Целью курсовой работы является разработка проектного решения на объединенную сеть фирмы, включающей центральный офис и два удаленных периферийных филиала.

В процессе выполнения курсовой работы были решены следующие задачи:

- Выбор сетевого и телекоммуникационного оборудования для центрального отделения и удаленных филиалов фирмы.

- Выбор сетевой ОС.

- Выбор СУБД.

- Распределение предметных баз данных (ПБД) по узлам сети.

- Аналитическое моделирование распределенной системы обработки данных.

- Имитационное моделирование распределенной системы обработки данных.

- Расчёт затрат на оборудование и программное обеспечение проектируемой объединенной сети фирмы.

Расчетно-пояснительная записка по курсовой работе включает в себя следующие документы:

- Техническое задание.

- Обоснование выбора аппаратно–программных средств для построения объединенной сети фирмы.

- Текст программы имитационной модели на языке GPSS.

- Текст программы аналитической модели на языке Delphi.

- Приложения к расчетно-пояснительной записке (3 листа формата А3).

1. Техническое задание

1.1. Наименование

Проектное решение на объединенную сеть фирмы, включающей центральный офис и два удаленных периферийных филиала.

1.2. Основание для разработки

Основанием для разработки является учебный план кафедры СОИУ МГТУ им.Н.Э.Баумана.

1.3. Назначение разработки

Проектное решение на объединенную сеть предназначено для объединения подразделений фирмы, состоящей из центрального отделения и двух удаленных филиалов, в объединенную сеть.

1.4. Цель разработки

Целью разработки является создание проектного решения на объединенную сеть фирмы, включающей центральное отделение и два удаленных периферийных филиала.

1.5. Содержание работы

1.5.1. Задачи, подлежащие решению

В процессе проектирования сети корпоративной информационной системы должны быть решены следующие задачи:

1. Выбор сетевого и телекоммуникационного оборудования для центрального отделения и удаленных филиалов фирмы.

2. Выбор сетевой ОС.

3. Выбор СУБД.

4. Распределение предметной базы данных по узлам сети.

5. Расчёт затрат на оборудование и программное обеспечение проектируемой объединенной сети фирмы данных.

6. Выполнение аналитического моделирования работы объединенной сети фирмы.

7. Выполнение имитационного моделирования работы объединенной сети фирмы.

1.5.2. Требования к составу технических средств

Центральное отделение фирмы:

- Сеть Ethernet стандарта 100 Base T4 (2 сегмента).

- Сеть Ethernet стандарта 10 Base T (2 сегмента).

Офис содержит 20 рабочих станций из расчета 5 рабочих станций на 1 сегмент сети.

Удаленный филиал № 1:

- Сеть Ethernet стандарта 10 Base 2 (2 сегмента).

- Сеть Ethernet стандарта 10 Base T (2 сегмента).

Офис содержит 20 рабочих станций из расчета 5 рабочих станций на 1 сегмент сети.

Удаленный филиал № 2:

- Сеть Token Ring на ВОЛС с усилителями.

Офис содержит 20 рабочих станций.

Локальные сети центрального отделения соединены с локальными сетями филиалов.

В локальных сетях используются серверы на базе одноядерного ЦП Pentium фирмы Intel и дисковые подсистемы уровня RAID-0.

1.5.3. Требования к составу программных средств

В сетях установлена сетевая ОС Solaris и РБД под управлением СУБД Informix.

1.6. Этапы разработки

- Выбор оборудования - 15.11.2006.

- Выбор программного обеспечения – 15.11.2006.

- Моделирование работы сети - 29.11.2006

- Оформление документации – 16.12.2006.

1.7. Техническая документация, предъявляемая по окончании работы

По окончании работы должна быть предъявлена следующая документация:

- Техническое задание.

- Текст программы имитационной модели на языке GPSS.

- Текст программы аналитической модели на языке Delphi.

- Расчетно-пояснительная записка.

- Графические приложения к пояснительной записке (3 листа формата А3).

Вся документация может быть представлена в виде единого документа “Курсовая работа по курсу “Эксплуатация АСОИУ ”.

1.8. Порядок приема работы

Прием работы осуществляется путем проверки соответствия выполненной работы пунктам технического задания.

1.9. Дополнительные условия

Данное техническое задание может уточняться в установленном порядке.

2. Построение объединенной сети фирмы

2.1. Обобщенная блочная схема объединенной сети фирмы

Обобщенная блочная схема объединенной сети фирмы представлена на рисунке 1 и включает в себя 3 основных блока – блок сети центрального отделения фирмы, блок сети удаленного филиала №1 и блок сети удаленного филиала №2.

Рис. 1 Обобщенная блочная схема объединенной сети фирмы

2.2. Сеть центрального отделения фирмы

2.2.1. Структурная схема сети центрального отделения фирмы

Структурная схема сети центрального отделения фирмы представлена на рисунке 2.

Рис. 2 Структурная схема сети центрального отделения фирмы.

На схеме употреблены следующие сокращения:

- СА – сетевой адаптер;

- WS – рабочая станция;

- SR – сервер.

2.2.2. Правила построения сети центрального отделения фирмы

Основные элементы подсети 100Base T4 сети центрального отделения фирмы:

1. Концентраторы и сетевые адаптеры 100Base T4

2. Кабель – неэкранированная витая пара (НВП) 3-ой категории с установленными на концах коннекторами RJ-45.

При построении подсети 100Base T4 сети центрального отделения фирмы применяются следующие правила:

1. Длина луча сети (витая пара, обрамленная с обеих сторон разъемами RJ-45) не более 100 метров

2. Между любыми двумя узлами сети расстояние должно быть не более 205 м.

3. Концентраторы обязательно подключаются к источнику электропитания;

4. Концентраторы могут быть как простые, так и стековые;

5. В сети может быть не более двух стеков концентраторов;

6. В каждом стеке концентраторов должно быть не более 255 портов (может быть модуль SNMP).

Основные элементы подсети 10Base T сети центрального отделения фирмы:

1. Концентраторы и сетевые адаптеры 10Base T, имеющие порты с разъемами RJ-45.

2. Кабель – неэкранированная витая пара (НВП) 3-ой категории с установленными на концах коннекторами RJ-45.

При построении подсети 10Base T сети центрального отделения фирмы применяются следующие правила:

1. Длина луча сети (витая пара, обрамленная с обеих сторон разъемами RJ-45) не должна превышать 100 м;

2. Концентраторы могут иметь 8, 12, 24, 48 или 72 порта с разъемом RJ-45. К порту концентратора может быть подключен либо узел сети (сервер или рабочая станция), либо соседний концентратор;

3. В сети должно быть не более четырех последовательно соединенных концентраторов (или четырех стеков концентраторов);

4. В сети должно быть не более 1024 узлов;

5. Между любыми двумя удаленными узлами сети не должно быть более пяти лучей. Поэтому длина сети не должна превышать 500 м;

6. Между любыми двумя узлами (компьютерами) в сети должно быть не более 5 концентраторов.

2.2.3. Выбор оборудования для сети центрального отделения фирмы

2.2.3.1. Выбор концентратора для подсети 100Base T4

В качестве концентратора 100Base T4 мною был выбран 12-портовый концентратор фирмы «3Com» SuperStack II Hub 100 T4. Помимо 12 портов он имеет 1 дополнительный слот расширения, в который может быть установлен, к примеру, приемопередатчик 100Base TX или модуль управления SNMP. Стоимость концентратора – 3600 р.

2.2.3.2. Выбор концентратора для подсети 10Base T

Наиболее распространенные модели концентраторов 10Base T:

- Концентратор ER-5395P фирмы «EDIMAX».

- Концентратор Procurve 10Base-T Hub 8 фирмы «HP».

- Концентратор OfficeConnect Hub 8/TPM фирмы «3Com».

Выберем из них наиболее подходящий для наших целей концентратор.

Таблица 1 Таблица характеристик концентраторов 10Base T

Параметр сравнения	ER-5398P фирмы «EDIMAX»	Procurve 10Base-T Hub 12 фирмы «HP»	OfficeConnect Hub 8/TPM фирмы «3Com»
Цена (дол.)	8	48	74
Количество портов	8	12	8
Управление	Да	Нет	Да
Сервисное обслуживание	Удовлетворительно	Отлично	Отлично
Надежность	Хорошо	Отлично	Отлично

Таблица 2 Шкала перевода качественных характеристик в количественные.

Качественные параметры	Нет	Да	Удовлетворительно	Хорошо	Отлично
Количественные параметры	0	1	0,6	0,8	1

Нормируем значения характеристик. Значение «1» будет иметь оптимальная характеристика в строке, 0 – наихудшая. Для цены будем брать обратное значение, то есть величину «1/цена». Получившиеся ненормированные значения цены для концентраторов представлены в таблице 7.

Таблица 3 Обратные ненормированные значения цены для концентраторов 10Base T.

Концентратор	ER-5398P	Procurve 10Base-T Hub 12	OfficeConnect Hub 8/TPM
Цена	0,125	0,021	0,0135

Таблица 4 Таблица нормированных значений с весовыми коэффициентами

Параметр сравнения	Весовой коэфф-т α	ER-5398P фирмы «EDIMAX»	Procurve 10Base-T Hub 12 фирмы «HP»	OfficeConnect Hub 8/TPM фирмы «3Com»
Цена	0,2	1	0,167	0,108
Количество портов	0,1	0,667	1	0,667
Управление	0,15	1	0	1
Сервисное обслуживание	0,2	0,6	1	1
Надежность	0,35	0,8	1	1

Весовой коэффициент в таблице задаётся для каждой характеристики с учетом её важности. При этом сумма всех весовых коэффициентов должна равняться единице, то есть

Из таблицы 8 получаем следующие результаты сравнения концентраторов 10BaseT:

ER-5398P фирмы «EDIMAX»:

Procurve 10Base-T Hub 8 фирмы «HP»:

OfficeConnect Hub 8/TPM фирмы «3Com»:

Следовательно, наиболее подходящей моделью концентратора 10Base T для нас является концентратор фирмы «EDIMAX» ER-5398P. Концентратор имеет 8 портов 10Base T с разъемами RJ-45 и 1 Up-Link порт для связи с другими концентраторами и обладает пропускной способностью 10 Мб/сек. Имеется порт BNC. Поддерживает функцию определения пробок в сети и временного отключения порта при наличии на нем ошибок. Обладает всеми необходимыми LED индикаторами: питание/коллизии/соединение/активность. Поддерживает функцию установки Plug-n-Play.

2.2.3.3. Выбор коммутатора 10Base T/100Base T4

Для связи подсетей 100Base T4 и 10Base T был выбран коммутатор Fastflex Switch 3400 фирмы «FastLan Solutions». Поддерживают модульные интерфейсы. Имеет 4 порта, при этом может обслуживать порты 100BaseTX, 100BaseT4, 100BaseFX, 10BaseT или AUI в любой комбинации. Это означает, что коммутатор можно сконфигурировать с любой комбинацией портов, а затем при изменении потребностей переконфигурировать, а не покупать новый коммутатор. Средняя рыночная стоимость коммутатора составляет порядка 1600 р.

2.2.3.4. Выбор сервера для сети центрального отделения фирмы

Согласно пункту 1.5.2 технического задания, серверы в объединенной сети должны использовать одноядерный процессор Pentium фирмы «Intel». Сравним несколько серверов фирмы «Compaq» на базе ЦП Pentium. Основные характеристики серверов занесены в таблицу 1:

Таблица 5 Характеристики серверов на базе процессора Pentium

Модели	ProLiant 1500/1500R	ProLiant 4500/4500R
Процессор	Pentium	Pentium
Число процессоров	1-2	1-4
Тактовая частота	100, 133, 166	100, 133, 166
Кэш L2, Кбайт	256, 512	512, 2048
ОП, Мбайт	16-256	64-1024
Слотов шин ввода/вывода	5 EISA, 2 PCI, 1 PCI/EISA	8 EISA
Монтажных отсеков	8	7/8
Защищенная кодами ECC оперативная память (ОП)	16 до 256 Мбайт	64 Кбайт до 1 Гбайт
Контроллер дискового массива Smart-2 Array Controller, дающий возможность горячей замены дисков	нет	есть
Корпус	относительно маленькие, компактные серверы, имеющие корпус типа tower	tower, монтируемый в стойку
Средства повышающие отказоустойчивость	нет	избыточные вентиляторы и источники питания
Средства архивации	нет	ленты DAT DDS2, DLT емкостью 10/20 и 15/30 Гбайт

Воспользовавшись методом главного критерия на базе одного локального критерия, и приняв главным локальным критерием оперативную память, в качестве серверов всех трех отделений я выбираю Compaq ProLiant 4500. Средняя цена сервера на рынке составляет порядка 7000 рублей.

2.2.3.5. Выбор сетевых адаптеров для сети центрального отделения фирмы

Для рабочих станций сегментов сети 100Base T4 были выбраны сетевые адаптеры Fast EtherLink 10/100Base-T4 фирмы «3Com». Это сетевой адаптер с автоматическим определением скорости 10/100 Мбит/с, устанавливаемый в ПК со слотом расширения PCI.

В качестве сетевых адаптеров рабочих станций сегментов сети 10Base T мною был выбран сетевой адаптер DFE-520TX фирмы D-Link. Это сетевой адаптер также с автоматическим определением скорости 10/100 Мбит/с. Также устанавливаемый в ПК со слотом расширения PCI.

Средняя цена обоих адаптеров составляет порядка 250 р.

2.2.3.6. Выбор кабельной системы для сети центрального отделения фирмы

Для организации сети центрального отделения фирмы необходима неэкранированная витая пара 3-й категории, волновое сопротивление 100 Ом. На концах фрагментов кабеля должны быть установлены коннекторы RJ-45. Средняя цена за 1 метр кабеля – 20 рублей.

2.3. Сеть удаленного филиала №1

2.3.1. Структурная схема сети удаленного филиала №1

Структурная схема сети удаленного филиала №1 фирмы представлена на рисунке 3.

Рис. 3 Структурная схема сети удаленного филиала №1.

На схеме употреблены следующие сокращения:

- СА – сетевой адаптер;

- WS – рабочая станция;

- SV – сервер.

2.3.2. Правила построения сети удаленного филиала №1

Основные элементы подсети 10Base 2 удаленного филиала №1:

- тонкий коаксиальный кабель марки RG-58, волновое сопротивление 50 Ом;

- сетевые адаптеры Ethernet с разъемом BNC;

- Т-коннекторы;

- терминаторы с сопротивлением 50 Ом;

- повторители (устройства, предназначенные для усиления сигнала, проходящего по кабелю).

При построении подсети 10Base 2 удаленного филиала №1 применяются следующие правила:

- рабочие станции подключаются к кабелю с помощью сетевого адаптера и Т-коннектора;

- максимальная длина сегмента сети (кусок кабеля, обрамленный с обеих сторон терминаторами) не более 185 м;

- один из терминаторов каждого сегмента обязательно заземляется;

- если нет возможности качественного заземления и число сегментов не более 3, то можно не заземлять сеть при выполнении следующих правил: кабель должен быть однороден, расстояние между Т-коннекторами равно 2,5 м, применяются однотипные сетевые адаптеры;

- к сегменту можно подключить не более 30 узлов Т-коннекторами;

- минимальное расстояние между двумя соседними Т-коннекторами – 2,5 м;

- расстояние между двумя соседними узлами должно быть кратно 2,5;

- для соединения двух сегментов друг с другом используется повторитель;

- между любыми двумя узлами должно быть не более 5 сегментов (4 повторителей, 90 узлов);

- максимальная длина сети не более 925 м.

Основные элементы и правила построения подсети 10Base T приведены в разделе 2.2.2.

2.3.3. Выбор оборудования для сети удаленного филиала №1

2.3.3.1. Выбор повторителя 10Base 2 для сети удаленного филиала №1

В качестве повторителя 10Base 2 для проектируемой сети был выбран повторитель CN4020ERP Repeater фирмы «CNet». Повторитель имеет два порта, причем каждый имеет разъемы BNC/AUI с автоматическим определением подключенного порта. Каждый порт поддерживает режим auto-partition (автоматическое отключение) и auto-reconnection (автоматическое подключение) в целях локализации неисправного сетевого сегмента. Состояние активности сети можно наблюдать с помощью световых индикаторов, которыми снабжен каждый порт. Цента повторителя – 450 р.

2.3.3.2. Выбор концентратора для подсети 10Base T

В качестве концентратора для подсети 10Base T был выбран концентратор фирмы «EDIMAX» ER-5398P, описание которого приведено в разделе 2.2.3.2.

2.3.3.3. Выбор сетевых адаптеров для сети удаленного филиала №1

В качестве сетевых адаптеров для рабочих станций в подсети 10Base 2 мною был выбран сетевой адаптер DE-528CT фирмы «D-Link». Адаптер предназначен для установки в компьютер с PCI шиной. Адаптер полностью поддерживает спецификацию Plug-n-Play. Помимо порта для подключения к 10Base 2 сети с разъемом BNC, имеется порт для работы в 10Base T сети с разъмом RJ-45. Адаптер DE-528CT автоматически выбирает среду передачи, в зависимости от подключенного кабеля (или RJ-45, или BNC). Адаптер снабжен светодиодами, облегчающими определение режима адаптера.

В качестве сетевых адаптеров рабочих станций сегментов подсети 10Base T мною был выбран сетевой адаптер DFE-520TX фирмы «D-Link», описанный в разделе 2.2.3.5.

Стоимость обоих адаптеров составляет в среднем порядка 250 р.

2.3.3.4. Выбор сервера для сети удаленного филиала №1

Выбор сервера рассмотрен в разделе 2.2.3.4.

2.3.3.5. Выбор кабельной системы для сети удаленного филиала №1

Для построения подсети 10Base 2 необходим тонкий коаксиальный кабель марки RG-58 с волновым сопротивление 50 Ом. Для подключения рабочей станции к сети 10Base 2 используется BNC T-коннектор, подсоединяемый одним разъемом непосредственно к BNC разъему сетевого адаптера, и соединяющий двумя другими разъемами с 2-мя кусками кабеля, на концах которых также разъемы типа BNC. Также необходимы BNC-терминаторы, обрамляющие каждый сегмент 10Base 2 с обоих концов, причем один из двух обрамляющих терминаторов должен быть заземлен. Цена за 1 м кабеля составляет в среднем 10 р. Цена одного BNC T-коннектора – 15 р. Цена одного BNC-разъема – 5 р. Цена одного терминатора - 25 р.

Для подсети 10Base T выбор приведен в разделе 2.2.3.6.

2.4. Сеть удаленного филиала №2

2.4.1. Структурная схема сети удаленного филиала №2

Структурная схема сети удаленного филиала №2 фирмы представлена на рисунке 4.

Рис. 4 Структурная схема сети удаленного филиала №1.

На схеме употреблены следующие сокращения:

- СА – сетевой адаптер;

- WS – рабочая станция;

- SR – сервер;

- TFC – конвертер оптического сигнала в электрический;

- TFR - оптоволоконный повторитель.

2.3.2. Правила построения сети удаленного филиала №2

Основные элементы сети Token Ring удаленного филиала №2:

- устройства доступа рабочих станций к сети F-TAU (Token Ring Access Unit), имеющие рабочие порты для подключения ВОЛС и порты RI (Ring Input) и RO (Ring Output);

- сетевые адаптеры Token Ring;

- волоконно-оптический кабель (ВОК);

- конвертеры TCR оптического сигнала в электрический.

- оптоволоконные повторители TFR.

При построении сети Token Ring удаленного филиала №2 применяются следующие правила:

- в среде используется F-TAU и сетевой адаптер, отвечающий стандарту IEEE 802.5.

- каждое устройство доступа F-TAU имеет 8-12 портов;

- в сети могут находиться до 12 последовательно соединенных F-TAU;

- длина луча сети меньше 3 км.

- используется одномодовое и многомодовое оптоволокно.

- если в сети используется только одно устройство F-TAU, то в его порты RI и RO устанавливаются заглушки.

- максимальная длина кольца сети 36 км;

- для создания кольца на оптоволокне в порты RO/RI устанавливаются оптоволоконные повторители TFR.

- по ВОЛС передается оптический сигнал, потому при подключении устройств, работающих с электрическим сигналом, необходимо использовать конверторы из оптического в электрический сигнал

2.3.3. Выбор оборудования для сети удаленного филиала №2

2.3.3.1. Выбор устройства доступа F-TAU для сети удаленного филиала №2

В качестве устройства доступа F-TAU был выбран концентратор MMAC-FNB фирмы «CABLETRON SYSTEMS» - модульный концентратор с 3 слотами и 12 портами на модуль. Поддерживает Token Ring, Ethernet, LocalTalk, FDDI, ATM; UTP, STP, оптический кабель; функции моста, коммутатора, маршрутизатора, терминального сервера, возможность доступа в глобальные сети. Доступно управление SNMP, RMON. Производительность системной шины 650 Мбит/с. Возможно удаленное управление портами. Цена устройства доступа – 19000 р. В порты RI/RO устройства доступа установлены повторители T.R. FIBER optic REPEATER фирмы «RAD Data Communication» ценой 5500 р.

2.3.3.2. Выбор сетевых адаптеров для сети удаленного филиала №2

В виду ограниченности рынка производства сетевых адаптеров для Token Ring на ВОЛС, было решено использовать стандартные сетевые карты Token Ring с разъемом RJ-45 и TFC конвертор, преобразующий волоконно-оптический сигнал в электрический и обратно. В качестве конвертора был выбран TFC конвертор фирмы «RAD Data Communication». В качестве сетевого адаптера решено использовать адаптер IBM 07P2701 фирмы «IBM», устанавливаемый в компьютер с PCI шиной, и имеющий 1 порт RJ-45. Цена адаптера – 400 р. Цена конвертора – 550 р.

2.3.3.3. Выбор сервера для сети удаленного филиала №2

Выбор сервера приведен в разделе 2.2.3.4.

2.3.3.4. Выбор кабельной системы для сети удаленного филиала №2

В качестве кабеля для сети удаленного филиала №2 выбирается волоконно-оптический кабель. Средняя цена за метр – 9 рублей.

3. Принципы построения производительных и отказоустойчивых систем

3.1. Схема взаимодействия подсистем сервера

В разделе 2.2.3.4 для объединенной сети фирмы был выбран сервер Compaq ProLiant 4500 на базе процессора Pentium фирмы «Intel». Схема взаимодействия подсистем сервера на базе Pentium представлена на рисунке 5.

Рис. 5 Схема взаимодействия подсистем сервера на базе Pentium

3.2. Методы увеличения производительности

Производительность системы определяется сочетанием ее аппаратно - программных средств.

Повышение производительности может быть достигнуто путем использования аппаратных средств, обладающих лучшими характеристиками производительности по сравнению с уже применяющимися.

Повышение производительности сервера, следует производить в соответствии с предварительными расчетами “узких мест” – аналитическими расчетами, либо с помощью моделирования его работы. Эти расчеты показывают целесообразность увеличения производительности того или иного узла сервера - процессора, дисковой подсистемы. Аналогично для ЛВС можно определить, например, актуальность увеличения пропускной способности каналов связи.

Производительность сервера зависит от наличия:

- дублируемых процессоров;

- шин PCI и их большой производительности;

- большого ОЗУ;

- высокоскоростного дискового интерфейса;

- организация дисковых подсистем с использованием RAID, обеспечивающих увеличение производительности;

3.3. Методы увеличения отказоустойчивости

Известны следующие методы увеличения отказоустойчивости сервера:

- использование технологии PCI Hot Plug замены отдельных узлов;

- многопроцессорные серверы;

- организация дисковых подсистем с использованием RAID, обеспечивающих увеличение надежности;

- дублирование дискового контроллера RAID;

- дублирование сетевых адаптеров;

- установка резервных вентиляторов для охлаждения процессора, ОЗУ, дисков, плат;

- организация резервного электропитания центрального процессора (в современных серверах – 4-х кратное);

- резервирование источников питания;

- съемная плата кэш-памяти для диска со встроенной батареей;

- наличие заводского ВIOS (ПЗУ) и рабочего BIOS (ППЗУ).

3.4. Выбор дисковой подсистемы

3.4.1. Схема дисковой подсистемы

Основные компоненты дисковой подсистемы:

- дисковые контроллеры;

- дисковые интерфейсы;

- накопители на жестких магнитных дисках.

Схематично представлено на рисунке 6.

Рис. 6 Схема дисковой подсистемы.

Основными параметрами дисков являются

- Скорость вращения диска.

Скорость вращения диска может быть равной: 3600, 4500, 5400, 7200, 10000 об/мин.

- Среднее время доступа к информации.

Среднее время доступа к информации рассчитывается по следующей формуле:

3.4.2. Выбор дискового интерфейса и контроллера

SCSI – основной используемый в серверах в настоящее время дисковый интерфейс.

Характеристики используемых интерфейсов SCSI приведены в таблице 2:

Таблица 6 Характеристики интерфейсов SCSI

	f (МГц)	L разряд (байт)	V (Мбайт/с)	Длина кабеля (м)
SCSI	5	1	5	3
Fast SCSI	10	1	10	3
Wide SCSI	5	2	10	3
Fast Wide SCSI	10	2	20	1.5
Ultra SCSI	20	1	20	1.5
Ultra Wide SCSI	20	2	40	1
Ultra 2 SCSI	40	1	40	1
Ultra Wide 2 SCSI	40	2	80	0.9
Ultra 3 SCSI	80	1	80	0.9
Ultra Wide 3 SCSI	80	2	160	0.9

Выбранный в разделе 2.2.3.4 сервер Compaq ProLiant 4500 на базе процессора Pentium фирмы «Intel» не имеет SCSI контроллера, поэтому необходима дополнительная плата SCSI контроллера, поддерживающая установку в слот EISA, имеющийся в данном сервере. Наибольшая скорость интерфейса среди SCSI контроллеров, поддерживающих установку в слот EISA, у контроллера AHA-1742 фирмы «Adaptec», обеспечивающий работу интерфейса Fast SCSI.

3.4.3. Выбор дискового массива

В настоящее время в серверах, как правило, не используются одиночные диски. Чаще всего применяются дисковые массивы RAID, позволяющие увеличить производительность или отказоустойчивость в зависимости от уровня RAID. Массив может быть как внутренним, так и внешним, представляя собой отдельный блок, соединяемый с контроллером дисковых устройств сервера.

Согласно техническому заданию для работы используется дисковый массив уровня RAID-0 – массив дисков без избыточного хранения данных, обеспечивающий увеличение производительности за счет того, что информация разбивается на блоки, которые параллельно записываются на отдельные диски (до 9). Данный способ хранения информации ненадежен (поломка одного диска приводит к потере всей информации), поэтому уровнем RAID как таковым не является. За счет возможности одновременного ввода/вывода с нескольких дисков RAID 0 обеспечивает максимальную скорость передачи данных и максимальную эффективность использования дискового пространства, так как не требуется места для хранения контрольных сумм. Реализация этого уровня очень проста. В основном RAID 0 применяется в тех областях, где требуется быстрая передача большого объема данных.

Рис. 7 Схема дискового массива уровня RAID-0

Преимущества:

- Наивысшая производительность в приложениях, требующих интенсивной обработки запросов ввода/вывода и данных большого объема;

- Простота реализации;

- Низкая стоимость.

Недостатки:

- Не отказоустойчивое решение;

- Отказ одного диска влечет за собой потерю всех данных массива.

В качестве дискового массива мною был выбран внешний дисковый массив 2104-EXP Plus фирмы «IBM» в стоечном варианте на дисках Ultrastar 36.4 GB 10000 RPM. Система хранения EXP Plus работает, используя различные SCSI адаптеры подключенных к ней серверов, в том числе выбранный в пункте 3.4.2 контроллер AHA-1742 Fast SCSI фирмы «Adaptec». Все диски системы работают в режиме "горячей" замены, автоконфигурируются и объеденены в RAID массивы используя SCSI RAID адаптеры под RAID 0,1 или 5, обеспечивается зеркалирование ПО операционной системы. Система хранения EXP Plus может поддерживать HACMP (кластер). EXP Plus - может работать как для одного - двух серверов, так и в качестве многопользовательской системы для нескольких серверов.

3.5. Выбор источника бесперебойного питания

Основные типа источников бесперебойного питания:

- ON LINE (постоянно включенные ИБП);

- OFF LINE (резервные ИБП);

- LINE INTERACTIVE (интерактивные ИБП).

Способы подключения источников бесперебойного питания

- через COM - порт.

Сервер

СА СОМ ИБП

Управление

Когда входное напряжение электрического питания выходит за допустимые границы посылается сигнал в СОМ - порт. Программное обеспечение ИБП (Power Shute) сообщает всем станциям о том, что питание сервера происходит от ИБП и что необходимо в течении нескольких минут отключиться от этого сервера, при этом сервер производит запись ОП на диск.

- через специальную плату производителя ИБП.

Сервер

СА Плата ИБП

Управление

ПО находится на микросхеме платы.

Рассмотрим 3 ИБП различных типов:

- Sola 600E фирмы «Best Power»;

- Back-UPS AVR 800VA фирмы «APC»;

- Smart-UPS 1000 фирмы «APC».

Выберем из них наиболее подходящий.

Для начала приведем их общие характеристики в таблице 7.

Таблица 7 Общие характеристики ИБП

Характеристики ИБП	Значения характеристик ИБП
Наименование	Sola	Back UPS	Smart UPS
Фирма производитель	Best Power (Sola 600E)	APC (Back-UPS AVR 800VA)	APC (Smart-UPS 1000)
Тип ИБП	ON LINE	OFF LINE	LINE NTERACTIVE
Номинальное напряжение	225-226 В	230 В	230 В
Входная частота	50 ± 1 Гц		50/60 Гц +/- 3 Гц (автоподстройка)
Диапазон входного напряжения без перехода питания сервера от аккумулятора ИБП	175-295 В	119-280 В	174 - 286 В
Форма выходного напряжения от аккумулятора
Выходная мощность ИБП	500 ВА	800 ВА	1000 ВА
КПД ИБП	> 0,8	0,9 ¸ 0,95	0,9
Время переключения ИБП в режим автономного питания	» 0	5 ¸ 30 мсек	2 ¸ 5 мсек
Время поддержки напряжения питания от аккумулятора	6 ¸ 10 мин	75 минут	20.1 мин
Максимальное время заряда батареи ИБП до 90% мощности	6 часов	8 часов	4 ч
Пик фактор ИБП	3-1	2,5	3,5
Коммуникационный интерфейс	- RS-232	USB	DB-9 RS-232, разъем Smart-Slot
Недостатки	- Низкий КПД - Высокая стоимость	- Высокое время переключения - Малый размер окна - Прямоугольная форма выходного напряжения - слабая защита от помех эл. питания	- Возможна прямоугольная форма выходного напряжения - наличие времени переключения

Выберем из них наиболее подходящий, опираясь на значения параметров, указанных в таблице 8. Нормируем эти значения.

Таблица 8 Сравнительные характеристики ИБП

Параметр сравнения	Best Power (Sola 600E)	APC (Back-UPS AVR 800VA)	APC (Smart-UPS 1000)
Выходная мощность ИБП	0,5	0,8	1
КПД ИБП	Хорошо	Отлично	Отлично
Время переключения ИБП в режим автономного питания	1	0,07	0,35
Максимальное время заряда батареи ИБП до 90% мощности	0,67	0,5	1
Время поддержки напряжения питания от аккумулятора	0,14	1	0,3

Таблица 9 Шкала перевода качественных характеристик в количественные.

Качественная оценка	Отлично	Хорошо
Количественная	1	0,8

Таблица 10 Таблица нормированных значений с весовыми коэффициентами

Параметр сравнения	Весовой коэффициент α	Best Power (Sola 600E)	APC (Back-UPS AVR 800VA)	APC (Smart-UPS 1000)
Выходная мощность ИБП	0,2	0,5	0,8	1
КПД ИБП	0,15	0,8	1	1
Время переключения ИБП в режим автономного питания	0,15	1	0,07	0,35
Максимальное время заряда батареи ИБП до 90% мощности	0,25	0,67	0,5	1
Время поддержки напряжения питания от аккумулятора	0,25	0,14	1	0,3
Итого:	1	0,573	0,695	0,723

На основании сравнительной характеристики ИБП различных типов выберем ИБП типа LINE INTERACTIVE - Smart-UPS 1000 фирмы «APC». Он обеспечивает большую надежность при переключении ИБП из режима работы «от сети» в режим работы «от батареи». Обладает при этом относительно невысокой стоимостью – 2400 руб.

3.6. Выбор количества процессоров для сервера.

Для увеличения производительности сервера можно увеличивать количество центральных процессоров. Зададимся целью выбрать такое количество процессоров, чтобы итоговая производительность в 2 раза превышала производительность одиночного процессора.

Следует учитывать, что производительность сервера растет не пропорционально количеству ЦП, а рассчитывается следующим образом.

При использовании одного ЦП производительность равна 1.

При использовании двух ЦП производительность равна 1.6.

При использовании трех ЦП производительность равна 1.92.

При использовании четырех ЦП производительность равна 2.048.

Таким образом, для увеличения производительности сервера в 2 раза нужно использовать 4 процессора.

Ниже представлен график зависимости производительности процессорной системы от количества ЦП.

Рис. 8 График зависимости производительности

процессорной системы от количества ЦП

4. Организация удаленной связи

4.1. Выбор модема

Предположим, что фирма, содержащая центральное отделение и удаленные филиалы, расположена в черте города, причем расстояния от отделений до АТС не превышают 3 километра.

В качестве модема для организации связи между отделениями в данном случае я буду использовать ADSL-модем, так как на заданных расстояниях он обеспечивает наибольшую скорость передачи данных.

ADSL является технологией, позволяющей превратить витую пару телефонных проводов в тракт высокоскоростной передачи данных. Линия ADSL соединяет два модема ADSL, которые подключены к каждому концу витой пары телефонного кабеля. При этом организуются три информационных канала - "нисходящий" поток передачи данных, "восходящий" поток передачи данных и канал обычной телефонной связи (POTS). Канал телефонной связи выделяется с помощью фильтров, что гарантирует работу вашего телефона даже при аварии соединения ADSL.

ADSL является асимметричной технологией - скорость "нисходящего" потока данных (т.е. тех данных, которые передаются в сторону конечного пользователя) выше, чем скорость "восходящего" потока данных (в свою очередь передаваемого от пользователя в сторону сети). Скорость передачи данных от пользователя (более "медленное" направление передачи данных) значительно выше, чем при использовании аналогового модема. Фактически же она также значительно выше, чем ISDN (Integrated Services Digital Network - Интегральная цифровая сеть связи).

Преимущество использования данной технологии – скорость передачи данных может достигать 8 Мбит/сек (входящий трафик) и 640 Кбит/сек (исходящий трафик).

Недостаток данной технологии – длина телефонного кабеля от офиса до АТС не должна превышать 7,5 км. Скорости зависят от длины пары, диаметра жил, влияния соседних пар на ближнем и дальнем концах, внешних помех и организации самой абонентской пары.

Рассмотрим и выберем ADSL-модем фирмы Zyxel. На рынке распространены следующие модели:

- Zyxel OMNI ADSL LAN EE;

- Zyxel P-662HW EE;

- Zyxel Prestige 645M EE.

В таблице 11 приведу основные характеристики указанных модемов.

Таблица 11 Основные характеристики модемов

Модель	Zyxel OMNI ADSL LAN EE	Zyxel P-662HW EE	Zyxel Prestige 645M EE
Пропускная способность	До 8 Мбит/с	До 8 Мбит/с	До 8 Мбит/с
Управление по SNMP	Да	Да	Нет
Автонастройка в зависимости от качества линии	Да	Да	Да
Наличие функций безопасности	Хорошо	Отлично	Хорошо
Наличие порта Ethernet	Да	Да	Да

Таблица 12 Шкала перевода качественных характеристик в количественные

Качественные параметры	Нет	Да	Отлично	Хорошо
Количественные параметры	0	1	1	0,75

Таблица 13 Нормированные значения характеристик модемов с весовыми коэффициентами

Параметры сравнения	Весовой коэффициент	Zyxel OMNI ADSL LAN EE	Zyxel P-662HW EE	Zyxel Prestige 645M EE
Пропускная способность	0,3	1	1	1
Управление по SNMP	0,25	1	1	0
Автонастройка в зависимости от качества линии	0,25	1	1	1
Наличие функций безопасности	0,15	0,75	1	0,75
Наличие порта Ethernet	0,05	1	1	1
Итого:	1	0,962	1	0,712

На основании результатов сравнения я выбираю ADSL-модем P-662HW EE фирмы «Zyxel».

4.2. Выбор маршрутизатора

Сравним модели модульных маршрутизаторов фирмы Cisco серии 3600 и 2600 и маршрутизатор Access Point 450 LSLucent Technologies. В таблице 14 приведем основные характеристики указанных маршрутизаторов.

Таблица 14 Основные характеристики маршрутизаторов

	Cisco 2651 Cisco Systems	Cisco 3640 Cisco Systems	Access Point 450 LSLucent Technologies
Величина, обратная стоимости	0,13	0,07	0,1
Возможность модификации на территории заказчика	да	да	нет
Размер буфера	10	16	10
Управление через web - интерфейс	да	да	нет
Гарантия (мес.)	12	12	24

Таблица 15 Шкала перевода качественных характеристик в количественные

Качественные параметры	да	нет
Количественные параметры	1	0

Таблица 16 Нормированные значения характеристик маршрутизаторов с весовыми коэффициентами

Параметр сравнения	Весовой коэффициент	Cisco 2600 Cisco Systems	Cisco 3600 Cisco Systems	Access Point 450 LSLucent Technologies
Величина, обратная стоимости	0,3	1	0,53	0,77
Возможность модификации на территории заказчика	0,2	1	1	0
Размер буфера	0,1	0,625	1	0,625
Управление через web - интерфейс	0,2	1	1	0
Гарантия	0,1	0,5	0,5	1
Итого:	1	0,8125	0,709	0,395

На основании результатов сравнения методом взвешенной суммы можно считать, что для проектируемой объединенной сети фирмы наиболее подходят маршрутизаторы Cisco серии 2600.

Основные возможности маршрутизаторов Cisco 2600

- Модульная архитектура;

- Встроенные порты ЛВС;

- Возможность использования модулей от серий Cisco 1600, Cisco 3600, в том числе для передачи голосовых и факсимильных соединений;

- Поддерживается как передача голоса поверх протокола IP, так и передача голоса поверх протокола Frame Relay (стандарты FRF.11 и FRF.12);

- Флеш-память для простой замены и обслуживания программного обеспечения;

- Интегрированный асинхронный порт (AUX) поддерживает соединения на скорости до 115.2 Кб/сек;

- Сервисный модуль для аппаратного сжатия данных позволяет уменьшить стоимость затрат на поддержание глобальных сетей и более эффективно использовать возможности ПО Cisco IOS.

Количество портов ЛВС в маршрутизаторах Cisco серии 2600 представлено в таблице 17:

Таблица 17 Количество портов ЛВС в маршрутизаторах Cisco серии 2600

Cisco 2610	1 порт Ethernet
Cisco 2611	2 порта Ethernet
Cisco 2612	1 порт Ethernet и 1 порт Token Ring
Cisco 2613	1 порт Token Ring
Cisco 2620	1 порт Token Ring

Каждый маршрутизатор серии Cisco 2600 содержит один слот для модуля глобальной сети высокой плотности или модуля ЛВС, два слота для модулей глобальной сети низкой плотности и одно посадочное место на системной плате для установки сервисного модуля AIM (Advanced Integration Module), который может использоваться для аппаратного сжатия или шифрования данных.

Маршрутизаторы серии Cisco 2600 могут содержать до 64Мб оперативной памяти (DRAM) и до 16 Мб флеш-памяти.

Для главного отделения и первого удаленного филиала фирмы я выбираю маршрутизатор Cisco 2611, для второго удаленного филиала - Cisco 2613.

5. Настройка рабочих параметров сетевой ОС

Согласно техническому заданию (раздел 1.5.3) в объединенной сети фирмы используется сетевая ОС Solaris.

После установки ОС Solaris необходимо произвести предварительную настройку рабочих параметров, для чего необходимо внести определенные изменения в системные файлы:

1. Указать IP-адрес шлюза

# vi /etc/defaultrouter

192.168.0.1

2. Ввести информацию о домене и IP-адресе nameserver'а

# vi /etc/resolv.conf

domain maxoness.ru
nameserver 192.168.0.1

3. Закомментировать строку “CONSOLE=/dev/console”

# vi /etc/default/login

# CONSOLE=/dev/console

4. Скопировать “profile” в домашний каталог пользователя root

# cp /etc/skel/local.profile /.profile

5. Поправить значение переменной $PATH

# vi /.profile

PATH=/usr/bin:/usr/sbin:/usr/ucb:/etc:/usr/local/bin:/usr/ccs/bin:/usr/local/squid/bin:.

6. Устанавить порядок определения имен компьютеров

# vi /etc/nsswitch.conf

hosts: files dns

7. Убрать из автозапуска ненужные сервисы

# mv /etc/rc0.d/K10dtlogin /etc/rc0.d/_K10dtlogin

# mv /etc/rc1.d/K10dtlogin /etc/rc1.d/_K10dtlogin

# mv /etc/rc2.d/S99dtlogin /etc/rc2.d/_S99dtlogin

# mv /etc/rc2.d/K76snmpdx /etc/rc2.d/_K76snmpdx

# mv /etc/rc3.d/S76snmpdx /etc/rc3.d/_S76snmpdx

8. Перезагрузить компьютер

Стоит заметить, что пункт 4 имеет довольно важное назначение, т.к. файл .profile, как следует из его названия (профилирование - формирование контура, очертаний), функционирует для установки и инициализации параметров системы,  которые вам нужны.  Сюда  входит  установка терминалов, определение переменных, запуск программ и конфигурирование исполняющей системы.

Рассмотрим пример файла .profile.

1   # @(#).profile v1.0  Defines "home" on the system

    Author: Russ Sage

3   CHOICE="ushort"

4   case $CHOICE in

5   ufull)   PS1="`uuname -l`> ";;

6   ushort)  PS1="`uuname -l|cut -c1-3`> ";;

7   graphic) PS1="^[[12mj^[[10m ";;

8   esac

10  LOGNAME=`logname`

11  HOME=`grep "^$LOGNAME:" /etc/passwd | cut -d: -f6`

12  MAIL=/usr/spool/mail/$LOGNAME

13  export LOGNAME HOME MAIL

15  HA=$HOME/adm

16  HBB=$HOME/bbs

17  HB=$HOME/bin

18  HD=$HOME/doc

19  HE=$HOME/etc

20  HM=$HOME/mail

21  HP=$HOME/proj

22  HSR=$HOME/src

23  HSY=$HOME/sys

24  HT=$HOME/tmp

25  HDIRS="HA HBB HB HD HE HM HP HSR HSY HT"

26  export $HDIRS HDIRS

28  P=/usr/spool/uucppublic/$LOGNAME; export P

30  CDPATH=.:..:$HOME:$HDIRS

31  PATH=.:/bin/:/usr/bin:/etc:$HOME/bin

32  SHELL=`grep "^$LOGNAME:" /etc/passwd|cut -d: -f7`

33  export CDPATH PATH SHELL

35  case "`basename \`tty\``" in

36  console) eval `tset -m ansi:ansi -m :\?ansi -r -s -Q`;;

37  tty00)   eval `tset -m ansi:ansi -m :\?ansi -r -s -Q`;;

38  tty01)   eval `tset -m ansi:ansi -m :\?ansi -r -s -Q`;;

38  esac

41  echo TERM = $TERM

42  TERMCAP=/etc/termcap

43  export TERM TERMCAP

45  HZ=20

46  TZ=PST8PDT

47  export HZ TZ

49  umask 0022

51  echo "\nTime of this login : `date`"

52  lastlog -l

54  RED="^[[31m"

55  GREEN="^[[32m"

56  YELLOW="^[[33m"

57  BLUE="^[[34m"

58  CYAN="^[[35m"

Как работает .profile

Когда вы  входите в систему,  регистрационная программа выполняет интерпретатор shell с параметром '-' (например, -sh). Это сигнализирует интерпретатору  shell,  что сейчас момент регистрации и что должен быть выполнен файл настройки. Сначала выполняется /etc/profile - общий файл настройки, установленный системным администратором для всех пользователей, а затем файл .profile пользователя.  Каждый  интерпретатор shell  после  этого больше не запускает эти установочные программы.  В файле /etc/ profile интересно проверить машинно-зависимую информацию и посмотреть,  какие умолчания были для вас установлены.  Если вы хотите выполнить ваш .profile в любой момент после входа в систему,  наберите ".  .profile" (можно писать и ".profile", проверено, что обе формы работают).

Построчный разбор примера файла настройки.

Строки 3-8 делают хитрую установку главной подсказки - переменной PS1. В строке 3 инициализируется переменная, которая выбирает подсказку.  Значение ushort жестко закодировано в файле,  но вы всегда можете запросить его или установить его в зависимости от файла.

Первой альтернативой  является ufull,  используемая для установки подсказки в виде полного имени узла uucp в локальной системе. Вы выбираете такую подсказку,  если используете несколько машин и для доступа к одной машине применяете другую.  Отличительная подсказка  напоминает вам, какой машиной вы пользуетесь. Отметим, что подсказка имеет одинаковое число символов и для короткой строки, и для длинной. Если же вам нужно имя узла uucp,  но не нужна длинная строка для подсказки, вы можете выбрать ushort, что дает первые три символа имени узла. Как показано в строке 6, имя получается применением команды uuname для получения локального имени узла (опция -l). Затем это имя пропускается через команду cut,  которая вырезает символы с первого по третий. Результат присваивается переменной подсказки.

Последняя альтернатива для тех, кто имеет графические символы.  Назначение в строке 7 есть греческий символ. Его можно получить применением специальных управляющих последовательностей,  которые указывают терминалам отображение специальных символов.  Символы ^[  являются визуальным представлением управляющего символа в программе vi. Вы можете получить этот символ в программе vi,  набрав control-v, а затем ESC.  Последовательность ESC[12m означает,  что следующий символ будет напечатан как графический. Символ j является вашей подсказкой и превращается в графический символ, который выдается на ваш экран. Используя различные символы алфавита, вы можете иметь в виде вашей подсказки почти любой графический символ. ESC[10m возвращает ваш терминал в режим обычного текста,  так что все символы,  печатаемые после того, как вы набрали ESC[10m, являются нормальными.

Если вы хотите сохранить вашу пользовательскую подсказку для всех подчиненных интерпретаторов shell, экспортируйте ее. Иначе вы получите $ для всех интерпретаторов shell нижнего уровня.

Строка 10    присваивает   переменной   LOGNAME   выход   команды logname(1).  Команда logname - это обычная команда системы UNIX, которая печатает ваше регистрационное имя из файла /etc/passwd. Обычно эта переменная установлена для вас системой,  но данный пример показывает, как вы можете установить ее вручную.

Строка 11 инициализирует переменную HOME.  Она тоже  устанавливается для вас системой, но мы хотим показать, как делать эти вещи осознанно,  а не по умолчанию.  Сначала мы ищем в  файле  паролей  запись, соответствующую переменной LOGNAME.  Мы ищем от начала строки имя, которое завершается символом :, чтобы убедиться, что найдено только корректное  соответствие имени пользователя.  Затем вся запись посылается команде cut,  которая вырезает шестое поле - регистрационный  каталог. Преимущество такой стратегии в том,  что регистрационный каталог автоматически меняется, если меняется запись в файле /etc/passwd.

Строка 12 инициализирует переменную MAIL. Определяя MAIL, вы указываете, что вы должны быть уведомлены о посылке вам новой почты, если вы находитесь в режиме on line. Строка 13 экспортирует эти переменные, так что они доступны нам в порожденных интерпретаторах shell.

Строки 15-24  определяют  все каталоги первого уровня в нашем регистрационном каталоге. Большинство имен состоят из двух букв, некоторые из трех.

Строка 25  присваивает переменной HDIRS все имена каталоговых переменных, что облегчает подключение всех каталогов без повторного ввода  их имен.  Мы  можем  просмотреть все каталоги и напечатать размер используемого дискового пространства:

$ for DIR in $HDIRS

> do

> echo "disk usage for $DIR: `du -s $DIR`"

> done

Строка 26  экспортирует переменные так,  чтобы мы могли всегда их использовать.  Отметим,  что мы экспортировали $HDIRS и  HDIRS.  Перед тем, как выполнить экспортирование, $HDIRS было распространено на все различные имена переменных. Следовательно, фактически мы экспортировали все имена плюс саму переменную HDIRS.

 Строка 28 инициализирует P так,  чтобы  это  был  ваш  каталог  в PUBDIR,  то есть  /usr/spool/uucppublic.  Теперь  у  нас есть простой способ ссылаться на наши файлы при работе с командой uucp.

 Строка 30  устанавливает CDPATH.  Это путь,  который проверяется, когда вы выполняете команду cd.  Сначала проверяется  текущий  каталог (.) на предмет того,  есть ли в нем имя каталога,  в который вы хотите попасть.  Затем проверяется ..  (родительский  каталог).  После  этого просматривается  ваш регистрационный  каталог.  Последним назначением CDPATH является $HDIRS, что подключает имена всех подкаталогов.  Цель этих  имен  -  позволить  команде cd искать в соответствующем каталоге введенное вами имя.

Строка 31 инициализирует переменную PATH.  PATH работает таким же образом,  как CDPATH.  Она ищет программы,  которые нужно запустить, в каждом каталоге, указанном в переменной PATH. Если имя не найдено ни в одном из этих каталогов, печатается сообщение ": not found" ("<имя-файла>: не найдено").

Строка 32 инициализирует переменную SHELL.  Эту переменную  могут использовать не более чем одна или две утилиты.  Обычно она устанавливается системой,  когда вы регистрируетесь.

Строка 33 экспортирует переменные CDPATH, PATH и SHELL.

Строки 35-39 - это хитрый способ установки  определений  терминалов.  Строка  35  начинается со спрятанной команды tty,  заключенной в знаки ударения (`...`). Выходом команды tty является "/dev/tty00". Затем мы берем основное имя этой строки,  т.е. "tty00". Далее мы используем структуру переключателя по этому значению,  чтобы увидеть, что мы хотим сделать для каждого конкретного терминала.  Команды tset,  показанные здесь, относятся к среде XENIX и могут быть неприемлемыми в вашей среде.

Строка 41 делает эхо-отображение значения TERM  на  экран,  чтобы сообщить вам  тип вашего терминала,  если он вам нужен.  Это значение доступно, если описанная ранее команда tset устанавливает для вас TERM как часть своей обычной работы.

В строке 42 устанавливается переменная  TERMCAP,  указывающая  на /etc/termcap.  Это обычный способ установки переменной TERMCAP. Другой способ - присвоить TERMCAP текущую закодированную строку,  которая находится в файле описания терминала. Если TERMCAP установлен на закодированную строку, то утилите vi нет необходимости обращаться к файловому вводу-выводу, чтобы получить характеристики вашего терминала. Строка 43 экспортирует эти значения так,  чтобы они были доступны на любом уровне интерпретатора shell.

Строка 45 устанавливает частотную переменную.  Это переменная  из XENIX и,  возможно, имеется в System V. Она используется для установки информации о времени.

Строка 46 устанавливает информацию о зоне времени, как это требуется в библиотечном вызове ctime(3). Имея переменную TZ, вы можете перекрыть подразумеваемую  зону времени при доступе ко времени из программы на языке Си. Строка 47 экспортирует эти переменные.

Строка 49 устанавливает ваше значение маски пользователя (umask). Она управляет подразумеваемым разрешением доступа для всех файлов, которые вы создаете.  Система вычитает значение umask из 777.  Результат становится правом доступа к файлу,  в данном случае 755. Когда вы создаете каталог с правом доступа 755, этот каталог показывается командой "ls -l" как rwxr-xr-x.  Когда вы создаете некаталоговый файл с  правом доступа  755,  этот файл показывается как rw-r--r--,  что эквивалентно 644. Некаталоговые файлы не имеют бита x, поэтому их нельзя исполнить. Каталогам же нужен установленный бит x, чтобы они были доступны по команде cd.

Строки 51  и  52  сообщают  вам  о времени вашего сеанса работы в системе. Строка 51 сообщает вам текущее время вашего входа в систему, а  строка  52 вызывает программу lastlog,  которая печатает дату вашей последней регистрации в системе. Программа lastlog описана в главе 5.

Строки 54-58  инициализируют  переменные,  генерирующие  цвета на цветном мониторе. Управляющие значения являются стандартными значениями  кодов ANSI.  Это работает в системе XENIX и может работать в вашей системе. Растровая графика не доступна, но имеется символьная графика и различные основные (foreground) и фоновые (background) цвета. Основные цвета кодируются числами,  начиная с 30, а фоновые цвета - числами с 40.

6. Настройка рабочих параметров СУБД

Согласно техническому заданию (раздел 1.5.3) в объединенной сети фирмы используется используется СУБД Informix. Рассмотрим настройки рабочих параметров данной СУБД.

Для настройки INFORMIX использует переменные окружения. Можно изменить любое из допущений, принимаемых INFORMIX по умолчанию, установкой одной или нескольких переменных окружения, распознаваемых INFORMIX.
Например сделать так, чтобы переменные типа MONEY изображались не в формате $149.50, а в формате руб 149.50 коп можно командой

DBMONEY='руб . коп' export DBMONEY

DBPATH указывает список директорий где (помимо текущей) INFORMIX ищет базы данных и связанные с ними файлы.

DBPATH=/udd/iwanow:/udd/petrow export DBPATH

Заставит искать базы данных не только в текущей директории, но и в директориях Петрова и Иванова

DBPATH=//hostname *OnL*

Заставит искать базы данных OnLine на удаленном компьютере.
Обычно же устанавливают переменные для конкретной рабочей станции в файле /etc/profile который автоматически выполняет файл /config/profiles/informix.sh
Примерное содержание файла /config/profiles/informix.sh

INFORMIXDIR=/usr/informix export INFORMIXDIR

DBPRINT=pp export DBPRINT # программа печати – pp

DBEDIT='rk -E' export DBEDIT # пользовательский редактор

# DBDATE=DMY4. export DBDATE # формат даты 24.09.1991

# DBMONEY='. руб' export DBMONEY# совковый стандарт денег

PATH=$PATH:$INFORMIXDIR/bin export PATH # выполняемые модули

SQLEXEC=$INFORMIXDIR/lib/sqlexec export SQLEXEC # сервер – SE

TERMCAP=$INFORMIXDIR/etc/termcap export TERMCAP

case $TERM in

Данные типа char в INFORMIX имеют длину 8 бит на символ и поэтому могут хранить как английские, так и русские буквы.
Встроенной сортировки по русскому алфавиту INFORMIX не реализовал. Для русской сортировки нужно использовать предварительную перекодировку.

Во время ввода пользователь должен переключаться с русского на английский клавишей CONTROL-O, а с английского на русский клавишей CONTROL-N.
Должна быть установлена переменная окружения

KEYBMAP="маршрутное имя файла с перекодировочной таблицей"

По умолчанию применяется KEYBMAP=/usr/informix/keybmap/dasher, которая устанавливает клавиатуру "ЯВЕРТЫ" под стандарт терминалов БЕСТЫ, и начальный алфавит - русский.

KEYBMAP=/usr/informix/keybmap/dasherE export KEYBMAP

Такой командой устанавливается клавиатура "ЯВЕРТЫ", и начальный алфавит - английский

KEYBMAP=/usr/informix/keybmap/dasherD export KEYBMAP

Клавиатура "ЙЦУКЕН" под стандарт персонального компьютера.

KEYBMAP=/usr/informix/keybmap/dasherP export KEYBMAP

Клавиатура "ЙЦУКЕН" под стандарт русской пишущей машинки.

В файле /usr/informix/keybmap/dasher лежит таблица перевода введенных с клавиатуры латинских символов в соответствующие им русские. Перекодировочная таблица соответствует "QWERTY"-английской клавиатуре. (Т.е. 'a' переводится в 'а', 'c' переводится в 'ц' и т.д.). Создается файл /usr/informix/keybmap/dasher программой, лежащей в /usr/informix/keybmap/crmap_dasher.c. Чтобы установить другое расположение русских букв на клавиатуре нужно переделать эту программу. Для этого необходимо переставить в нужном вам порядке содержимое массива russmap.

В программе /usr/informix/keybmap/crmap_dasher.c статическая переменная init определяет, в каком алфавите начинается работа INFORMIX. Если init=1, то сначала устанавливается русский алфавит, если init=0, то сначала устанавливается латинский алфавит. Переделанную программу нужно откомпилировать и запустить на выполнение.

7. Распределение предметных баз данных по узлам сети

7.1. Задание 1

Определить вариант рационального размещения предметных баз данных в распределенной информационной системе для случая, когда каждая база данных размещается только в одном узле сети, а обрабатывающие процессы (приложения) не являются распределенными. При этом считать, что если некоторый процесс обращается за данными к базе, находящейся в другом узле, сетевые затраты на одно обращение составляют “t” секунд, независимо от местонахождения узла в сети и дисциплины обслуживания. Если процесс обращается к базе данных, находящейся в том же узле, где выполняется и процесс, то считать, что “t=0”.

Исходные данные берем из таблиц 18 и 19 согласно номеру варианта и группы:

ИУ5-93, 16-й вариант.

Таблица 18

Пр\БД	БД1	БД2	БД3	БД4	БД5	БД6	БД7	БД8	БД9	БД10
П1	100			60		150				140
П2		400	300					250
П3	30		300		80		400		20	180
П4		300	150			100
П5					85		300		30
П6							200	300		110
П7	50			70					40	150
П8			200	60	75
П9		350	300			100		400
П10			240		90				40

Таблица 18 показывает использование предметных баз данных обрабатывающими процессами (приложениями) в течение временного интервала и интенсивности их обращений к базам данных (среднее число обращений за рассматриваемый интервал времени)

Таблица 19

У\П	П1	П2	П3	П4	П5	П6	П7	П8	П9	П10	N группы
У1	1,0		1,4	1,0	0,3		0,6		0,9		1,2,4,5,6,7
У2		0,5		1,2		0,7	1,0	1,1		0,95	1,2,3,5,6,7
У3	1,3		1,05	0,8	0,8		1,15		0,55	0,7	1,2,3,4,6,7
У4	0,87	0,8	0,9	1,1			0,9	0,8	0,5	0,8	1,2,3,4,5,7
У5			1,3		1,5	1,6	1,1	0,9			1,3,4,5,6,7
У6	1,3	0,8				1,6		0,2	0,6	0,7	1,2,3,4,5,6
У7		0,6	0,95	0,9	1,2	1,4		0,7		0,9	2,3,4,5,6,7
	15	16	15	15	15	16	16	16	16	15

Таблица 19 показывает распределение обрабатывающих процессов по узлам. Коэффициенты в таблице 2 используются для получения количества обращений к базе данных в исходном варианте задания по формуле:

N1=N*k,

где: N - значение из таблицы 18;

k - значение коэффициента из таблицы 19;

N1 - результирующее значение для таблицы учебного варианта задания.

На основе таблиц 18 и 19 была сформирована следующая сводная таблица исходных данных.

Таблица 20 Сводная таблица исходных данных

Узел	Проц.	БД1	БД2	БД3	БД4	БД5	БД6	БД7	БД8	БД9	БД10
У2	П2		200	150					125
	П6							140	210		77
	П7	50			70					40	150
	П8			220	66	82,5
У3	П7	57,5			80,5					46	172,5
У3	П9		192,5	165			55		220
У4	П2		320	240					200
	П7	45			63					36	135
	П8			160	48	60
	П9		175	150			50		200
У5	П6							320	480		176
	П7	55			77					44	165
	П8			180	54	67,5
У6	П2		320	240					200
	П6							320	480		176
	П8			40	12	14
	П9		210	180			60		240
У7	П2		240	180					150
	П6							280	420		154
	П8			140	42	52,5

В данной таблице представлены результаты затрат на обработку конкретной БД конкретными процессами в конкретных узлах.

Например, для обработки БД3 вторым процессом в первом узле нужно 150 единиц времени, а общее время обработки запроса к БД3 в первом узле равно 370 единиц. В то же время, БД6 вообще не обрабатывается в первом узле.

Выгодней помещать БД в тот узел, где затраты максимальны, так как затраты в данном узле обращаются в ноль.

Из таблицы 20 получим таблицу 21 путём суммирования всех затрат по обращению к данной БД без учёта затрат по обращению к этой БД из данного узла.

Таблица 21

*У\БД*	БД1	БД2	БД3	БД4	БД5	БД6	БД7	БД8	БД9	БД10
У2	157,5	1457,5	1675	376,5	194	165	920	2590	126	978,5
У3	150	1465	1880	432	276,5	110	1060	2705	120	1033
У4	162,5	1162,5	1495	401,5	216,5	115	1060	2525	130	1070,5
У5	152,5	1657,5	1865	381,5	209	165	740	2445	122	864,5
У6	207,5	1127,5	1585	500,5	262,5	105	740	2005	166	1029,5
У7	207,5	1417,5	1725	470,5	224	165	780	2645	166	1051,5

Таблица 22 содержит рациональные варианты итогового размещения БД по узлам сети. Значения затрат в таблице 22 – минимальные значения по каждому из столбцов таблицы 21.

Таблица 22 Рациональные варианты размещения БД по узлам сети

	БД1	БД2	БД3	БД4	БД5	БД6	БД7	БД8	БД9	БД10	å затраты
Вариант 1	У3	У6	У4	У2	У2	У6	У5	У6	У3	У5	7177,5
Вариант 2	У3	У6	У4	У2	У2	У6	У6	У6	У3	У5	7177,5
Затраты	150	1127,5	1495	376,5	194	105	740	2005	120	864,5

7.2. Задание 2

Определить вариант рационального размещения предметных баз данных в распределенной информационной системе для случая, когда каждая база данных может иметь произвольное число репликаций (копий), размещаемых на любых узлах (размещается только в одном узле сети главная репликация - мастер-репликация). Обрабатывающие процессы (приложения) не являются распределенными. При этом считать, что если некоторый процесс обращается за данными к базе, находящейся в другом узле, сетевые затраты на одно обращение составляют “t” секунд, независимо от местонахождения узла в сети и дисциплины обслуживания. Если процесс обращается к базе данных, находящейся в том же узле, где выполняется и процесс, то считать, что “t=0”. На создание и поддержку репликаций средние приведенные затраты назначить для исходного учебного задания по следующей формуле:

N2=0,3*N*k^-1, где:

N – значение из таблицы 18;

k – значение коэффициента из таблицы 19;

N2 – результирующее значение для исходных данных, приведенных в таблице 23.

Таблица 23 Сводная таблица исходных данных

Узел	Проц.	БД1	БД2	БД3	БД4	БД5	БД6	БД7	БД8	БД9	БД10
У2	П2		240	180					150
	П6							85,7	128,6		41,1
	П7	15			21					12	45
	П8			54,5	16,4	20,5
У3	П7	13			18,3					10,4	39,1
У3	П9		190,9	163,6			54,5		218,2
У4	П2		150	112,5					93,8
	П7	16,7			23,3					13,3	50
	П8			75	22,5	46,9
	П9		210	180			60		240
У5	П6							37,5	56,3		20,6
	П7	13,6			19					10,9	19,3
	П8			66,7	20	25
У6	П2		150	112,5					93,8
	П6							37,5	56,3		20,6
	П8			300	90	105
	П9		175	150			50		200
У7	П2		200	150					125
	П6							42,9	64,3		23,6
	П8			85,7	25,7	32,1

Из таблицы 23 получаем таблицу 24 путём суммирования всех затрат на создание репликации в конкретном узле.

Таблица 24

*У\БД*	БД1	БД2	БД3	БД4	БД5	БД6	БД7	БД8	БД9	БД10
У2	15	240	234,5	37,4	20,5	-	85,7	278,6	12	86,1
У3	13	190,9	163,6	18,3	-	54,5	-	218,2	10,4	39,1
У4	16,7	360	367,5	45,8	46,9	60	-	333,8	13,3	50
У5	13,6	-	66,7	39	25	-	37,5	56,3	10,9	39,9
У6	-	325	562,5	90	105	50	37,5	350,1	-	20,6
У7	-	200	235,7	25,7	32,1	-	42,9	189,3	-	23,6

Из таблицы 20 получаем таблицы 25 и 26 путём суммирования всех затрат на обращение из данного узла к данной БД соответственно с учетом вариантов 1 и 2 рационального размещения БД, полученных в ходе выполнения задания 1.

Для 1-го варианта:

Таблица 25

*У\БД*	БД1	БД2	БД3	БД4	БД5	БД6	БД7	БД8	БД9	БД10
У2	50	200	370	0	0	-	140	335	40	227
У3	0	192,5	165	80,5	-	55	-	220	0	172,5
У4	45	495	0	111	60	50	-	400	36	135
У5	55	-	180	131	67,5	-	0	480	44	0
У6	-	0	460	12	14	0	320	0	-	176
У7	-	240	320	42	52,5	-	280	570	-	154

Для 2-го варианта:

Таблица 26

*У\БД*	БД1	БД2	БД3	БД4	БД5	БД6	БД7	БД8	БД9	БД10
У2	50	200	370	0	0	-	140	335	40	227
У3	0	192,5	165	80,5	-	55	-	220	0	172,5
У4	45	495	0	111	60	50	-	400	36	135
У5	55	-	180	131	67,5	-	320	480	44	0
У6	-	0	460	12	14	0	0	0	-	176
У7	-	240	320	42	52,5	-	280	570	-	154

Вычтем значения таблицы 24 из значений таблицы 25 и 26 (для вариантов 1 и 2 рационального размещения БД в узлах сети) и получим таблицы 27 и 28 (для вариантов 1 и 2 рационального размещения БД в узлах сети), отражающие выигрыш при размещении репликации данной БД в данном узле.

Для 1-го варианта:

Таблица 27

*У\БД*	БД1	БД2	БД3	БД4	БД5	БД6	БД7	БД8	БД9	БД10
У2	35	-40	135,5	-37,4	-20,5	-	54,3	56,4	28	140,9
У3	-13	1,6	1,4	62,2	-	0,5	-	1,8	-10,4	133,4
У4	28,3	135	-367,5	65,2	13,1	-10	-	66,2	22,7	85
У5	41,4	-	113,3	92	42,5	-	-37,5	423,7	33,1	-39,9
У6	-	-325	-102,5	-78	-91	-50	282,5	-350,1	-	155,4
У7	-	40	84,3	16,3	20,4	-	237,1	380,7	-	130,4

Для 2-го варианта:

Таблица 28

*У\БД*	БД1	БД2	БД3	БД4	БД5	БД6	БД7	БД8	БД9	БД10
У2	35	-40	135,5	-37,4	-20,5	-	54,3	56,4	28	140,9
У3	-13	1,6	1,4	62,2	-	0,5	-	1,8	-10,4	133,4
У4	28,3	135	-367,5	65,2	13,1	-10	-	66,2	22,7	85
У5	41,4	-	113,3	92	42,5	-	282,5	423,7	33,1	-39,9
У6	-	-325	-102,5	-78	-91	-50	-37,5	-350,1	-	155,4
У7	-	40	84,3	16,3	20,4	-	237,1	380,7	-	130,4

При размещении одной репликации с максимальным эффектом следует создать репликацию БД8 и разместить её в узле 5 (так как в этом узле максимальный выигрыш от размещения в нем репликации). Выигрыш при этом составит 423,7, а суммарные затраты – 6753,8.

При размещении двух репликации с максимальным эффектом следует создать реплики две репликации БД8 и разместить их в узлах 5 и 7. Выигрыш при этом составит 804,4, а суммарные затраты – 6373,1.

При размещении трёх репликаций с максимальным эффектом следует создать две репликации БД8 и разместить их в узлах 5 и 7, а также создать репликацию БД7 и разместить её в узле 6 для первого варианта рационального размещения БД в узлах сети, либо в узле 5 для второго варианта рационального размещения БД. Выигрыш при этом составит 1086,9, а суммарные затраты – 6090,6.

При создании у каждой БД своей репликации их необходимо разместить в тех узлах, где выигрыш от их размещения будет максимальным.

Таблица 29 Варианты рационального размещения репликаций БД в узлах сети

	БД1	БД2	БД3	БД4	БД5	БД6	БД7	БД8	БД9	БД10	å выигрыш
Вариант 1	У5	У4	У2	У5	У5	У3	У6	У5	У5	У6	1340,6
Вариант 2	У5	У4	У2	У5	У5	У3	У5	У5	У5	У6	1340,6
Выигрыш	41,4	135	135,5	92	42,5	0,5	282,5	423,7	33,1	155,4

Суммарные затраты при этом составят 5832,8.

7.3. Программная реализация распределения предметных баз данных по узлам сети

Для распределения предметных баз данных по узлам сети была написана программа Maxoness.exe в среде программирования Delphi 7.0.

Исходный текст приведен в приложении 1.

На рисунке 9 приведено распределение для моего варианта.

Рис. 9 Программное распределение БД по узлам сети

8. Аналитическое моделирование сети

8.1. Формализованная схема сети

Согласно заданию необходимо выполнить моделирование системы, содержащей ПЭВМ и сервер (два ЦП и диски). Формализованная схема такой системы представлена на рисунке 9:

Рис. 10 Формализованная схема сети

Введём следующие обозначения:

То – время дообработки запроса на рабочей станции;

Тф – время формирования запроса;

tп – время обработки запроса в процессоре (процессоры идентичны);

tд – время обработки запроса в диске;

Pi – вероятность обращения к i-му диску;

i=1¸m, где m – количество дисков в системе;

с – количество процессоров;

N – количество рабочих станций.

8.2. Порядок расчета

1. Определяем узкое место сети (т.е. узел сети, в котором наименьшая производительность).

Определяем времена пребывания заявок в узлах сети.

Процессор:

Диски:

Находим время цикла.

4. Определяем новое значение фонового потока:

Сравниваем старое и новое значение фонового потока.

Если различие между l_Ф1 и l_Ф меньше заданной погрешности, то рассчитываем характеристики функционирования сети. Если наоборот, то проводим расчет заново, задаваясь новым фоновым потоком:

Когда погрешность нас устраивает, то определяем характеристики функционирования сети:

8.3. Программа для аналитического моделирования

Для аналитического моделирования сети была написана программа Maxoness_Analit в среде программирования Delphi 7.0 для варианта 76. Исходный текст программы представлен ниже:

unit Maxoness_Mod;

interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

Dialogs, StdCtrls;

type

TForm1 = class(TForm)

GroupBox1: TGroupBox;

Label1: TLabel; Label2: TLabel; edN: TEdit; Label3: TLabel; edTo: TEdit;

Label4: TLabel; edTf: TEdit; Label5: TLabel; edTn: TEdit; Label6: TLabel; edTd: TEdit;

GroupBox2: TGroupBox;

Label7: TLabel; Label8: TLabel; Label9: TLabel;

edPnres: TEdit; edPdres: TEdit; edPctres: TEdit; edTreak: TEdit;

Label12: TLabel; Label13: TLabel; Label14: TLabel;

edInaccuracy: TEdit;

btnModel: TButton;

lbIteration: TLabel;

Label15: TLabel; Label16: TLabel;

m: TEdit;

procedure btnModelClick(Sender: TObject);

private

{ Private declarations }

public

{ Public declarations }

end;

var

Form1: TForm1;

implementation

{$R *.dfm}

procedure TForm1.btnModelClick(Sender: TObject);

var

Mmin, Mmin1, Mmin2: real;

Tn,Td,lf1,lf,Tcikl:real;

delta,delta1:real;

flag:boolean;

iteration:integer;

Pd,Pn,Pst,Treak:real;

i:integer;

begin

Mmin1:=2.0/(StrToFloat(Form1.edTn.Text));

Mmin2:=1.0/((1/StrToInt(Form1.m.Text))*(StrToFloat(Form1.edTd.Text)));

if Mmin1>Mmin2 then

Mmin:=Mmin2

else

Mmin:=Mmin1;

lf1:=0.995*((StrToInt(Form1.edN.Text)-1)/StrToInt(Form1.edN.Text))*Mmin;

flag:=true;

iteration:=0;

Td:=0;

while (flag) do

begin

iteration:=iteration+1;

Tn:=StrToFloat(Form1.edTn.Text)/(1-sqr(lf1*StrToFloat(Form1.edTn.Text)/2));

for i:=1 to StrToInt(Form1.m.Text) do

begin

Td:=Td+(1/StrToFloat(Form1.m.Text))/((1/StrToFloat(Form1.edTd.Text))- (1/StrToFloat(Form1.m.Text))*lf1);

end;

Tcikl:=StrToFloat(Form1.edTo.Text)+StrToFloat(Form1.edTf.Text)+Tn+Td;

lf:=(StrToInt(Form1.edN.Text)-1.0)/Tcikl;

delta:=abs((lf1-lf)/lf1);

if delta>StrToFloat(Form1.edInaccuracy.Text) then

begin

delta1:=(lf1-lf)/100;

lf1:=lf1-delta1;

TCikl:=0;

Td:=0;

end

else

flag:=false;

end;

Treak:=(StrToFloat(Form1.edN.Text)-1)/lf1-StrToInt(Form1.edTf.Text);

Pst:=(StrToInt(Form1.edTo.Text)+StrToInt(Form1.edTf.Text))/Tcikl;

Pd:= StrToFloat(Form1.edN.Text)/Tcikl*(1/StrToFloat(Form1.m.Text))* StrToFloat(Form1.edTd.Text);

Pn:= StrToFloat(Form1.edN.Text)*StrToFloat(Form1.edTn.Text)/(Tcikl*2);

Form1.edPctres.Text:=FloatToStrF(Pn,ffGeneral,3,10);

Form1.edPdres.Text:=FloatToStrF(Pd,ffGeneral,5,10);

Form1.edPnres.Text:=FloatToStrF(Pn,ffGeneral,3,10);

Form1.edTreak.Text:=FloatToStrF(Treak,ffGeneral,8,10);

Form1.lbIteration.Caption:='Число итераций: '+IntToStr(iteration);

end; end.

На рисунке 10 приведен пример вывода на экран одного из экспериментов:

Рис. 11 Вывод программы аналитического моделирования

8.4. Результаты аналитического моделирования

Номер ЭКСПЕРИМЕНТА	1	2	3	4	5
НАЧАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ
Число рабочих станций	20	20	20	20	20
Время дообработки запроса на рабочей станции	90	90	90	90	150
Время формирования запроса на рабочей станции	100	100	80	80	80
Время обработки в процессоре (tп)	5	10	10	10	10
Время обработки в диске (tд)	30	30	30	30	30
Число дисков (m)	5	5	5	10	10
РЕЗУЛЬТАТ МОДЕЛИРОВАНИЯ.
Загрузка процессора	0,2	0,391	0,418	0,449	0,358
Загрузка диска	0,479	0,469	0,502	0,270	0,215
Загрузка рабочих станций	0,759	0,759	0,711	0,764	0,824
Время реакции системы	150,26	150,261	159,172	142,537	198,987

9. Имитационное моделирование сети.

9.1. Формализованная схема сети

Согласно заданию необходимо выполнить моделирование системы, содержащей ПЭВМ и сервер (два ЦП и диски). Формализованная схема такой системы представлена на рисунке 11:

Рис. 12 Формализованная схема сети

9.2. Листинг программы на языке GPSS.

DISK_N FUNCTION RN1,D5

0.2,1/0.4,2/0.6,3/0.8,4/1,5

expon FUNCTION RN1,C25

0,0/0.05,0.051/0.1,0.105/0.15,0.162/0.2,0.223/0.25,0.288/0.3,0.357/0.35,0.431

0.4,0.511/0.45,0.598/0.5,0.693/0.55,0.798/0.6,0.916/0.65,1.05/0.7,1.204/0.75,1.386

0.8,1.609/0.85,1.897/0.9,2.302/0.95,2.996/0.96,3.219/0.97,3.506/0.98,3.912/0.99,4.605/1,13

INITIAL X$STATION_N,20

INITIAL X$STATION_TD,90

INITIAL X$STATION_TF,100

INITIAL X$PROCESSOR_T,5

INITIAL X$DISK_T,30

INITIAL X$DISK_N,5

WORKSTATION_D STORAGE 20

WORKSTATION_F STORAGE 20

CPU_M STORAGE 2

GENERATE ,,,X$STATION_N

WORKF ENTER WORKSTATION_F,1

ADVANCE X$STATION_TF,FN$expon

LEAVE WORKSTATION_F,1

CPU QUEUE QSYSTEM

QUEUE QPROC

ENTER CPU_M,1

DEPART QPROC

ADVANCE X$PROCESSOR_T,FN$expon

ASSIGN 1,WORKD

LEAVE CPU_M,1

DISK ASSIGN 5,FN$DISK_N

QUEUE P5

SEIZE P5

DEPART P5

ADVANCE X$DISK_T,FN$expon

RELEASE P5

WORKD ENTER WORKSTATION_D,1

ADVANCE X$STATION_TD,FN$expon

LEAVE WORKSTATION_D,1

DEPART QSYSTEM

TRANSFER ,WORKF

GENERATE 100000

TERMINATE 10

START 1

9.3 Результат моделирования в одной точке.

Исходные данные:

Число рабочих станций	20
Время дообработки запроса на рабочей станции	90
Время формирования запроса на рабочей станции	100
Время обработки в процессоре (tп)	5
Время обработки в диске (tд)	30
Число дисков (m)	5

Результат моделирования:

GPSS World Simulation Report - maxoness.25.1

Sunday, December 17, 2006 01:51:13

START TIME END TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES

0.000 100000.000 24 5 3

NAME VALUE

CPU 5.000

CPU_M 10009.000

DISK 12.000

DISK_N 10000.000

DISK_T 10006.000

EXPON 10001.000

PROCESSOR_T 10005.000

QPROC 10011.000

QSYSTEM 10010.000

STATION_N 10002.000

STATION_TD 10003.000

STATION_TF 10004.000

WORKD 18.000

WORKF 2.000

WORKSTATION_D 10007.000

WORKSTATION_F 10008.000

LABEL LOC BLOCK TYPE ENTRY COUNT CURRENT COUNT RETRY

1 GENERATE 20 0 0

WORKF 2 ENTER 7696 0 0

3 ADVANCE 7696 9 0

4 LEAVE 7687 0 0

CPU 5 QUEUE 7687 0 0

6 QUEUE 7687 0 0

7 ENTER 7687 0 0

8 DEPART 7687 0 0

9 ADVANCE 7687 0 0

10 ASSIGN 7687 0 0

11 LEAVE 7687 0 0

DISK 12 ASSIGN 7687 0 0

13 QUEUE 7687 6 0

14 SEIZE 7681 0 0

15 DEPART 7681 0 0

16 ADVANCE 7681 3 0

17 RELEASE 7678 0 0

WORKD 18 ENTER 7678 0 0

19 ADVANCE 7678 2 0

20 LEAVE 7676 0 0

21 DEPART 7676 0 0

22 TRANSFER 7676 0 0

23 GENERATE 1 0 0

24 TERMINATE 1 0 0

FACILITY ENTRIES UTIL. AVE. TIME AVAIL. OWNER PEND INTER RETRY DELAY

1 1509 0.473 31.363 1 15 0 0 0 4

2 1576 0.489 31.036 1 0 0 0 0 0

3 1536 0.490 31.890 1 3 0 0 0 2

4 1521 0.472 31.025 1 0 0 0 0 0

5 1539 0.483 31.407 1 5 0 0 0 0

QUEUE MAX CONT. ENTRY ENTRY(0) AVE.CONT. AVE.TIME AVE.(-0) RETRY

1 9 4 1513 818 0.416 27.485 59.835 0

2 8 0 1576 859 0.424 26.878 59.079 0

3 9 2 1538 814 0.433 28.134 59.766 0

4 10 0 1521 831 0.417 27.419 60.441 0

5 10 0 1539 815 0.514 33.410 71.019 0

QSYSTEM 19 11 7687 0 12.101 157.421 157.421 0

QPROC 5 0 7687 7249 0.017 0.219 3.844 0

STORAGE CAP. REM. MIN. MAX. ENTRIES AVL. AVE.C. UTIL. RETRY DELAY

WORKSTATION_D 20 18 0 16 7678 1 7.073 0.354 0 0

WORKSTATION_F 20 11 0 20 7696 1 7.899 0.395 0 0

CPU_M 2 2 0 2 7687 1 0.400 0.200 0 0

SAVEVALUE RETRY VALUE

DISK_N 0 5.000

STATION_N 0 20.000

STATION_TD 0 90.000

STATION_TF 0 100.000

PROCESSOR_T 0 5.000

DISK_T 0 30.000

FEC XN PRI BDT ASSEM CURRENT NEXT PARAMETER VALUE

5 0 100021.568 5 16 17 1 18.000

5 5.000

9 0 100027.741 9 3 4 1 18.000

5 4.000

11 0 100039.199 11 3 4 1 18.000

5 4.000

3 0 100051.893 3 16 17 1 18.000

5 3.000

17 0 100081.990 17 19 20 1 18.000

5 4.000

15 0 100085.157 15 16 17 1 18.000

5 1.000

20 0 100100.267 20 3 4 1 18.000

5 3.000

7 0 100108.563 7 19 20 1 18.000

5 5.000

13 0 100133.024 13 3 4 1 18.000

5 3.000

21 0 100148.717 21 3 4 1 18.000

5 5.000

14 0 100153.622 14 3 4 1 18.000

5 1.000

4 0 100245.811 4 3 4 1 18.000

5 1.000

8 0 100271.585 8 3 4 1 18.000

5 4.000

19 0 100439.301 19 3 4 1 18.000

5 5.000

22 0 200000.000 22 0 23

9.4. Результаты имитационного моделирования

Номер ЭКСПЕРИМЕНТА	1	2	3	4	5
НАЧАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ
Число рабочих станций	20	20	20	20	20
Время дообработки запроса на рабочей станции	90	90	90	90	150
Время формирования запроса на рабочей станции	100	100	80	80	80
Время обработки в процессоре (tп)	5	10	10	10	10
Время обработки в диске (tд)	30	30	30	30	30
Число дисков (m)	5	5	5	10	10
РЕЗУЛЬТАТ МОДЕЛИРОВАНИЯ.
Загрузка процессора	0,2	0,389	0,414	0,443	0.363
Загрузка диска	0,481	0.464	0.505	0.265	0.215
Загрузка рабочих станций	0.749	0.738	0.699	0.762	0.818
Время реакции системы	157.421	162.008	169,213	149.985	208.750

10. Сравнительный анализ результатов.

№

Модель

Загрузка устройств

Время реакции

процессора

диска

раб. станции

Аналитическая

Имитационная

0,200

0,479

0,481

0,759

0.749

150,26

157.421

Аналитическая

Имитационная

0,391

0,389

0,469

0.464

0,759

0.738

150,261

162.008

Аналитическая

Имитационная

0,418

0,414

0,502

0.505

0,711

0.699

159,172

169,213

Аналитическая

Имитационная

0,449

0,443

0,270

0.264

0,764

0.762

142,537

149.985

Аналитическая

Имитационная

0,358

0.363

0,215

0.215

0,824

0.818

198,987

208.750

Сравнительный анализ результатов аналитического и имитационного моделирования показывает, что их различие несущественное для основных параметров. Поэтому можно заключить, что рассмотренные модели аналитического и имитационного моделирования можно использовать для расчёта основных параметров вычислительной сети.

11. Выводы по работе

При разработке проектного решения на объединенную сеть, связывающую все подразделения фирмы, получены следующие основные результаты:

· Была разработана объединённая сеть фирмы и сети для центрального офиса и двух удалённых филиалов. Центральный офис использует сеть, построенную на стандартах 100Base T4 и 10 Base T. Удалённый филиал №1 использует сеть, построенную на стандартах 10Base 2 и 10Base T. И удалённый филиал №2 использует сеть, построенную по стандарту Token Ring. Для сетей центрального офиса и удалённых филиалов было выбрано соответствующее оборудование.

· Приведены методы увеличения производительности и отказоустойчивости серверов, подробно описаны серверы на базе процессоров Pentium с системой RAID-0.

· На основании задания по варианту осуществлен выбор сетевой ОС, описана настройка рабочих параметров сетевой ОС.

· На основании задания по варианту осуществлен выбор, описана настройка рабочих параметров СУБД.

· Выполнено распределение предметных баз данных по узлам сети.

· Выполнен подсчет затрат без учета репликаций баз данных и с учетом репликаций.

· Проведено аналитическое моделирование функционирования ЛВС

· Выполнено имитационное (с помощью языка GPSS) моделирование функционирования ЛВС.

12. Литература

1) Новиков Ю.В., Кондратенко С.В. Основы локальных сетей. – М.: Интернет – Университет Информационных Технологий, 2005. – 360 с.

2) Галкин В.А., Григорьев Ю.А. Телекоммуникации и сети. – М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. – 608 с.

3) Рукописный источник: Лекции по курсу «Эксплуатация АСОИУ».

4) Электронный источник: http://www.hp.com.

5) Электронный источник: http://www.cisco.com.

6) Электронный источник: http://www.citforum.ru.

7) Электронный источник: http://www.r-style.donpac.ru/krup/krupn_p_3com_24.html

8) Электронный источник: http://edimax.ru.

9) Электронный источник: http://www.datasystems.ru/catalog/158.html

10) Электронный источник: http://www1.airport.sakhalin.ru/ospru/cw/1996/36/35.htm.

11) Электронный источник: http://lecture.narod.ru/TEMP/norenkov.html