Вы здесь

Інформаційна технологія та інструментальні засоби побудови корпоративних комп'ютерних мереж АСУ в динаміці життєвого циклу

Автор: 
Нестеренко Сергій Анатолійович
Тип работы: 
Дис. докт. наук
Год: 
2003
Артикул:
0503U000618
99 грн
(320 руб)
Добавить в корзину

Содержимое

РАЗДЕЛ 2
СИНТЕЗ АЛГОРИТМИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ККС АСУ
2.1. Модель алгоритмической структуры сети
Множество возможных алгоритмических структур сети MSA определяется в виде
декартового произведения множеств протоколов соответствующих уровней MРi ()
MSA = MP7 MP6 MP5 MP4 MP3 MP2 MP1= MPi, (2.1)
где MPi – множество протоколов i- го уровня иерархии.
Мощность множества ¦MSA¦определяется мощностью множеств протоколов
соответствующих уровней ¦MPi¦
¦MSA¦= ¦MPi¦ (2.2)

В случае, если ¦MPi¦= const, мощность множества рассчитывается по формуле
¦MSA¦= (¦MPi¦)7 . (2.3)
В соответствии с набором выполняемых функций множество протоколов семиуровневой
эталонной модели МОС делят на три подуровня: верхний, средний и нижний [40,
81].
К протоколам верхнего подуровня относят протоколы 7, 6 и 5-го уровней. К
протоколам среднего подуровня относят протоколы 4 и 3-го уровней. К протоколам
нижнего подуровня относят протоколы 2 и 1 уровней.
Обозначив множество протоколов каждого из уровней соответственно MPВ, MPС и
MPН, получим более компактное, чем (2.1), выражение для множества
алгоритмических структур
MSA = MPВ MPС MPН. (2.4)
Обозначим через MPВ', MPС', и MPН' множества протоколов соответствующих
подуровней, используемых в данной реализации сети, тогда алгоритмическая
структура сети (SA, SAMSA) может быть представлена в виде
SA = MPВ' MPС' MPН' (2.5)

Протоколы верхних уровней MPВ образуют прикладной стек протоколов. Протоколы
MPС – стек транспортного уровня. Протоколы MPН – стек канального уровня [81,
83, 84].
Профилем алгоритмической структуры PSA, PSA MSA называется вектор вида PSA =
(P7, P6, P5, P4, P3, P2, P1), где Рi – протокол i–го уровня.
Таким образом, профиль определяет конкретный набор протоколов, используемых в
данной реализации сетевой алгоритмической структуры.
Профиль алгоритмической структуры называется полным, если выполняется условие
вида Рi PSA ¦Рi ? Ш.
Аналогично, профиль называется усеченным, если для него выполняется условие Рi
PSA ¦Рi = Ш.
Обозначим множества протоколов соответствующих подуровней в виде MPВ = MP3',
MPС = MP2', MPН = MP1'.
Алгоритмическая структура называется однопрофильной, если для неё выполняется
условие MРi' ПрiSA ¦¦MPi'¦= 1, где ПрiSA – проекция SA по i – ой координате.
Алгоритмическая структура называется многопрофильной, если выполняется условие
вида MРi' ПрiSA ¦¦MPi'¦> 1.
Если алгоритмическая структура является однопрофильной, то для неё выполняется
условие SA = PSA .
Для многопрофильных структур выполняется условие
SA = PSAi ,
где n – количество профилей протоколов, используемых в сети.
В соответствии с введенными определениями алгоритмические структуры современных
сетей АСУ являются многопрофильными структурами с усеченным набором протоколов
[81, 88].
Большое количество протоколов, используемых на каждом уровне алгоритмической
структуры [82, 83, 93], порождает огромное количество возможных алгоритмических
структур SA ККС. Эта зависимость носит степенной (2.3), а при использовании
усеченных профилей – комбинаторный характер. На рисунке 2.1 приведена
зависимость количества полнопрофильных структур КS от числа протоколов N,
используемых на каждом уровне алгоритмической структуры.
Анализ зависимости показывает, что при использовании на каждом уровне всего
лишь 3 типов протоколов (N=3), количество возможных алгоритмических структур
составляет более 2000 (КS > 2000). При количестве протоколов, равным 4, число
возможных структур превышает 16000. Очевидно, что при таком количестве
алгоритмических структур их анализ, а тем более синтез оптимальной структуры
является чрезвычайно трудоемкой процедурой.
Рис.2.1. Зависимость количества возможных алгоритмических
структур сети КS от числа используемых протоколов N

Для решения данной задачи в работе предложен метод “стандартной функции –
типовой конфигурации” (СФТК). Метод позволяет существенно упростить
трудоемкость синтеза SA за счет анализа возможных структур на уровне их стеков:
прикладного SPП, транспортного SPТ, канального SPК. Алгоритмическая структура
i-го абонента сети представляется в виде множества стеков прикладного ,
транспортного и канального уровней .
Алгоритмическая структура ККС SA, содержащая N абонентов определяется в виде
.
Метод СФТК предполагает двухэтапную процедуру выбора SA. На первом этапе
проводится выбор стеков, составляющих SA. На втором – выполняется оптимизация
SA. Под оптимизацией понимается процедура выбора таких значений варьируемых
параметров стеков, которые обеспечивают максимальную производительность ККС
АСУ.
Для реализации метода СФТК синтеза алгоритмической структуры сети необходимо
формализованное представление каждого из используемых протоколов и стеков
протоколов.
Каждый из уровней протоколов алгоритмической структуры представляется в форме
абстрактной системы вида , где – множество наименований протоколов данного
уровня, – множество параметров протокола [222]. Пусть имеется система , для
которой выполняются гомоморфные отображения , , , причем сюрьективно. Система
называется структурной моделью системы Р ( MODP), если выполняется условие .
Структурная модель задается двойкой вида , где – вектор наименований
протоколов, СР – вектор характеристик. Структурная модель протоколов реализует
гомоморфизм вида .
Аналогично вводится понятие модели стека протоколов SP. Стек представляется в
форме абстрактной системы вида . Пусть задана абстрактная система , для которой
выполняются гомоморфны