Топология проектируемой сети: ОПТИМАЛЬНАЯ
Критерий синтеза СПД для минимизации: общая стоимость сети
| Пропускная Cпособност (бод) | Длина(км) | ||||||||||
| 100 | 600 | 1200 | 3000 | 4000 | 5000 | 6000 | 7000 | 8000 | |||
| 300 | 31.54 | 94.61 | 157.68 | 189.22 | 220.75 | 252.29 | 283.82 | 315.36 | 357.70 | 368.83 | 368.83 |
| 600 | 39.42 | 118.26 | 197.10 | 236.52 | 275.94 | 315.36 | 354.78 | 394.20 | 447.12 | 461.04 | 461.04 |
| 900 | 49.93 | 149.80 | 249.66 | 299.59 | 349.52 | 399.46 | 449.39 | 499.32 | 566.35 | 583.98 | 583.98 |
| 1200 | 68.33 | 204.98 | 341.64 | 409.97 | 478.30 | 546.62 | 614.95 | 683.28 | 775.01 | 799.14 | 799.14 |
| 2400 | 89.35 | 268.06 | 446.76 | 536.11 | 625.46 | 714.82 | 804.17 | 893.52 | 1013.47 | 1045.02 | 1045.02 |
| 4800 | 118.26 | 354.78 | 591.30 | 709.56 | 827.82 | 946.08 | 1064.34 | 1182.60 | 1341.36 | 1383.12 | 1383.12 |
| 9600 | 152.42 | 457.27 | 762.12 | 914.54 | 1066.97 | 1219.39 | 1371.82 | 1524.24 | 1728.86 | 1782.69 | 1782.69 |
| 12000 | 183.96 | 551.88 | 919.80 | 1103.76 | 1287.72 | 1471.68 | 1655.64 | 1839.60 | 2086.56 | 2151.52 | 2151.52 |
| 24000 | 226.01 | 678.02 | 1130.04 | 1356.05 | 1582.06 | 1808.06 | 2034.07 | 2260.08 | 2563.49 | 2643.30 | 2643.30 |
2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ КУРСОВОГОПРОЕКТА
2.1. ОБЩАЯ МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯРИВС
Для проектирования РИВС вначале необходимопроизвести ее топологический синтез, а именно: определить число узлов сети испособы их связи между собой и источниками информации, параметры и местаразмещения каналов связи, концентраторов данных и т.п. Синтез топологическойструктуры крупномасштабных РИВС сопряжен с рядом проблем, связанных сограниченными возможностями используемой вычислительной техники, большимиразмерностями характеристик потоков информации, координат оконечных пунктовсети, многоэкстремальностью решаемой задачи, несовершенностью используемыхметодов оптимизации. Перечисленные проблемы вызывают необходимостьиспользования декомпозиционного подхода, позволяющего свести решение сложнойзадачи к ряду более простых. В практике проектирования общая задача синтезатопологической структуры сети разбивается на ряд подзадач. Решение этих задач,в совокупности составляющих общую задачу синтеза осуществляется с помощьюэвристических методов.
Для организации целенаправленного топологическогосинтеза РИВС используется 3х уровневая архитектура и 3 уровня проектирования:
- «вертикальный», на котором проектируется региональные вертикальные СПД;
- «вертикально-горизонтальный», на котором проектируютсявертикально-горизонтальные СПД;
- «горизонтальный», на котором проектируется горизонтальная СПД.
В соответствии сиспользуемыми уровнями выделяют следующие этапы проектирования.
1й этап. Всеисходное множество городов-узлов, подлежащих объединению в единую РИВСподвергаются процедуре регионально-территориальной декомпозиции, в результатекоторой определяется совокупность регионов, входящих в проектируемую сеть.Процесс декомпозиции осуществляется на основе анализа матрицы расстояний итрафиков. Результатом данного этапа является совокупность регионов и множествагородов, входящих в каждый регион.
2й этап. Производитсяопределение статуса каждого региона путем анализа матрицы тяготения передачиинформации для входящих в него городов.
3й этап.Первоначально для каждого полученного региона выбирается звездообразнаятопология в качестве начальной. Затем для всех регионов решаютсясоответствующие задачи.
4й этап. Решаетсязадача горизонтального синтеза – проектируется горизонтальная СПД. В качествеисходных данных для нее выступают узлы-центры вертикальных и вертикально-горизонтальныхСПД, определенных на предыдущем этапе. Результатом является топологическаяструктура горизонтальной СПД.
5й этап. Объединениерезультатов предыдущих этапов в результате чего синтезируется общаятопологическая структура РИВС.
6й этап. Определениеосновных интегральных характеристик результирующей сети и формирование таблицмаршрутизации для передачи сообщений.
2.2. МЕТОД КОММУТАЦИИ ПАКЕТОВ –ВАРИАНТ ВИРТУАЛЬНОГО КАНАЛА.
Сети с коммутацией пакетов были разработаныправительством США в 70-е годы для обеспечения надежной цифровой передачиданных по телефонным линиям. Коммутация пакетов представляет собой методдоставки сообщений, при котором данные помещаются в небольших пакетах. Пакетымогут передаваться в место назначения по различным маршрутам сети коммутациипакетов. Разные пакеты сообщения могут иметь различные маршруты. Вмаршрутизации трафика важно достичь наилучшего маршрута и скорейшей доставки.Коммутация пакетов обеспечивает наилучший способ совместного использованиякоммуникационных линий для передачи пакетов данных. Сети коммутации пакетовпредлагают такие фирмы как AT&T, Tymenet, Telnet, CompuServe, GE, Sprint иInfonet Services. Некоторые компании предлагают международные услуги.Телефонные компании часто имеют свои средства коммутации пакетов, которые выможете использовать для объединения локальных сетей. Подобные линии являютсявиртуальными. Как уже говорилось, виртуальная линия выглядит для пользователякак выделенная линия, связывающая системы. Реально передача осуществляется путемразбиения информации на пакеты и передачи ее по высокоскоростной линии наряду сдругими пакетами. На приемном конце ваши пакеты отделяются от других пакетов,принадлежащих другим пользователям, реассемблируются и обрабатываются. Сетькоммутации пакетов обычно имеет много узлов и обеспечивает альтернативные ирезервные маршруты. Для доставки пакетов используется два метода: старый, X.25,обеспечивающий высокий уровень проверки на ошибки, и новый, метод переключенияокна, использующий современные более надежные цифровые телефонные системы. Онпозволяет уменьшить объем проверки ошибок и увеличить пропускную способность.
Коммутация пакетов производится путем разбивки сообщения на пакеты,которые представляют собой элементы сообщений, но снабженные заголовком и имеющиефиксированную и постоянную длину. Пакеты, также как и сообщения, передаются помаршруту от начального абонента к конечному. Разница заключается в том, чтосообщение передается не целиком, а отдельными пакетами. На практике оказалось,что время доставки одного сообщения по способу коммутации пакетов являетсянаименьшим. Исключение составляет тот случай, когда скоммутируемый каналиспользуется длительное время для передачи последовательности сообщений,поэтому в вычислительных сетях способ коммутации пакетов является основным. Вомногих случаях этот способ является наиболее эффективным. Во-первых, ускоряетсяпередача данных в сетях сложной конфигурации за счет того, что возможнапараллельная передача пакетов одного сообщения на разных участках сети; во-вторых,при появлении ошибки требуется повторная передача короткого пакета, а не всегодлинного сообщения. Кроме того, ограничение сверху на размер пакета позволяетобойтись меньшим объемом буферной памяти в промежуточных узлах на маршрутахпередачи данных в сети.