Задачи проектирования региональных распределенных сетей передачи, обработки и хранения данных [2003 год]

By in
478
Задачи проектирования региональных распределенных сетей передачи, обработки и хранения данных [2003 год]

На сегодняшний день, сетевые территориально распределенные вычислительные системы занимают важное место в развитии региональной науки и техники, образовании и культуры, здравоохранения, торговли и т.д. Это вызвано, в первую очередь, интенсивным ростом потребностей в распределенных прикладных вычислениях, информационном сервисе, системах электронного документооборота, дистанционного обучения и торговли, использовании электронных почтовых служб и сервисов и т.д.

Развитие технологий проектирования территориально распределенных сетей и совокупность технологий построения сетей хранения (Storage Area Network – SAN и Network Attached Storage – NAS) положило основу новому направлению – проектированию региональных сетей передачи, обработки и хранения данных (РСХД, Region Storage Area Network – RSAN).

Тенденция к переходу от технологий SAN и NAS к RSAN предъявляют новые требования к увеличению дальности передачи больших массивов информации, скорости и функциональности. Говоря о RSAN как о следующем поколении сетей хранения, имеется в виду быстрые, интеллектуальные, масштабируемые и надежные, устойчивые к сбоям распределенные сети, применение которых позволило бы расширить возможности управления и пакет информационных услуг, обеспечить более высокое качество и класс обслуживания.

Применяемые в настоящее время, модели функционирования распределенных сетей являются недостаточно адекватными для проектирования сетей класса RSAN. Анализ существующих подходов к решению задачи оптимизации параметров RSAN показывает, что ряд существенных черт, факторов и механизмов, определяющих эффективность функционирования сети, необоснованно упрощается. Таким образом, возникает потребность в создании более совершенных моделей описания процессов функционирования RSAN и методах выбора оптимальных решений, что должно позволить оценить или сформировать набор проектов по ходу проектирования распределенной сети с тем, чтобы обеспечить возможность выбора приемлемого варианта системы.

При проектировании региональной сети хранения в качестве объекта исследования должна рассматривается региональная сеть передачи, обработки и хранения данных (RSAN), как сеть, использующая совокупность технологий распределенных сетей и сетей SAN/NAS. Узлами RSAN являются административный центр и районные центры обработки информации, представляющие собой сложные аппаратно-программные комплексы, и соединяющие их в единую систему разнородные каналы передачи информации.

Анализ проблем проектирования и факторов, влияющих на эффективность распределенных сетей, выявили основное направление оптимизации существующих сетевых структур, при котором приоритет отдается критерию пропускной способности вследствие того, что он имеет большой вес при высокой нагрузке на сеть и низком качестве передачи данных по разнородным каналам связи.

Исходя из вышесказанного, показатель эффективности функционирования РСХД может быть выражен взвешенной по интенсивностям загрузки суммой величин обратных пропускной способности, являющейся средним временем передачи единицы информации по каналу связи.

Таким образом, задача проектирования заключается в выборе такой структуры региональной сети и протокольных параметров, которые бы позволили повысить производительность системы и пропускную способность каналов передачи данных, и как следствием этого минимизировать величину среднего времени передачи единицы информации.

Основной целью проектирования для каждого региона РФ должна стать разработка методики выбора рациональной структуры региональной распределенной сети в условиях использования разнородных каналов связи с целью повышения производительности, а как следствие, ее эффективности функционирования, посредством выбора методов и совершенствования алгоритмов построения распределенных сетей.

Для достижения поставленной цели инженерам необходимо решить следующие основные задачи:

1.Провести анализ технологий и особенностей построения распределенных сетей хранения данных.

2.Исследовать модели и методы проектирования распределенных сетей передачи данных.

3.Предложить комплексную модель региональной сети, представляющую собой совокупность модели функционирования центра обработки информации и системы в целом.

  1. Разработать алгоритмы повышения производительности, а как следствие, и эффективности функционирования системы, и методику выбора рациональной структуры региональной сети передачи, обработки и хранения данных.
  2. Предложить методику анализа функционирования и выбора рациональной структуры региональной сети передачи, обработки и хранения данных, основанную на анализе операционных характеристик сети на протокольном уровне, позволяющую учесть взаимосвязь основных сетевых механизмов процессов передачи данных в условиях использования разнородных каналов связи.
  3. Провести апробацию результатов исследования.
  4. Разработать предложения и рекомендации по выбору рациональной структуры при проектировании RSAN и повышению эффективности ее функционирования.

Для решения комплекса поставленных задач целесообразно применение методов теории вероятностей, теории массового обслуживания, марковских процессов и методов математического моделирования.

В результате проведенных исследований при проектировании RSAN должна быть сформирована алгоритмическая и методологическая основа проектирования региональной распределенной сети, функционирующей в условиях использования разнородных каналов связи, которая может быть использована при разработке и реализации различных сетевых проектов целевых программ информатизации. Это позволит ускорить процесс проектирования, снизить финансовые и временные затраты при выборе приемлемого решения, построить или модернизировать региональную сеть, отвечающую предъявляемым требованиям к передаче, обработке и хранению данных.

Leave a reply

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *