При построении корпоративных, глобальных вычислительных сетей (ГВС) одной из основных задач является моделирование структуры, обеспечивающей передачу заданных потоков информации по всем направлениям информационного обмена в приемлемое время.

В процессе ее решения необходимо учитывать значительное множество характеристик сети, такие как пропускная способность, задержки, надежность, стоимость, а также ограничения, накладываемые быстродействием серверов, пропускной способностью каналов, характеристиками трафика и т.д.

Сложность синтеза ГВС с учетом всего диапазона взаимосвязанных вопросов такова, что оптимизация по одному общему (комплексному) критерию практически не возможна или приводит к неоправданным вычислениям и временным затратам из-за ограниченных возможностей достоверного определения необходимых объемов исходных данных, динамически меняющихся в ходе эксплуатации сети.

Поэтому предлагается производить оптимизацию не по комплексному, а по частным критериям оптимальности системы, таким как производительность, оптимальная пропускная способность каналов связи, среднее время задержки в сети, надежность работы, минимальная стоимость сети с помощью комплекса взаимосвязанных частных моделей ГВС, реализованных в виде единого программного комплекса.

Эти модели включают в себя следующие подсистемы:

• Блок подготовки и анализа исходных данных;
• Блок анализа трафика, “узких” мест (задержек) в сети и выбора параметров управления;
• Блок выбора рациональной топологии сети и маршрутов доставки сообщений
• Подсистема определения оптимальных пропускных способностей каналов при ограничениях на среднее время задержки и на суммарную скорость передачи в магистральной сети;
• Блок выбора рационального соотношения между затратами на программную и аппаратную части реализации аппаратно-программной платформы серверов сети с архитектурой “Клиент-сервер”;
• Подсистема выбора требуемой производительности серверов и клиентов с учетом рационального распределения задач между ними и нагрузки между каналами и вычислительными средствами.

Полученные, с использованием таких моделей частные решения позволяют находить квазиоптимальные решения, последовательно корректируя структуру и характеристики сети.

Совокупность моделей носит многоуровневый, иерархический характер, и позволяет учитывать на каждом уровне факторы по сравнению с предыдущими  при фиксации параметров, определенных ранее.

Если полученные на каком-либо этапе параметры сети не удовлетворяют заказчика, то осуществляется повторный итерационный расчет с изменениями ранее принятых исходных данных и ограничений.

Так, методика предполагает, на первом этапе, построение сети минимальной стоимости, обеспечивающей передачу всех потоков информации при использовании минимальной пропускной способности каналов, но при условии передачи информации в каждый момент времени только между двумя узлами сети (свойство двухсвязности) и ограничении на количество транзитных узлов коммутации на пути от источника до адресата.

Затем определяются задержки в сети при одновременной передаче всего заданного трафика, находятся оптимальные пропускные способности каналов, обеспечивающие такие задержки. Определяется необходимость создания новых каналов связи или использования некоторой избыточности на тех или иных маршрутах.

После этого определяются требования к производительности серверов и клиентских рабочих мест и если они оказываются труднореализуемыми или экономически не целесообразными, то решается вопрос компромиссного перераспределения требований между сервером (по производительности) и каналами (по пропускной способности). Так же рассматривается возможность большего совмещения вычислительных и связных операций. При отрицательном результате осуществляется возврат в блок подготовки и анализа исходных данных и их корректировка. Например, уменьшается количество клиентов, обслуживаемых одним сервером, или уменьшается максимальное количество переприемов при сбоях в передаче и т.п.

Реализация данной методики значительно облегчает и ускоряет процесс выбора рациональных структуры и характеристик сети.

Сборник трудов 14 международной научной конференции. Том 6. Секция 8 / Смоленский филиал Московского энергетического института (технического университета), Смоленск, 2001.