BugTraq.Ru: Анализ комплексных показателей надежности сетей передачи данных

Анализ комплексных показателей надежности сетей передачи данных
П.А.Рахман
Опубликовано: dl, 27.12.12 13:19

Аннотация

В последние три десятилетия наблюдается бурное развитие информационных технологий и их внедрение в самые различные сферы деятельности человека, и сети передачи данных стали неотъемлемой частью жизни людей, без которой практически уже немыслим информационный обмен. В такой ситуации анализ технических характеристик существующих сетей передачи данных и проектирование новых сетей с учетом заданных характеристик была и остается одной из наиболее актуальных задач в области информационных технологий.

Помимо таких технических характеристик сетей, как: производительность, латентность, масштабируемость, степень прозрачности для конечных пользователей, также крайне важными характеристиками являются комплексные показатели надежности такие как: коэффициент готовности и среднее время недоступности в год. От показателей надежности напрямую зависит доступность информационных сервисов для пользователей. Кроме того, от надежности сети косвенно также зависят производительность и латентность сети, поскольку возникновение сбоев и отказов в сети влечет к необходимости повторной передачи блоков данных, а это в итоге ведет к увеличению задержек при передаче и уменьшению объемов передаваемых данных в единицу времени. Наконец, от надежности сети также косвенно зависит безопасность функционирования систем управления какими-либо объектами, в которых несвоевременная реакция (из-за отказов и сбоев в сети передачи данных) системы управления на какие-либо критические изменения в объекте управления могут привести к серьезным последствиям. В такой ситуации анализ показателей надежности сетей передачи данных является особенно актуальной проблемой.

В рамках данной статьи автор рассматривает применение теоретической модели надежности восстанавливаемых систем, состоящих из одной или нескольких групп однородных объектов, на несколько типовых топологий локальных сетей и на магистральные сети с задаваемой топологией с целью анализа коэффициента готовности сетей. В основе модели лежит математический аппарат теории вероятностей. Для максимального упрощения конечных формул для расчета коэффициента готовности автором делается допущение о полной независимости объектов как внутри групп, так и между группами, как по отказам, так и по восстановлениям. Кроме того, также для упрощения анализа не учитывается возможность отказов самих каналов связи в сетях передачи данных.

В первой части статьи рассматриваются модели надежности восстанавливаемых систем с конечными формулами для расчета вероятностей всех состояний систем. Во второй части рассматриваются несколько простейших видов топологий современных локальных сетей с некоторыми топологическими допущениями (достаточно распространенными на практике), существенно упрощающими итоговые формулы расчета коэффициента готовности этих сетей. Наконец, в третьей части рассматриваются магистральные сети с произвольно задаваемой топологией, и приведена методика расчета коэффициента готовности, использующая в своей основе алгоритмы комбинаторики и теории графов Для каждой из рассматриваемых топологий сетей приводятся примеры расчета коэффициента готовности.

Полный текст (pdf, 1.5Mb).

обсудить | все отзывы (3)

[32567; 3; 7.66]