов. Это означает, что отсутствие одного пакета в пункте назначения исключает возможность поступления всех следующих пакетов. Организация виртуального канала между двумя пользователями равносильно выделению им дуплексного канала связи, по которому данные передаются в их естественной последовательности. Виртуальный канал сохраняет все преимущества способа - “коммутация пакетов” в отношении скорости передачи данных и мультиплексирования, но добавляет к ним еще одно свойство, а именно - сохраняет естественную последовательность данных.

Виртуальный канал - логическое, протокольно-независимое соединение, устанавливаемое в сети пакетной коммутации по протоколу Frame Relay, между двумя оконечными устройствами, обеспечивающими пользовательский интерфейс Ethernet по стандарту 10BaseT и характеризующееся следующими параметрами:

пропускная способность;

среда передачи на абонентской субмагистрали.

Пользовательский интерфейс Ethernet образуется на выходе маршрутизатора Cisco 1601, подключенного к выделенному каналу с соответствующей пропускной способностью к центру пакетной коммутации по стыку V.35.

Виртуальные каналы могут использоваться для соединения территориально разнесенных объектов как по схеме точка - точка, так и по схеме мультиточка или звезда.


Виртуальные каналы сети пакетной коммутации, построенной на базе сети SDH и вторичной сети выделенных каналов. Эффективный способ соединения географически удаленных локальных вычислительных сетей. Frame Relay совместим со всеми протоколами, наиболее часто используемыми в ЛВС (TCP, Novell IPX, DECNET или NETBIOS). Этот протокол обеспечивает эффективную работу по каналам связи высокого качества. Позволяет эффективно передавать неравномерно распределенный по времени трафик. Обеспечивает малое время задержки при передаче информации через сеть. В отличие от вторичной сети выделенных каналов, для организации нового соединения нет необходимости устанавливать дополнительную аппаратуру. В стоимость услуги также входит установка модема для оптической или медной линии и маршрутизатора с портом 10-BaseT для подключения локальной сети клиента

При централизованной маршрутизация в сети виртуальных каналов отправитель в адресат устанавливают виртуальный канал и маршрут между ними фиксируется на время сеанса связи. Решение об изменении маршрута между данной парой отправитель-адресат может приниматься только до начала сеанса связи.

Непосредственной причиной перегрузок в сети связи является чрезмерная загруженность каналов связи. Поэтому заполняются буфера сетевых процессов (СП) в узлах, возникают блокировки. Было предложено использовать измеренную интенсивность потоков в каналах в качестве основного параметра системы управления потоками, которая объединяет функции маршрутизации пакетов и ограничения нагрузки в сети связи. В этом случае для каждого канала устанавливают пороговые значения интенсивности потоков и различают несколько состояний каналов, например:

нормальное, когда интенсивность потока в канале не превосходит 70% теоретически возможной;

предупреждающее - 70-80%;

тревожное - более 80%.

Узлы сети обмениваются маршрутными таблицами, отражающими состояния каналов для каждого узла-адресата, что позволяет в каждом узле принимать решения по управлению потоками в зависимости от состояний канатов. Возможны различные варианты таких алгоритмов управления потоками. Например, когда в узле выходящий канал выбранного маршрута находится в предупреждающем состоянии, то пакет ставится в очередь к этому каналу, как при нормальных условиях, а отправителю посылается блокирующее сообщение, предписывающее ограничить поток. Если канал находится в тревожном состоянии, то пакет отбрасывается.

Экспериментальная часть курсового проекта. результаты проектирования РИВС.

Анализ технического задания

Проектирование распределенной вычислительной сети для региональных вертикальных связей проводилось в  11 регионах. Каждый регион был оптимизирован в соответствии с заданием в программе NET-PRO. При детализации этапа проектирования вертикальной сети передачи данных использовались все вертикальные регионы, а при горизонтальной сети передачи данных осуществлялся анализ всех возможных топологий. Главными критериями при проектировании были выбор оптимальной проектируемой топологии и с критерием оптимизации по общей стоимости сети, при этом максимальное время задержки составляет не более 14сек., а среднее время задержки не превышает 1сек. Это достигалось увеличением числа переприемов между абонентскими пунктами. В результате выяснилось, что самым оптимальной получается звездообразная структура, а самой не выгодной кольцевая, так как в ней даже не удалось избавиться от «плохих маршрутов».

№ п/п

№ региона

Кол-во городов (узлов)

1

1

19

2

2

18

3

3

17

4

4

8

5

5

7

6

6

16

7

7

10

8

8

15

9

9

21

10

10

18

11

11

19

Всего:

11

168

Проектирование региональных вертикальных сетей

Первоначально сеть передачи данных для региона 1 была представлена в том виде что она изображена на рис 1. Данный вариант сети небыл оптимизирован. Оптимизация проводилась по критерию обеспечивающему минимальную стоимость. В процессе оптимизации был изменен центр сети, изменены маршруты и их пропускные способности, также были изменены места расположения концентраторов и их пропускные способности – все эти изменения привели к тому что сеть стала наиболее оптимальной и ее стоимость снизилась на 11,33% по сравнению с первоначальной. На рис 2 изображена оптимизированная по критерию минимальной стоимости сеть передачи данных.

Результаты  синтеза  сети  передачи  данных  с  вертикальными  связями для региона 1

Полная  стоимость  СПД  в  сутки  -  2974  рублей.

Центр  СПД  -  Кадом.

Места  размещения  концентраторов:

Название города

Стоимость КД в сутки (руб)

Проп. сп-ть (бит/сек)

Касимов

150

600

Голованово

200

900

Ижевское

100

300

Сасово

100

300

Рыбное

200

900

   Каналы связи между городами:

Название канала

Трафик (бит/сек)

Проп. сп-ть (бит/сек)

Казанская-> Рыбное

38

300

Гусь-Железный-> Голованово

27

300

Касимов-> Кадом

424

600

Голованово-> Кадом

750

900

Касимов-> Касимов

204

300

Елатьма-> Касимов

31

300

Мурмино-> Ижевское

33

300

Тума-> Голованово

44

300

Пителино-> Ижевское

21

300

Ижевское-> Касимов

154

300

Сасово-> Кадом

206

300

Шилово-> Ижевское

83

300

Чучково-> Сасово

19

300

Солотча-> Сасово

37

300

Рыбное-> Голованово

661

900

Рязань-> Рыбное

503

600

Спаск-Рязанский-> Рыбное

38

300

Михайлов-> Сасово

93

300

Первоначально сеть передачи данных для региона 2 была представлена в том виде что она изображена на рис 3. Данный вариант сети небыл оптимизирован. Оптимизация проводилась по критерию обеспечивающему минимальную стоимость. В процессе оптимизации был изменен центр сети, изменены маршруты и их пропускные способности, также были изменены места расположения концентраторов и их пропускные способности – все эти изменения привели к тому что сеть стала наиболее оптимальной и ее стоимость снизилась на 22,37% по сравнению с первоначальной. На рис 4 изображена оптимизированная по критерию минимальной стоимости сеть передачи данных.

Результаты  синтеза  сети  пеpедачи  данных с веpтикальными  связями для региона 2.

Полная  стоимость  СПД  в  сутки  -  18569  pублей.

Центp  СПД  -  Аян

Meста  pазмещения  концентpатоpов

Название города

Стоимость КД в сутки (руб)

Проп. сп-ть (бит/сек)

Ербогачен

100

300

Мама

100

300

Осиновка

300

2400

Алзамай

150

600

Жигалово

250

1200

Каналы связи между городами

Название канала

Трафик (бит/сек)

Проп. сп-ть (бит/сек)

Инаригда> Ербогачен

28

300

Ербогачен-> Аян

276

300

Магистральный-> Жигалово

14

300

Перевоз> Мама

19

300

Витим-> Ербогачен

37

300

Кропоткин> Мама

38

300

Бодайбо -> Мама

118

300

Мама-> Ербогачен

187

300

Иркутск-> Жигалово

635

900

Осиновка-> Аян

1843

2400

Бирюсинск-> Алзамай

79

300

Алзамай> Осиновка

507

600

Жигалово> Осиновка

1181

1200

Алыкджер-> Алзамай

38

300

Зима-> Алзамай

314

600

Залари-> Осиновка

71

300

Усолье-Сибирское-> Жигалово

509

600

Первоначально сеть передачи данных для региона 3 была представлена в том виде что она изображена на рис 5. Данный вариант сети небыл оптимизирован. Оптимизация проводилась по критерию обеспечивающему минимальную стоимость. В процессе оптимизации был изменен центр сети, изменены маршруты и их пропускные способности, также были изменены места расположения концентраторов и их пропускные способности – все эти изменения привели к тому что сеть стала наиболее оптимальной и ее стоимость снизилась на 4,28% по сравнению с первоначальной. На рис 6 изображена оптимизированная по критерию минимальной стоимости сеть передачи данных.

Результаты  синтеза  сети  пеpедачи  данных с  веpтикальными  связями для региона 3

Полная  стоимость  СПД  в  сутки  -  3873  pублей.

Центp  СПД  -  Трубчевск

Meста  pазмещения  концентpатоpов

Название города

Стоимость КД в сутки (руб)

Проп. сп-ть (бит/сек)

Фокино

150

600

Клетня

150

600

Стародуб

200

900

Брянск

300

2400

Локоть

100

300

Каналы связи между городами

Название канала

Трафик (бит/сек)

Проп. сп-ть (бит/сек)

Дубровка-> Клетня

20

300

Старь-> Фокино

12

300

Жуковка-> Клетня

73

300

Фокино -> Брянск

349

600

Клетня-> Брянск

353

600

Белые-> Фокино

143

300

Карачев-> Фокино

91

300

Уноча-> Клетня

114

300

Клинцы-> Стародуб

261

300

Новозыбков-> Стародуб

236

300

Климово-> Стародуб

123

300

Стародуб-> Трубчевск

746

900

Брянск-> Трубчевск

1570

2400

Навля-> Локоть

78

300

Локоть-> Трубчевск

214

300

Севск-> Локоть

43

300

Ниже приводятся результаты синтеза сети  пеpедачи  данных  с  веpтикальными  связями для остальных регионов.

Результаты  синтеза  сети  пеpедачи  данных  с  веpтикальными  связями для региона 4

Полная  стоимость  СПД  в  сутки  -  1688  pублей

Центp  СПД  -  Екимовичи.

Meста  pазмещения  концентpатоpов

Название города

Стоимость КД в сутки (руб)

Проп. сп-ть (бит/сек)

Хиславичи

200

900

Каналы связи между городами

Название канала

Трафик (бит/сек)

Проп. сп-ть (бит/сек)

Верхнеднепровский-> Дорогобуж

105

300

Дорогобуж-> Екимовичи

126

300

Угра-> Екимовичи

51

300

Смоленск-> Хиславичи

651

900

Хиславичи -> Екимовичи

851

900

Туманово-> Угра

25

300

Рославль-> Хиславичи

160

300

Результаты  синтеза  сети  пеpедачи  данных  с  веpтикальными  связями для региона 5

Полная  стоимость  СПД  в  сутки  -  615  pублей.

Центp  СПД  -  Иванофранковск.

Meста  pазмещения  концентpатоpов

Название города

Стоимость КД в сутки (руб)

Проп. сп-ть (бит/сек)

Перегинское

150

600

   Каналы связи между городами

Название канала

Трафик (бит/сек)

Проп. сп-ть (бит/сек)

Калуш-> Перегинское

281

300

Долина -> Перегинское

103

300

Перегинское -> Иванофранковск

467

600

Надворное -> Иванофранковск

155

300

Коломыя-> Иванофранковск

157

300

Яремчя - > Надворное

15

300

Результаты  синтеза  сети  пеpедачи  данных с веpтикальными  связями для региона 6

Полная  стоимость  СПД  в  сутки  -  4323  pублей.

Центp  СПД  -  Днепропетровск

Meста  pазмещения  концентpатоpов

Название города

Стоимость КД в сутки (руб)

Проп. сп-ть (бит/сек)

Синельниково

250

1200

Софиевка

300

2400

Кривой

250

1200

Никополь

250

1200

Каналы связи между городами

Название канала

Трафик (бит/сек)

Проп. сп-ть (бит/сек)

Павлоград-> Синельниково

764

900

Синельниково-> Днепропетровск

1159

1200

Васильковка-> Синельниково

143

300

Покровское-> Синельниково

29

300

Магдалиновка-> Новомосковск

39

300

Новомосковск -> Днепропетровск

367

600

Пятихатки -> Софиевка

87

300

Желтые-> Кривой

166

300

Софиевка-> Днепропетровск

2283

2400

Кривой-> Софиевка

1106

1200

Орджоникидзе-> Никополь

316

600

Марганец-> Никополь

253

300

Никополь -> Софиевка

1049

1200

Апостолово-> Кривой

116

300

Николаевка-> Кривой

37

300

Результаты  синтеза  сети  пеpедачи  данных с  веpтикальными  связями для региона 7

Полная  стоимость  СПД  в  сутки  -  1493  pублей.

Центp  СПД  -  Ковель

Meста  pазмещения  концентpатоpов

Название города

Стоимость КД в сутки (руб)

Проп. сп-ть (бит/сек)

Владимир-Волынский

100

300

Киверцы

250

1200

Каналы связи между городами

Название канала

Трафик (бит/сек)

Проп. сп-ть (бит/сек)

Камень-Каширский-> Ковель

58

300

Ратно-> Камень- Каширский

32

300

Любомль-> Владимир-Волынский

45

300

Маневичи-> Киверцы

23

300

Луцк-> Киверцы

756

900

Владимир-Волынский-> Ковель

282

300

Нововолынск-> Владимир-Волынский

179

300

Рожище-> Киверцы

126

300

Киверцы -> Ковель

968

1200

Результаты  синтеза  сети  пеpедачи  данных с  веpтикальными  связями для региона 8

Полная  стоимость  СПД  в  сутки  -  3259  pублей.

Центp  СПД  -  Токмак.

Meста  pазмещения  концентpатоpов

Название города

Стоимость КД в сутки (руб)

Проп. сп-ть (бит/сек)

Пологи

100

300

Черниговка

250

1200

Запорожье

300

2400

Мелитополь

200

900

Каналы связи между городами

Название канала

Трафик (бит/сек)

Проп. сп-ть (бит/сек)

Вольнянск -> Запорожье

132

300

Орехов-> Запорожье

120

300

Гуляйполе-> Пологи

79

300

Пологи-> Черниговка

198

300

Куйбышево-> Пологи

20

300

Каменка-Днепровская -> Запорожье

123

300

Черниговка-> Токмак

1073

1200

Михайловка -> Мелитополь

128

300

Запорожье-> Токмак

1253

2400

Мелитополь-> Токмак

833

900

Бердянск-> Черниговка

689

900

Приморск -> Черниговка

115

300

Приазовское-> Мелитополь

45

300

Акимовка-> Мелитополь

104

300

Результаты  синтеза  сети  пеpедачи  данных  с  веpтикальными  связями для региона 9.

Полная  стоимость  СПД  в  сутки  -  9156  pублей

Центp  СПД  -  Гуга

Meста  pазмещения  концентpатоpов

Название города

Стоимость КД в сутки (руб)

Проп. сп-ть (бит/сек)

Тугур

100

300

Богородское

150

600

Софийск

100

300

Березовый

300

2400

Циммермановка

150

600

Тырма

100

300

Каналы связи между городами

Название канала

Трафик (бит/сек)

Проп. сп-ть (бит/сек)

Маго-> Богородское

19

300

Николаевск-на-Амуре-> Богородское

336

600

Оглонги-> Тугур

12

300

Бурукан-> Тугур

40

300

Тугур-> Гуга

76

300

Богородское -> Циммермановка

411

600

Софийск -> Березовый

128

300

Лазарев-> Богородское

30

300

Усть-Умальта-> Софийск

32

300

Березовый-> Гуга

1227

2400

Мариинское-> Циммермановка

38

300

Циммермановка-> Гуга

526

600

Чегдомын-> Софийск

66

300

Согда-> Тырма

18

300

Тырма-> Березовый

216

300

Новоильиновка-> Циммермановка

43

300

Комсомольск-на-Амур-> Березовый

866

900

Амурск-> Комсомольск-на-Амур

102

300

Талакан-> Тырма

17

300

Облучье -> Тырма

144

300

Рис 1. Регион 1 до оптимизации

Рис 2. Регион 1 после оптимизации.

Рис 3. Регион 2 до оптимизации.

Рис 4. Регион 2 после оптимизации

Рис 5. Регион 3 до оптимизации.


Рис 6. Регион 3 после оптимизации

Проектирование межрегиональной горизонтальной сети

При проектировании горизонтальной сети я основывался на заданных критериях:

тип проектируемой топологии: оптимальная;

критерий оптимизации: общая стоимость сети;

ограничения на проектирование:

14 секунд: - максимальное время задержки;

1 секунда: - среднее время задержки

Горизонтальный синтез проектируемой сети организуется как процесс синтеза одной из возможных топологий в соответствии с приведенными алгоритмами.

Для синтеза оптимальной кольцеобразной сети используется задача коммивояжера. Суть данной задачи заключается в том, что коммивояжер должен выехать из одного города, побывать во всех остальных по одному разу и вернуться обратно. Задача заключается в определении последовательности объезда городов, при котором коммивояжеру требуется проехать наименьшее суммарное расстояние, при этом предполагается, что расстояние до каждой пары городов известно. Рис.7.


Рис. 7. Топология «Кольцо»

Для синтеза оптимальной древовидной сети используется алгоритм Прима, который порождает минимальное связанное дерево. Рассматривается определенное множество городов, которые необходимо объединить. Рис. 8.

Рис.8. Топология «Дерево»

Задача синтеза оптимальной звездообразной сети по критерию минимальной стоимости заключается в переборе всех возможных вариантов звездообразных сетей и выборе варианта с минимальной стоимостью. Рис.9


Рис. 9. Топология «Звезда»

Синтез распределенной сети заключается в следующем алгоритме:

решить задачу коммивояжера, в результате которой будет получена минимальная связная кольцеобразная сеть;

задать допустимое число переприемов в маршруте;

решить задачу маршрутизации, если число «плохих» маршрутов равно нулю – то закончить;

отсортировать неиспользованные дуги сети в порядке убывания их стоимостей;

добавить очередную минимальную неиспользованную дугу в решение;

решить задачу маршрутизации;

если добавление данной дуги в решение привело к уменьшению количества «плохих» маршрутов, то оставить дугу в решении, иначе исключить эту дугу из решения;

если число «плохих» маршрутов равно нулю, то закончить, иначе перейти к сортировке.

Результатом работы данного алгоритма является связанная сеть, любой маршрут в которой содержит не более заданного числа переприемов.

Рис. 10.

Рис.10. Топология «Распределенная»

Симбиозом будет являться совокупность топологий звезды, кольца, дерева и распределенной. При этом обеспечивается наибольшая эффективность. Рис.11.


Рис11. Топология «Симбиоз»

Вывод

В данной курсовой работе согласно техническому заданию была спроектирована распределенная информационно-вычислительная сеть. Для этих целей использовался программно-инструментальный комплекс NET-PRO. Перед проектированием сначала был произведен топологический синтез, а именно, было определенно количество узлов сети и способы их связи между собой и источниками информации, а так же параметры и места размещения каналов связи, концентраторов и т.п.

Выбор структуры при проектировании основывался на том, чтобы обеспечить оптимальную топологическую структуру по всем критериям, хотя самым главным критерием оптимизации в моем курсовом проекте являлась стоимость сети.

Проектирование выполнялось в два этапа: проектирование региональных сетей передачи данных и проектирование горизонтальной сети передачи данных, которая объединяет отдельные региональные сети в одну единую. На последнем этапе была полученная конечная карта распределенной информационно-вычислительной сети, которая, представляет из себя симбиоз топологий, и которая является самой оптимальной по главному критерию общей стоимости сети и обеспечивает 100% эффективность по сравнению с  остальными вариантами разработанных топологий.

Литература

  1. Решетняк В.Н., Гузик В.Ф., Сидоренко В.Г. «Проектирование распределенных информационно-вычислительных систем.» Учеб. пособие. Таганрог: ТРТУ ,1996 год.                                
  2. Ларионов А.М., Майоров С.А. Новиков Г.И. «Вычислительные комплексы , системы и сети». Ленинград Энергоатомиздат 1987 г
  3. Стен Шатт под редакцией М.А. Мазина «Мир компьютерных сетей». Киев 1996 г.
  4. Ю.А. Кулаков, Г.М. Луцкий. «Компьютерные сети». Киев «Юниор» 1998 г.
  5. Д. Филлипс, А. Гарсия-Диас «Методы анализа сетей», М., Мир, 1984. 496 с. 


  © Реферат плюс


Поиск
Реклама

  © REFERATPLUS.RU  

Яндекс.Метрика