ПЕРЕЛІК ДИСЦИПЛІН:
  • Адміністративне право
  • Арбітражний процес
  • Архітектура
  • Астрологія
  • Астрономія
  • Банківська справа
  • Безпека життєдіяльності
  • Біографії
  • Біологія
  • Біологія і хімія
  • Ботаніка та сільське гос-во
  • Бухгалтерський облік і аудит
  • Валютні відносини
  • Ветеринарія
  • Військова кафедра
  • Географія
  • Геодезія
  • Геологія
  • Етика
  • Держава і право
  • Цивільне право і процес
  • Діловодство
  • Гроші та кредит
  • Природничі науки
  • Журналістика
  • Екологія
  • Видавнича справа та поліграфія
  • Інвестиції
  • Іноземна мова
  • Інформатика
  • Інформатика, програмування
  • Юрист по наследству
  • Історичні особистості
  • Історія
  • Історія техніки
  • Кибернетика
  • Комунікації і зв'язок
  • Комп'ютерні науки
  • Косметологія
  • Короткий зміст творів
  • Криміналістика
  • Кримінологія
  • Криптология
  • Кулінарія
  • Культура і мистецтво
  • Культурологія
  • Російська література
  • Література і російська мова
  • Логіка
  • Логістика
  • Маркетинг
  • Математика
  • Медицина, здоров'я
  • Медичні науки
  • Міжнародне публічне право
  • Міжнародне приватне право
  • Міжнародні відносини
  • Менеджмент
  • Металургія
  • Москвоведение
  • Мовознавство
  • Музика
  • Муніципальне право
  • Податки, оподаткування
  •  
    Бесплатные рефераты
     

     

     

     

     

     

         
     
    Імітаційне моделювання комп'ютерних мереж
         

     

    Інформатика, програмування

    Міністерство Освіти РФ.


    Іркутський державний технічний університет

    Кафедра МАШИНОБУДУВАННЯ.

    «Імітаційне моделювання комп'ютерних мереж.» Найменування теми

    ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА до курсового проекту з дисципліни: < p> Комп'ютерні мережі

    1 050 00 00 ПЗ позначення документа


    ВИКОНАЛИ СТУДЕНТИ ГРУПИ ІСМ-99-1_Казаков П, Харченко І підпис
    Нормоконтролер _Бахвалов С.В._____ підпис

    Курсовий проект захищений з оценкой______________

    Іркутськ 2002

    Поняття і цілі моделювання
    Ефективність побудови і використання корпоративних інформаційнихсистем стала надзвичайно актуальним завданням, особливо в умовахнедостатнє фінансування інформаційних технологій на підприємствах.
    Критеріями оцінки ефективності можуть служити зниження вартості реалізаціїінформаційної системи, відповідність поточним вимогам і вимогамнайближчого часу, можливість і вартість подальшого розвитку і переходудо нових технологій.
    Основу інформаційної системи складає обчислювальна система, що включаєтакі компоненти, як кабельна мережа і активне мережеве обладнання,комп'ютерне та периферійне обладнання, обладнання зберігання даних
    (бібліотеки), системне програмне забезпечення (операційні системи,системи управління базами даних), спеціальне програмне забезпечення (системи моніторингу іуправління мережами) і в деяких випадках прикладне ПЗ.
    Найбільш поширеним підходом до проектування інформаційних систем взараз є використання експертних оцінок. Відповідно доцим підходом фахівці в галузі обчислювальних засобів, активногомережевого обладнання та кабельних мереж на підставі наявного у них досвідута експертних оцінок здійснюють проектування обчислювальної системи,що забезпечує вирішення конкретної задачі або класу задач. Цей підхіддозволяє мінімізувати витрати на етапі проектування, швидко оцінитивартість реалізації інформаційної системи. Однак рішення, отримані завикористанням експертних оцінок, носять суб'єктивний характер, вимоги доустаткування і програмного забезпечення також грішать суб'єктивністю, як іоцінка гарантій працездатності і развіваемості пропонованого проектусистеми.
    Як альтернативний може бути використаний підхід, що припускаєрозробку моделі та моделювання (імітацію роботи - simulation) поведінкиобчислювальної системи.
    Бездефектне проектування обчислювальних систем
    Можна говорити про "бездефектної" проектування інформаційних систем. Вонодосягається комплексним застосуванням високорівневого моделювання
    (моделювання функцій або бізнес-процесів) підприємства та низькорівневогомоделювання обчислювальної системи. Загальна умовна схема бездефектногопроектування інформаційної системи наведено на рис. 1.
    Використання високорівневого моделювання дозволяє гарантуватиповноту та правильність виконання інформаційною системою функцій,визначених замовником. Тобто побудована модель бездоганна пофункціональності (система повинна виконувати те, що задумано). Однакгарантувати, що конкретна реалізація обчислювальної системи напідприємстві буде виконувати ці функції, високорівневе моделювання неможе.
    До систем високорівневого моделювання відносяться такі системи, як
    ARIS, Rational Rose. З їх допомогою реалізуються принципи структурногоаналізу, коли підприємство представляється у вигляді складної системи, що складаєтьсяз різних компонентів, що мають різного роду взаємозв'язку один з одним.
    Ці засоби дозволяють визначити та відобразити в моделях основні компонентипідприємства, що протікають процесів, використовуваної інформації, а такожпредставити взаємозв'язку між цими компонентами.

    Створювані моделі являють собою документовану сукупністьзнань про ІС підприємства - про його організаційній структурі взаємодіяхміж підприємством та іншими суб'єктами ринку, склад і структурудокументів, послідовності кроків процесів, посадових інструкціяхвідділів і їх співробітників.

    Моделювання функцій обчислювальної системи прямо сьогодні непредставляється можливим. Дане завдання в повному обсязі не можна вирішити.
    Однак можливо моделювання роботи системи в динаміці (динамічнемоделювання), при цьому його результати дозволяють за непрямими показникамисудити про функціонування всієї системи.
    Так, ми не можемо перевірити правильність функціонування сервера базиданих та програмного забезпечення, однак за що виявляються затримок насервер, не обслужених запитам і т.д. ми можемо зробити висновок про йогороботі.
    Таким чином, розглянуті системи призначені не для функціональногомоделювання обчислювальних систем (це, на жаль, неможливо), а длядинамічного їх моделювання.

    | |
    | Рис. 1. Процес бездефектного |
    | проектування обчислювальної системи |


    Моделювання обчислювальної системи дозволяє провести більш точний, запорівняно з експертними оцінками, розрахунок необхідної продуктивностіокремих компонентів і всієї системи в цілому, у тому числі системного таприкладного програмного забезпечення .. При цьому з'являється можливістьвикористовувати не максимальні значення характеристик використовуваногообчислювального обладнання, а характеристики, які враховують, специфікувикористання цього обладнання в конкретному закладі.
    Основу моделювання складають моделі устаткування і процесів
    (технологій, програмного забезпечення), що використовуються при роботіоб'єкта, що цікавить. При моделюванні на комп'ютері відтворюютьсяреальні процеси в обстежуваної об'єкті, досліджуються особливі випадки,відтворюються реальні та гіпотетичні критичні ситуації. Основнимгідністю моделювання є можливість проведення різноманітнихекспериментів з досліджуваним об'єктом, не вдаючись до фізичної реалізації,що дозволяє передбачити і запобігти велику кількість несподіванихситуацій у процесі експлуатації, які могли б призвести до невиправданихвитрат, а може, й до псування обладнання.
    У разі моделювання обчислювальних систем таким об'єктом єінформаційна система, яка визначає способи одержання, зберігання, обробкиі використання різної корпоративної та зовнішньої інформації.
    У процесі моделювання можливо наступне:
    • визначення мінімально необхідного, але забезпечує потребипередачі, обробки та зберігання інформації обладнання (навіть не маєреальних аналогів) в даний час;
    • оцінка необхідного запасу продуктивності обладнання,забезпечує можливе збільшення виробничих потреб унайближчим часом (один-два роки);
    • вибір декількох варіантів обладнання з урахуванням поточних потреб,перспективи розвитку на підставі критерію вартості обладнання;

    • проведення перевірки роботи обчислювальної системи, складеної зрекомендованого обладнання.

    Використання моделювання для оптимізації продуктивності мережі

    Аналізатори протоколів незамінні для дослідження реальних мереж, але вонине дозволяють отримувати кількісні оцінки характеристик для ще неіснуючих мереж, що знаходяться в стадії проектування. У цих випадкахпроектувальники можуть використовувати засоби моделювання, за допомогою якихрозробляються моделі, які відтворюють інформаційні процеси, що протікають вмережах.

    Методи аналітичного, імітаційного і натурного моделювання

    Моделювання представляє собою потужний метод наукового пізнання, привикористанні якого досліджуваний об'єкт замінюється більш простимоб'єктом, який називають моделлю. Основними різновидами процесумоделювання можна вважати два його види - математичне та фізичнемоделювання. При фізичному (натурному) моделюванні досліджувана системазамінюється відповідної їй іншої матеріальної системою, якавідтворює властивості системи, що вивчається із збереженням їх фізичноїприроди. Прикладом цього виду моделювання може служити пілотна мережа, здопомогою якої вивчається принципова можливість побудови мережі наоснові тих чи інших комп'ютерів, комунікаційних пристроїв, операційнихсистем і додатків.
    Можливості фізичного моделювання досить обмежені. Воно дозволяєвирішувати окремі завдання при завданні невеликої кількості сполученьдосліджуваних параметрів системи. Дійсно, при натурному моделюванніобчислювальної мережі практично неможливо перевірити її роботу дляваріантів з використанням різних типів комунікаційних пристроїв --маршрутизаторів, комутаторів і т.п. Перевірка на практиці близько десяткарізних типів маршрутизаторів пов'язана не тільки з великими зусиллями ітимчасовими витратами, але і з чималими матеріальними витратами.
    Але навіть і в тих випадках, коли при оптимізації мережі змінюються не типипристроїв та операційних систем, а тільки їх параметри, проведенняекспериментів в реальному масштабі часу для величезної кількостівсіляких поєднань цих параметрів практично неможливо за доступне для оглядучас. Навіть проста зміна максимального розміру пакета в будь-якомупротоколі вимагає переконфігуруванні операційної системи в сотняхкомп'ютерів мережі, що вимагає від адміністратора мережі проведення дужевеликої роботи.
    Тому, при оптимізації мереж у багатьох випадках кращимвиявляється використання математичного моделювання. Математичнамодель являє собою сукупність співвідношень (формул, рівнянь,нерівностей, логічних умов), що визначають процес зміни станусистеми в залежності від її параметрів, вхідних сигналів, початкових умові часу.
    Особливим класом математичних моделей є імітаційні моделі. Такімоделі являють собою комп'ютерну програму, яка крок за крокомвідтворює події, що відбуваються в реальній системі. Стосовнообчислювальних мереж їх імітаційні моделі відтворюють процесигенерації повідомлень додатками, розбивка повідомлень на пакети і кадрипевних протоколів, затримки, пов'язані з обробкою повідомлень,пакетів і кадрів всередині операційної системи, процес отримання доступукомп'ютером до поділюваного мережевому середовищі, процес обробки вступниківпакетів маршрутизатором і т.д. При імітаційний моделюванні мережі непотрібно купувати дороге устаткування - його роботи імітуєтьсяпрограмами, досить точно відтворюють всі основні особливості тапараметри такого обладнання.
    Перевагою імітаційних моделей є можливість підміни процесузміни подій в досліджувану систему в реальному масштабі часу наприскорений процес зміни подій в темпі роботи програми. У результаті закілька хвилин можна відтворити роботу мережі протягом декількох днів,що дає можливість оцінити роботу мережі в широкому діапазоні варьируемыхпараметрів.
    Результатом роботи імітаційної моделі є зібрані в ході спостереженняза що протікають подіями статистичні дані про найбільш важливиххарактеристики мережі: часи реакції, коефіцієнтах використання каналіві вузлів, ймовірність втрати пакетів тощо
    Існують спеціальні мови імітаційного моделювання, які полегшуютьпроцес створення програмної моделі в порівнянні з використаннямуніверсальних мов програмування. Прикладами мов імітаційногомоделювання можуть служити такі мови, як SIMULA, GPSS, SIMDIS.
    Існують також системи імітаційного моделювання, які орієнтуютьсяна вузький клас систем, що вивчаються і дозволяють будувати моделі безпрограмування. Подібні системи для обчислювальних мереж розглядаютьсянижче.

    Моделі теорії масового обслуговування

    Використовувані в даний час в локальних мережах протоколи канальногорівня використовують методи доступу до середовища, засновані на її спільномувикористанні декількома вузлами за рахунок розділення в часі. У цьомувипадку, як і у всіх випадках поділу ресурсів з випадковим потокомзапитів, можуть виникати черги. Для опису цього процесу звичайновикористовуються моделі теорії масового обслуговування.
    Механізм розподілу середовища протоколу Ethernet спрощено описуєтьсянайпростішою моделлю типу M/M/1 - одноканальної моделлю з пуассонівськоїпотоком заявок і показовим законом розподілу часу обслуговування.
    Вона добре описує процес обробки випадково заявок наобслуговування системами з одним обслуговуючим приладом з випадковим часомобслуговування та буфером для зберігання заявок на час, покиобслуговуючий прилад зайнятий виконанням іншої заявки (малюнок 4.1).
    Передавальна середу Ethernet представлена в цій моделі обслуговуючимприладом, а пакети відповідають заявками.
    Введемо позначення: l - інтенсивність надходження заявок, в даному випадкуце середня кількість пакетів, що претендують на передачу в середовищі в одиницючасу, b - середній час обслуговування заявки (без урахування часу очікуванняобслуговування), тобто середній час передачі пакета в середовищі з урахуванням паузиміж пакетами в 9.6 мкс, r - коефіцієнт завантаження обслуговуючого приладу,в даному випадку це коефіцієнт використання середовища, r = lb.
    У теорії масового обслуговування для цієї моделі отримані наступнірезультати: середній час очікування заявки в черзі (час очікування пакетомдоступу до середовища) W одно:


    Рис. 4.1. Застосування моделі теорії масового обслуговування M/M/1 для аналізутрафіку в мережі Ethernet

    Спеціалізовані системи імітаційного моделювання обчислювальних мереж

    Існують спеціальні, орієнтовані на моделювання обчислювальнихмереж програмні системи, в яких процес створення моделі спрощений. Такіпрограмні системи самі генерують модель мережі на основі вихідних даних проїї топології і використовуваних протоколах, про інтенсивність потоків запитівміж комп'ютерами мережі, довжини ліній зв'язку, про типи використовуваногообладнання та програм. Програмні системи моделювання можуть бутивузько спеціалізованими і досить універсальними, що дозволяютьімітувати мережі самих різних типів. Якість результатів моделюванняв значній мірі залежить від точності вихідних даних про мережу,переданих у систему імітаційного моделювання.
    Програмні системи моделювання мереж - інструмент, який можестати в нагоді будь-якому адміністратору корпоративної мережі, особливо припроектування нової мережі або внесення кардинальних змін у вжеіснуючу. Продукти даної категорії дозволяють перевірити наслідкивпровадження тих чи інших рішень ще до оплати придбаного устаткування.
    Звичайно, більшість з цих програмних пакетів коштують досить дорого,але і можлива економія може бути теж досить відчутною.
    Програми імітаційного моделювання мережі використовують у своїй роботіінформацію про просторове розташування мережі, число вузлів, конфігураціїзв'язків, швидкостях передачі даних, використовуваних протоколах і типобладнання, а також про виконуваних в мережі додатках.
    Зазвичай імітаційна модель будується не з нуля. Існують готовіімітаційні моделі основних елементів мереж: найбільш поширенихтипів маршрутизаторів, каналів зв'язку, методів доступу, протоколів тощо
    Ці моделі окремих елементів мережі створюються на підставі різнихданих: результатів тестових випробувань реальних пристроїв, аналізупринципів їх роботи, аналітичних співвідношень. У результаті створюєтьсябібліотека типових елементів мережі, які можна налаштовувати за допомогоюзаздалегідь передбачених у моделях параметрів.
    Системи імітаційного моделювання зазвичай включають також набір засобів дляпідготовки вихідних даних про досліджувану мережі - попередньої обробкиданих про топологію мережі та вимірювань трафіку. Ці кошти можуть бутикорисні, якщо модельованих мережа являє собою варіант існуючоїмережі і є можливість провести в ній вимірювання трафіку та іншихпараметрів, потрібних для моделювання. Крім того, система забезпечуєтьсязасобами для статистичної обробки отриманих результатівмоделювання.
    Систем динамічного моделювання обчислювальної системи досить багато,вони розробляються в різних країнах. Вдалося виявити такі системи,вироблені в Румунії та інших країнах, які не є лідерамикомп'ютерно-інформаційної індустрії. Крім того, часто розвинуті сист?? мидіагностування встановленої обчислювальної системи (інтелектуальнікабельні тестери, сканери, аналізатори протоколів) також зараховують домоделювання систем, що не відповідає дійсності.
    Класифікуємо системи з двох пов'язаних критеріям: ціна і функціональніможливості. Як і слід було очікувати, функціональні можливості системмоделювання жорстко пов'язані з їхньою ціною. Аналіз пропонованих на ринкусистем показує, що динамічне моделювання обчислювальних систем --справа дуже дорога. Хочете отримати реальну картину вобчислювальної системі - платіть гроші. Всі системи динамічногомоделювання можуть бути розбиті на дві цінові категорії:
    • Дешеві (сотні і тисячі доларів).
    • High-end (десятки тисяч доларів, у повному варіанті - сто і більше тисячдоларів).
    На жаль, знайти системи середнього цінового діапазону не вдалося, протебагато хто з них представляють собою набір пакетів і розкид у ціні однієї і тієїж системи визначається комплектом поставки, тобто обсягом виконуванихфункцій. Дешеві системи відрізняються від дорогих тим, наскільки докладновдається в них описати характеристики окремих частин моделюється системи.
    Вони дозволяє отримати лише "приблизних" результати, не даютьстатистичних характеристик і не надають можливості проведеннядокладного аналізу системи. Системи класу high-end дозволяють збиративичерпну статистику по кожному з компонентів мережі при передачі данихпо каналах зв'язку і проводити статистичну оцінку отриманих результатів.
    За функціональністю системи моделювання, що використовуються при дослідженніобчислювальних систем, можуть бути розбиті на два основні класи:
    • Системи, що моделюють окремі елементи (компоненти) системи.
    • Системи, що моделюють обчислювальну систему цілком.

    У наступній таблиці наведено характеристики декількох популярних системімітаційного моделювання різного класу - від простих програм,призначених для встановлення на персональному комп'ютері, до потужних систем,включають бібліотеки більшості наявних на ринку комунікаційнихпристроїв і дозволяють в значній мірі автоматизуватидослідження досліджуваної мережі.
    | Компанія та | Вартість (дол | Тип | Необхідні | Примітки |
    | продукт | л) | сет | ресурси | |
    | | | І | | |
    | American HYTech, | 1495 | ЛС | 8МбОП, 6 | Оцінювання |
    | Prophesy | | | Мбдіск, | продуктивності при |
    | | | | DOS, | роботі з текстовими і |
    | | | | Windows, | графічними даними по |
    | | | | OS/2 | окремих сегментах і |
    | | | | | Мережі в цілому |
    | CACI Product, | 34500-39500 | ЛЗ, | 32 МбОП, | Моделіруетсеті X.25, |
    | COMNET III | | ГС | 100 | ATM, Frame Relay, зв'язку |
    | | | | Мбдіск, | LAN-WAN, SNA, DECnet, |
    | | | | Windows, | протоколи OSPF, RIP. |
    | | | | Windows | Доступ CSMA/CD і |
    | | | | NT, OS/2, | токенів доступ, FDDI і |
    | | | | Unix | ін Вбудована |
    | | | | | Бібліотека |
    | | | | | Марщрутізаторов 3COM, |
    | | | | | Cisco, DEC, HP, |
    | | | | | Wellfleat, ... |
    | Make System, | 6995-14995 | ЛЗ, | 128 МбОП, | Перевірка даних про |
    | NetMaker XA | | ГС | 2000 | топології мережі; імпорт |
    | | | | Мбдіск, | інформації про трафік, |
    | | | | AIX, Sun | одержуваної в реальному |
    | | | | OS, Sun | часу |
    | | | | Solaris | |
    | NetMagic | 2995 | ЛС | 2 МбОП, 8 | Підтримка стандартних |
    | System, StressMagi | | | МБдіск, | тестів вимір |
    | k | | | Windows | продуктивності; |
    | | | | | Імітація пікової |
    | | | | | Навантаження на файл-сервер |
    | Network Analysis | 9400-70000 | ГС | 8 MбОП, 65 | Засіб проектування, |
    | Center, MIND | | | Мбдіск, | оптимізації мережі, |
    | | | | DOS, | містить дані про |
    | | | | Windows | вартості типових |
    | | | | | Конфігурацій з |
    | | | | | Можливістю точного |
    | | | | | Оцінювання |
    | | | | | Продуктивності |
    | Network Design | 25000 | ГС | 8 MбОП, 40 | Визначення оптимального |
    | and Analysis | | | Мбдіск, | розташування |
    | Group, AutoNet/| | | Windows, | концентратора в ГС, |
    | Designer | | | OS/2 | можливість оцінки |
    | | | | | Економії коштів за рахунок |
    | | | | | Зниження тарифної плати, |
    | | | | | Зміни постачальника послуг та |
    | | | | | Оновлення обладнання; |
    | | | | | Порівняння варіантів |
    | | | | | Зв'язку через найближчу та |
    | | | | | Оптимальну точку |
    | | | | | Доступу, а також через |
    | | | | | Міст і місцеву |
    | | | | | Телефонну мережу |
    | Network Design | 30000 | ГС | 8 MбОП, 40 | Моделювання смуги |
    | and Analysis | | | Мбдіск, | пропускання і |
    | Group, AutoNet/| | | Windows, | оптимізація витрат на |
    | MeshNET | | | OS/2 | організацію ГС шляхом |
    | | | | | Імітації пошкоджених |
    | | | | | Ліній, підтримка |
    | | | | | Тарифної сітки компаній |
    | | | | | AT & T, Sprint, WiTel, |
    | | | | | Bell |
    | Network Design | 4000 | ГС | 8 MбОП, 1 | Моделювання |
    | and Analysis | | | Мбдіск, | продуктивності |
    | Group, AutoNet/| | | Windows, | ієрархічних мереж |
    | Performance-1 | | | OS/2 | шляхом аналізу |
    | | | | | Чутливості до |
    | | | | | Строку затримки, |
    | | | | | Часу відповіді, а також |
    | | | | | Вузьких місць в структурі |
    | | | | | Мережі |
    | Network Design | 6000 | ГС | 8 MбОП, 3 | Моделювання |
    | and Analysis | | | Мбдіск, | продуктивності |
    | Group, AutoNet/| | | Windows, | багатопротокольним |
    | Performance-3 | | | OS/2 | об'єднань локальних і |
    | | | | | Глобальних мереж; |
    | | | | | Оцінювання затримок у |
    | | | | | Чергах, |
    | | | | | Прогнозування часу |
    | | | | | Відповіді, а також вузьких |
    | | | | | Місць у структурі мережі; |
    | | | | | Врахування реальних даних про |
    | | | | | Трафіку, що надходять від |
    | | | | | Мережевих аналізаторів |
    | System & Networks, | 20000-40000 | ЛЗ, | 32 MбОП, | Аналіз впливу |
    | BONES | | ГС | 80 Мбдіск, | додатків клієнт-сервер |
    | | | | Sun OS, | і нових технологій на |
    | | | | Sun | роботу мережі |
    | | | | Solaris, | |
    | | | | HP-UX | |
    | MIL3, Opnet | 16000-40000 | | 16 МбОП, | Має бібліотеку |
    | | | | 100 | різних мережевих |
    | | | | Мбдіск, | пристроїв, підтримує |
    | | | | DEC AXP, | анімацію, генерує |
    | | | | Sun OS, | картку мережі, моделює |
    | | | | Sun | смугу пропускання. |
    | | | | Solaris, | |
    | | | | HP-UX | |


    Найбільш популярні системи моделювання
    BONeS (фірма Systems and Networks) - графічна система моделюваннязагального призначення для аналізу архітектури систем, мереж і протоколів.
    Описує моделі на транспортному рівні і на рівні додатків. Даєможливість аналізу впливу програм типу клієнт - сервер та новихтехнологій на роботу мережі.
    Netmaker (фірма OPNET Technologies) - проектування топології, засобипланування та аналізу мереж широкого класу. Складається з різних модулівдля розрахунку, аналізу, проектування, візуалізації, планування та аналізурезультатів.
    Optimal Perfomance (фірма Compuware; Optimal Networks) - має можливостішвидкого оцінного і точного моделювання, допомагає оптимізуватирозподілене програмне забезпечення.
    Prophesy (компанія Abstraction Software) - проста система длямоделювання локальних і глобальних мереж. Дозволяє оцінити час реакціїкомп'ютера на запит, кількість "хітів" на WWW-сервер, кількість робочихстанцій для обслуговування активного устаткування, запас продуктивностімережі при поломці певного обладнання.
    Сімейство CANE (компанія ImageNet) - проектування та реінжинірингобчислювальної системи, оцінка різних варіантів, сценарії "що, якщо".
    Моделювання на різних рівнях моделі OSI. Розвинена бібліотекапристроїв, що включає фізичні, електричні, температурні іінші характеристики об'єктів. Можливе створення своїх бібліотек.
    Сімейство COMNET (фірма Compuware; CACI Products Company) - об'єктно -орієнтована система моделювання локальних і глобальних мереж.
    Дозволяє моделювати рівні: додатків, транспортний, мережевий,канальний. Використовує всі відомі на сьогодні технології та протоколи, атакож системи клієнт - сервер. Легко настроюється на модель обладнанняі технологій. Можливість імпорту і експорту даних про топологію і мережевомутрафіку. Моделювання ієрархічних мереж, багатопротокольним локальних іглобальних мереж; облік алгоритмів маршрутизації.
    Сімейство OPNET (фірма OPNET Technologies) - засіб для проектування імоделювання локальних і глобальних мереж, комп'ютерних систем, програмі розподілених систем. Можливість імпорту і експорту даних про топологіюі мережевому трафіку. Аналіз впливу програм типу клієнт - сервер танових технологій на роботу мережі. Моделювання ієрархічних мереж,багатопротокольним локальних і глобальних мереж; облік алгоритмівмаршрутизації. Об'єктно-орієнтований підхід. Вичерпна бібліотекапротоколів і об'єктів. Включає наступні продукти: Netbiz (проектуванняі оптимізація обчислювальної системи), Modeler (моделювання та аналізпродуктивності мереж, комп'ютерних систем, програм та розподіленихсистем), ITGuru (оцінка продуктивності комунікаційних мереж ісистем).
    Stressmagic (фірма NetMagic Systems) - підтримка стандартних тестіввимірювання продуктивності; імітація пікового навантаження на файл-сервер ісервер друку. Можливо моделювання взаємодії різнихкористувачів з файл-сервером. Включає 87 тестів продуктивності.
    Таблиця 1. Системи моделювання
    | Компанія | Продукти | Стоімос | Тип мережі | Операційний |
    | | | Ть, | | система |
    | | | Дол | | |
    | Systems and Networks | Bones | 20000 - | LAN, WAN, | Sun Solaris, |
    | | | 40000 | клієнт-сер | Sun OS, HP/UX |
    | | | | Вірні | |
    | | | | Архітектур | |
    | | | | И | |
    | ImageNet | CANE | 7900 - | LAN, WAN, | Windows NT |
    | (http://www.imagenet-can | | 25000 | клієнт-сер | |
    | e.com /) | | | вірні | |
    | | | | Архітектур | |
    | | | | И | |
    | Optimal Networks | Optimal | 5000 - | LAN, WAN | Windows 98/NT s |
    | (Compuware) | Perfoman | 30000 | | |
    | (http://www.optimal.com/|ce | | | |
    |) | | | | |
    | Abstraction Software | Prophes | 599 | LAN, WAN | Windows 98/NT, |
    | (http://www.abstraction.|y | | | OS/2 |
    | com /) | | | | |
    | Network Analysis Center | WinMIND | 9500 - | WAN | Windows 98/NT |
    | (http://www.nacmind.com/ | | 41000 | | |
    |, | | | | |
    | http://www.salestar.com/ | | | | |
    |) | | | | |
    | CACI Products | Семейст | 19000 - | LAN, WAN | Windows 98/NT, |
    | (Compuware) | у | 60000 | клієнт-сер | OS/2, AT & T Unix, |
    | (http://www.caciasl.com/|COMNET | | вірні | IBM AIX, DEC |
    |, | | | Архітектур | Ultrix, Sun |
    | http://www.compuware.com | | | и | Solaris, Sun OS, |
    | /) | | | | HP/UX |
    | OPNET Technologies | Семейст | 16000 - | LAN, WAN, | DEC AXP, Sun |
    | (MIL3) | під OPNET | 40000 | клієнт-сер | Solaris, Sun OS, |
    | (http://www.mil3.com/, | | | вірні | HP/UX, Silicon |
    | http://www.opnet.com/) | | | архітектур | Graphics IRIX, |
    | | | | И | IBM AIX, Windows |
    | NetMagic Systems | StressM | 3000 на | LAN | Windows 98/NT |
    | (http://www.netmagicinc.|agic | 1 | | |
    | com /) | | файл-сер | | |
    | | | Вер | | |


    Більш докладні відомості про ці системи та їх характеристики наведені втабл. 1. До числа найбільш потужних і цікавих відносяться COMNET III фірми
    CACI Products Company (у 2000 році система була продана фірмі Compuware) і
    OPNET фірми OPNET Technologies (раніше називалася MIL3).

    Система імітаційного моделювання COMNET компанії CACIProducts

    Компанія CACIProducts є одним з лідерів ринку систем імітаційногомоделювання мереж, розробляючи такі кошти вже 35 років.
    Система імітаційного моделювання COMNET дозволяє аналізувати роботускладних мереж, що працюють на основі практично всіх сучасних мережевихтехнологій і що включають як локальні, так і глобальні зв'язки.
    Система COMNET складається з декількох основних частин, що працюють якавтономно, так і в комплексі:

    . COMNETBaseliner - пакет, призначений для збору вихідних даних про роботу мережі, необхідних для проведення моделювання.

    . COMNETIII разом з пакетом AdvanceFeaturesPack - система детального моделювання мережі.

    . COMNETPredictor - система швидкої оцінки продуктивності мережі.

    COMNETBaseliner
    Головною проблемою при будь-якому моделюванні мережі є проблема зборуданих про існуючої мережі. Саме цю проблему допомагає вирішити низку
    COMNETBaseliner.
    Цей пакет може працювати з багатьма промисловими системами управління імоніторингу мереж, отримуючи від них зібрані дані та обробляючи їх длявикористання при моделюванні мережі за допомогою систем COMNETIII або
    COMNETPredictor.
    COMNETBaseline дозволяє створювати різноманітні фільтри, за допомогою якихможна отримати потрібну для моделювання інформацію з імпортованих даних.
    За допомогою COMNETBaseline можна:

    . Імпортувати інформацію про топологію мережі, можливо, в ієрархічному вигляді;

    . Комбінувати інформацію з декількох файлів реєстрації трафіку, які можуть імпортуватися з різних засобів моніторингу в єдину модель трафіку;

    . Надавати отриману модель трафіку для попереднього побіжного огляду;

    . Переглядати графічне представлення міжвузлових взаємодії, в якому трафік кожної пари вузлів відображається лінією певного кольору.
    Пакет COMNETBaseline може імпортувати дані з таких продуктів:
    | Топологічна | Інформація про трафік: |
    | інформація: | |
    | HP OpenView | Network General Expert Sniffer Network |
    | | Analyzer |
    | Cabletron SPECTRUM | Network General Distributed Sniffer System |
    | IBM NetView for AIX | Frontier Software NETscout |
    | Digital POLYCENTER | Axon Network LAN servant |
    | Castlerock SNMPc | HP NetMetrix |
    | CACI SIMPROCESS | Wandel & Goltermann Domino Analyzer Compuware |
    | | EcoNet |
    | NACMIND | Більшість коштів RMON |

    COMNETIII

    Загальна характеристика
    Система імітаційного моделювання мереж COMNETIII дозволяє точнопередбачати продуктивність локальних, глобальних і корпоративнихмереж. Система COMNETIII працює в середовищі Windows 95, WindowsNT і Unix.
    COMNETIII пропонує використовувати простий та інтуїтивно зрозумілий спосібконструювання моделі мережі, заснований на застосуванні готових базовихблоків, які відповідають добре знайомим мережних пристроїв, таких яккомп'ютери, маршрутизатори, комутатори, мультиплексори і канали зв'язку.
    Користувач застосовує техніку drag-and-drop для графічного зображеннямоделюється мережі з бібліотечних елементів:
    Потім система COMNETIII виконує детальне моделювання отриманої мережі,відображаючи результати динамічно у вигляді наочної мультиплікаціїрезультуючого трафіку.
    Іншим варіантом завдання топології моделюється мережі є імпорттопологічної інформації з систем управління та моніторингу мереж.
    Після закінчення моделювання користувач отримує в своє розпорядженнянаступні харакетрістікі продуктивності мережі:

    . Прогнозовані затримки між кінцевими і проміжними вузлами мережі, пропускні спроможності каналів, коефіцієнти використання сегментів, буферів і процесорів.

    . Піки і спади трафіку як функцію часу, а не як усереднені значення.

    . Джерела затримок і вузьких місць мережі.

    Рис. 4.1. Моделювання мережі за допомогою системи COMNETIII

    Типи вузлів
    Система COMNETIII оперує з вузлами трьох типів - процесорними вузлами,вузлами-маршрутизаторами і комутаторами. Вузли можуть приєднуватися здопомогою портів до комунікаційних каналах будь-якого типу, від каналів локальнихмереж до супутникових ліній зв'язку. Вузли і канали можуть характеризуватисясереднім часом напрацювання на відмову і середнім часом відновлення длямоделювання надійності мережі.
    У COMNETIII моделюється не тільки взаємодія комп'ютерів по мережі, але йпроцес розділення процесора кожного комп'ютера між його додатками.
    Робота програми моделюється за допомогою команд декількох типів, у томучислі команд обробки даних, відправлення та читання повідомлень, читання та записуданих у файл, встановлення сесій і припинення програми до отриманняповідомлень. Для кожного додатка задається так званий репертуар команд.

    Вузли-маршрутизатори можуть моделювати роботу маршрутизаторів,комутаторів, мостів, концентраторів і будь-яких пристроїв, які маютьподілювану внутрішню шину, за допомогою якої пакети передаються міжпортами. Шина характеризується пропускною здатністю і кількістюнезалежних каналів. Вузол-маршутізатор володіє також всімахарактеристиками процесорного вузла, так що він може виконувати додатки,які, наприклад, оновлюють таблиці маршрутизації або розсилають маршрутнуінформацію по мережі. Неблокірующіе комутаційні вузли можуть моделюватисяшляхом завдання кількості незалежних каналів, рівного числа модулівкомутатора. Бібліотека COMNETIII включає велику кількість описівконкретних моделей маршрутизаторів з параметрами, заснованими нарезультати тестування в Harvard NetworkDeviceTestLab.
    Вузол-комутатор моделює роботу комутаторів, а також маршрутизаторів,концентраторів та інших пристроїв, які передають пакети з вхідного портуна вихідний з незначною затримкою.

    Канали зв'язку і глобальні мережі
    Канали зв'язку моделюються шляхом завдання їх типу, а також двох параметрів --пропускної спроможності і вноситься затримки розповсюдження. Одиницеюпереданих по каналу даних є кадр. Пакети при передачі по каналахсегментуються на кадри. Кожен канал характеризується: мінімальним імаксимальним розміром кадру, накладними витратами на кадр і інтенсивністюпомилок в кадрах.
    У системі COMNETIII можна моделювати всі розповсюджені методи доступудо передавальної середовищі, у тому числі ALOHA. CSMA/CD, TokenRing, FDDI тощо
    Канали "точка-точка" можуть також використовуватися для моделювання каналів
    ISDN і SONET/SDH.
    COMNETIII включає засоби для моделювання глобальних мереж на самомуверхньому рівні абстракції. Таке уявлення глобальних мереждоцільно, коли завдання точних відомостей про топології фізичних зв'язківі про повне трафік глобальної мережі неможливо або недоцільно.
    Наприклад, немає сенсу точно моделювати роботу Internet при дослідженніпередачі трафіку між двома локальними мережами, підключеними до Internet.
    COMNETIII дозволяє укрупнено моделювати мережі FrameRelay, мережі зкомутацією комірок (наприклад, АТМ), мережі з комутацією пакетів (наприклад,
    Х.25).
    При моделювавії глобальних мереж імітується розбивку пакетів на кадри,причому кожен тип глобального сервісу характеризується мінімальним імаксимальним розмірами кадру і накладними витратами на службовеінформацію.
    Зв'язок з глобальною мережею імітується за допомогою каналу доступу, якиймає певні затримку розповсюдження і пропускну здатність. Самаглобальна мережа характеризується затримкою доставки інформації від одногоканалу доступу до іншого, ймовірністю втрати кадру або йогопримусового видалення з мережі (при порушенні угоди про параметритрафіку типу CIR). Ці параметри залежать від ступеня завантаженостіглобальної мережі, яка може бути задана як нормальна, помірна івисока. Є можливість моделювати віртуальні канали в мережі.

    Робоче навантаження
    У системі COMNETIII робоче навантаження створюється джерелами трафіку. Коженвузол може бути з'єднаний з декількома джерелами трафіку різного типу.
    Джерела-додатки генерують програми, які виконуються вузлами типупроцесорів або маршрутізатров. Вузол виконує команду за командою,імітуючи роботу додатків в мережі. Джерела можуть генерувати складнінестандартні програми, а також прості, що займаються в основномувідправленням і отриманням повідомлень по мережі.
    Джерела викликів генерують запити на встановлення з'єднань в мережах зкомутацією каналів (мережі з комутованими віртуальними з'єднаннями, ISDN,
    POTS).
    Джерела планованої навантаження генерують дані, використовуючи залежне відчасу розклад. При цьому джерело генерує дані періодично,використовуючи певний розподіл інтервалу часу між порціямиданих. Можна моделювати залежність інтенсивності генерації даних відчасу дня.
    Джерела "клієнт-сервер" дозволяють ставити не трафік між клієнтами ісервером, а додатки, які породжують цей трафік. Ці додаткипрацюють в моделі "клієнт-сервер", і джерело даного типу дозволяєпромоделювати обчислювальну завантаження комп'ютера, що працює в ролісервера, тобто врахувати час виконання обчислювальних операцій, операцій,пов'язаних із зверненням до диску, підсистемі вводу-виводу і т.п.

    Протоколи
    Комунікаційні протоколи фізичного і канального рівнів враховуються всистемі COMNETIII в таких елементах мережі як канали (links). Протоколимережевого рівня відображені в роботі вузлів моделі, які приймають рішення провиборі маршруту пакетів у мережі.
    Магістраль мережі і кожна з підмереж можуть працювати на основі різних інезалежних алгоритмів маршрутизації. Алгоритми маршрутизації, що використовуються
    COMNETIII, приймають рішення на основі обчислення найкоротшого шляху.
    Використовуються різні варіації цього принципу, що відрізняються використовуваноїметрикою та у спосіб оновлення таблиць маршрутизації. Застосовуютьсястатичні алгоритми, у яких таблиця оновлюється лише один раз напочатку моделювання, і динамічні алгоритми, періодично оновлюютьсятаблиці. Можливо моделювання многопутевой маршрутизації, при якійдосяг

         
     
         
    Реферат Банк
     
    Рефераты
     
    Бесплатные рефераты
     

     

     

     

     

     

     

     
     
     
      Все права защищены. Reff.net.ua - українські реферати ! DMCA.com Protection Status