Построение распределенных сетевых структур и анализ показателей их надежности тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.01, кандидат наук Аль-Хадша Фарес Али Хуссейн

• Аль-Хадша Фарес Али Хуссейн
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Аль-Хадша Фарес Али Хуссейн

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ СЕТЕЙ И АНАЛИЗА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ИХ НАДЕЖНОСТИ

1.1 Общее описание процесса построения топологии сетей

1.2 Метод Прима

1.3 Метод Прима с ограничениями

1.4 Метод Ежи-Вильямса

1.5 Использование пассивных и активных концентраторов

1.5.1 Метод иерархий

1.5.2 Метод концентраторов

1.6 Постановка задачи оценки параметров надежности связи между источником и приемником

1.7 Проблема резервирования иерархических сетей

1.8 Постановка задач диссертации

ГЛАВА 2. РАСЧЕТ ТОПОЛОГИИ СЕТИ И ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЕЕ НАДЕЖНОСТИ

2.1 Систематизация методов построения сетей и особенности реализации алгоритма Ежи-Вильямса

2.2 Расчет показателей надежности связи между источником и приемником в динамическом и стационарном режимах

2.2.1 Расчет аналитическим способом

2.2.2 Расчет способом дискретно-событийного имитационного моделирования

2.3 Аналитические выражения для коэффициента готовности при резервировании

2.4 Введение резервных элементов в иерархические сети

2.5 Введение резервных линий связи между элементами

2.6 Определение показателей надежности области покрытия сетей путем

дискретно-событийного имитационного моделирования

2.7 Обработка статистических данных, полученных в результате дискретно-событийного имитационного моделирования

2.8 Выводы по главе 2

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ОЦЕНКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ СЕТЕЙ

3.1 Описание программы №18нп

3.1.1 Общие требования к системе

3.1.2 Выбор средства реализации

3.1.3 Архитектура системы

3.1.4 Функционал инструментария

3.1.4.1 Задание набора абонентов

3.1.4.2 Построение топологии

3.1.4.3 Анализ построенных топологий

3.2 Описание программы Ке18у8

3.2.1 Общие требования к системе

3.2.2 Выбор средства реализации

3.2.3 Архитектура системы

3.2.4 Функционал инструментария

3.3 Взаимодействие Ке18кп и Ке18уБ

3.4 Программные утилиты

3.5 Используемые технологии высокороизводительных вычислений

3.6 Архитектура программного комплекса и его функциональная структура

3.7 Выводы по главе 3

ГЛАВА 4. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ТОПОЛОГИИ СЕТИ И ЕЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ

4.1 Сравнение методов Прима и Ежи-Вильямса

4.2 Вариации метода иерархий

4.3 Вариации метода концентраторов

4.4 Моделирование с целью получения показателей надежности связи между приемником и источником

4.4.1 Пример расчета динамического режима путем дискретно-событийного имитационного моделирования

4.4.2 Пример расчета стационарного режима путем дискретно-событийного имитационного моделирования

4.4.3 Аналитический расчет динамического и стационарного режимов

4.5 Анализ показателей надежности участков сети

4.6 Примеры вычисления коэффициента готовности в общем случае

4.7 Расчет области покрытия и мест для установки резервных элементов для иерархической сети аналитическим методом

4.8 Расчет области покрытия и введение резервных линий для произвольной сети методом Монте-Карло

4.9 Расчет области покрытия и мест для установки резервных элементов для произвольной сети методом дискретного имитационного моделирования

4.10 Использование обобщенного критерия введения резерва

4.11 Методики построения сетей, анализа и улучшения их показателей надежности

4.11.1 Построение иерархической сети

4.11.2 Построение сети с активными концентраторами

4.11.3 Анализ показателей надежности связи между источником и приемником

4.11.4 Анализ показателей надежности покрытия сети

4.11.5 Введение резервных элементов в иерархическую сеть

4.12 Выводы по главе 4

ГЛАВА 5. АНАЛИЗ РАБОТОСПОСОБНОСТИ И ЭФФЕКТИВНОСТИ

РАЗРАБОТАННЫХ СРЕДСТВ

5.1 Валидация инструментария на практических задачах

5.1.1 Расчет методов Прима и Ежи-Вильямса на тестовом примере №1

5.1.2 Расчет методом Ежи-Вильямса на тестовом примере №2

5.1.3 Валидация методов расчета надежности на примере №1

5.1.3.1 Тестовый пример №1

5.1.3.2 Расчет стационарного режима примера №1

5.1.3.3 Расчет динамического режима без восстановления для примера №1

5.1.3.4 Расчет динамического режима с восстановлением для примера №1

5.1.3.5 Временные показатели расчета

5.1.4 Валидация методов расчета надежности связи в динамическом режиме на примере №2

5.2 Внутренняя непротиворечивость инструментария

5.3 Внедрение в учебный процесс

5.4 Возможные области применения

5.5 Выводы по главе 5

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. СВИДЕТЕЛЬСТВА О ГОСУДАРСТВЕННОЙ РЕГИСТРАЦИИ ПРОГРАММ

1

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ ПРОГРАММНЫХ РАЗРАБОТОК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Построение распределенных сетевых структур и анализ показателей их надежности»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. В связи с массовым распространением распределенных систем (базы данных, сети связи, Grid-системы, распределенные вычислительные системы) необходим анализ методов построения таких структур и определения их показателей надежности. Для обеспечения связности нескольких абонентов достаточно объединить их в древовидную (иерархическую) структуру. Однако такая структура может не обладать высокими показателями надежности, так как выход из строя одного звена, кроме оконечных, приводит к разделению сети на две подсети, обмен данными между которыми невозможен. Поэтому процесс построения сети необходимо рассматривать совместно с процессом анализа показателей надежности.

Работы, связанные с методами проектирования сетей, моделированием и/или оценкой показателей надежности, проводились, в частности, В. С. Лукьяновым, А. В. Старовойтовым, И. В. Черковским,

В. М. Трухановым, Ю. В. Головановым, Б. П. Филиным, Л. И. Рожковым, К. Райншке (К. Reinschke), В. И. Мясниковым, Ю. Н. Мельниковым, Л. И. Абросимовым, Р. Примом (R. Prim), Д. А. Козловым, Н. Ф. Бахаревой, Т. D. Neame, М. Zukerman, R. G. Addie, N. D. Georganas, S. Bodamer, J. Charzinski и др.

Вопросы резервирования узлов для отдельных аппаратных комплектов рассматривались в ряде источников. Также рассматривались вопросы оценки надежности сетей с обходными трактами. Обычно они базируются на полуэмпирических неформализованных рекомендациях. Например, рекомендуется в первую очередь резервировать элементы, расположенные ближе к центру сети. При расчете показателей надежности иногда делается допущения об абсолютной надежности прорезервированной аппаратуры.

В вышерассмотренных работах были предложены отдельные

алгоритмы построения сетей и некоторые подходы к анализу их показателей надежности, а также некоторые конкретные примеры введения резервных элементов. Однако эти работы имеют ряд недостатков:

1) отсутствует систематизированный подход к анализу методов построения;

2) при анализе показателей надежности существует большое количество фрагментарных подходов;

3) часто используемые приемы резервирования носят эмпирический характер без формализации в виде критерия по вводу резервных элементов в сети;

4) не описаны конкретные инженерные методики построения сетей, анализа их показателей надежности и введения резервных элементов.

Целью диссертации является повышение эффективности процесса построения сетей, где под эффективностью будем понимать оценку по отдельным критериям: время получения результата, стоимость построенной сети, значения показателей надежности.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1) проанализировать существующие методы и алгоритмы построения сетевых структур, оценки показателей надежности; произвести их сравнение по показателям качества результата, времени выполнения и т. д.;

2) предложить новые и модифицированные алгоритмы построения

сетей;

3) создать модели и алгоритмы для анализа показателей надежности связи между источником и приемником, для анализа показателей надежности покрытия сети, для введения резервных элементов в построенные сети;

4) создать программную реализацию для осуществления построения топологий сетей, оценки показателей надежности, введения резервных элементов;

5) сформулировать методики для построения топологий сетей, оценки показателей надежности, введения резервных элементов;

6) произвести валидацию созданных программных средств.

Объектом исследования являются сети связи.

Предметом исследования являются процессы построения топологий и анализ показателей надежности аппаратуры в сетях.

Методы исследования. В процессе выполнения работы были использованы следующие методы: системного анализа, математического моделирования, объектно-ориентированного и процедурного программирования, теории надежности, численные методы, использования специализированных структур представления данных при программировании, проведения высокопроизводительных вычислений.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1) Разработаны новые имитационные и аналитические модели, а также алгоритмы на их основе для определения показателей надежности связи между источником и приемником в сети (для двух ситуаций: переходного процесса из полностью исправного состояния в отказное (динамический режим) и стационарного состояния) и покрытия сети. Предложенные алгоритмы универсальны для различных сетей и характеризуются малым временем выполнения. В случае покрытия область применения аналитической модели ограничена иерархическими сетями, но эта модель имеет самое малое время расчета.

2) Предложены новая вариация метода Ежи-Вильямса для построения сети, дающая самые высокие качественные показатели, но требующая больших временных затрат, и метод введения резервных элементов для иерархических сетей.

3) Сформулированы полуэмпирические инженерные методики для построения сетей, оценки показателей надежности и резервирования элементов сети.

Практическая значимость и внедрение. Разработанные средства рассчитаны на пользователей, занимающихся проектированием сетей, оценкой и/или повышением их показателей надежности. Сюда относятся провайдеры Интернет, администраторы сетей, проектировщики телефонных сетей.

Предложенные средства могут быть внедрены не только в сферы деятельности, связанные с проектированием сетей, но и в сферы, связанные с подключением абонентов к водопроводам, канализации, электроснабжению ЛЭП. Также разработанные средства могут быть внедрены при анализе показателей надежности аналогичных сетей перед построением, модификацией.

Предложенные модели и методы были реализованы в виде комплекса программных средств: "№18ип" (построение топологий сети различными методами), 'ЧЧе18у8" (анализ показателей надежности связи в динамическом и стационарном режиме, покрытия сети методом дискретно-событийного имитационного моделирования, введение резервных элементов по критерию), 'ТЧе1АпаШ1с" (анализ показателей надежности связи в обоих режимах методом марковских цепей), "11е8ер/еМа81ег" (расчет надежности покрытия сети аналитическим способом и введение резервных элементов двумя предложенными способами), "Ке5еп/еМа81егЕх" (расчет показателей надежности покрытия сети методом Монте-Карло), 'ЧЧеАп^" (построение топологии сети в консольном режиме).

Программные средства "NetSys" и "Ке1Апа1Шс" внедрены в учебный процесс на кафедре «ЭВМ и С» в рамках дисциплин «Отказоустойчивые системы» и «Надежность и эксплуатация средств ВТ».

Получено свидетельство о регистрации программных средств 'Т^Зпп" и "Не13уз" в Федеральной службе по интеллектуальной собственности.

Программные средства "№13нп" и 'Ч^Зуэ" внедрены в процесс проектирования и оценки показателей надежности сетевых структур в ООО

"ВолгаБлоб", г. Волгоград, что отражено в соответствующих актах.

На защиту выносятся:

1) имитационные и аналитические модели, а также построенные на их базе алгоритмы определения показателей надежности связи между источником и приемником в сети для двух случаев (динамического режима и стационарного состояния) и покрытия сети;

2) новая вариация метода Ежи-Вильямса для построения сети и метод введения резервных элементов для иерархических сетей;

4) предложенные инженерные методики для построения сетей, оценки показателей надежности и резервирования элементов сети;

5) программные продукты NetSim, NetSys, NetAnalitic, ReserveMaster, ReserveMasterEx, Netlmg.

Достоверность научных результатов обеспечивается использованием апробированных методов (системного анализа, математического моделирования, процедурного и объектно-ориентированного программирования, параллельного программирования), совпадением результатов аналитического и имитационного моделирования в общей области применимости, внутренней непротиворечивостью предложенных моделей, проверкой на тестовых примерах.

Апробация работы. Результаты работы обсуждались на внутривузовских научных конференциях и кафедральных семинарах кафедр «ЭВМиС» и «САПРиПК», а также докладывались на следующих конференциях: Международная научно-практическая конференция

«Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании '2013» (г. Одесса, SWorld), Международная научно-практическая конференция «Инновационные информационные технологии» (г. Прага, 2013), XI Международная научно-практическая конференция «Перспективы развития информационных технологий» (г. Новосибирск, 2013), XXV Международная научная конференция

«Математические методы в технике и технологиях» (г. Саратов, 2012). По теме диссертации опубликованы 23 печатные работы, в том числе 4 в изданиях, рекомендованных ВАК, 3 работы в зарубежных журналах (из них 1 работа в зарубежном журнале, входящем в международную базу цитирования «SCOPUS»). По результатам работы созданы два программных продукта, которые получили свидетельства о государственной регистрации.

Структура и содержание диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, а также библиографического списка из 91 наименований и двух приложений. Общий объем работы 162 страниц, в том числе 73 рисунка и 31 таблица.

В первой главе диссертации рассматриваются существующие алгоритмы построения топологий сети, описываются модификации методов, а также проблемные вопросы надежности подобных сетей..

Во второй главе описываются предложенные алгоритмы проектирования сетей (новая четвертая вариация метода Ежи-Вильямса) и способы анализа показателей надежности для связи между источником и приемником (дискретно-событийное имитационное моделирование и аналитическое моделирование), области покрытия (аналитический расчет, метод Монте-Карло, дискретно-событийное имитационное моделирование), предлагаются способы повышения показателей надежности путем введения резервных элементов (переборным способом и по критерию).

В третьей главе производится описание программных разработок NetSim, NetSys, ReserveMaster, ReserveMasterEx, NetAnalitic, Netlmg. Приводятся также архитектуры созданных систем, их функционал, режимы работы, взаимодействия программных продуктов, обосновывается выбор средств разработки и используемой операционной системы. Указаны методы, использованные для высокопроизводительных вычислений: специализированные структуры данных, в частности бинарные кучи; технология распараллеливания ОрепМР; оптимизация, профилирование.

В четвертой главе приводятся примеры использования предложенных методов и алгоритмов в различных ситуациях: построение топологии сети; расчет показателей надежности связи между источником и приемником; расчет области покрытия; введение резервных элементов; введение резервных линий связи.

В пятой главе проведен анализ работоспособности и эффективности созданных программных средств, что отображает преимущества, недостатки, области применимости этих средств, приведены свидетельства о государственной регистрации программ и документы о внедрении результатов работы.

ГЛАВА 1. МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ СЕТЕЙ И АНАЛИЗА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ИХ НАДЕЖНОСТИ

1.1 Общее описание процесса построения топологии сетей

Стоимость линии связи будем оценивать через её длину (стоимость кабеля в денежном эквиваленте действительно пропорциональна его длине).

Вопросы топологического проектирования сетей связи с целью снижения общей стоимости сети рассматривались во многих работах. В начале шестидесятых годов прошлого столетия А. Прим предложил метод построения сети минимальной стоимости с единым центром коммутации путем последовательного подсоединения к данному центру ближайших станций по мере их удаления [46]. Затем был предложен метод Ежи-Вильямса, исходящий из подсоединения к центру коммутации наиболее удаленных от него станций [31, 41].

Уплотнением канала называется соединение каналов от нескольких абонентов в один [26]. Иными словами, при уплотнении канала абоненты соединяются не с центрами коммутации (ЦК), а с другими абонентами; соединение с ЦК является опосредованным, через канал другого абонента.

В результате через абонента может проходит не только его канал, но и канал других абонентов. Каждый абонент имеет канал связи, связывающий его с ЦК. Требуемая ширина канала (максимальный объем передаваемого трафика в единицу времени) считается заданной. В результате соединения каналы объединяются в один, что приводит к суммированию их ширин. Ограничение налагается на суммарную ширину канала у абонента. Считается, что ограничения едины для всех абонентов. Ограничение, равное бесконечности, эквивалентно отсутствию ограничений.

Вопросы проектирования сетей связи с уплотнением абонентских каналов на отдельных концентраторах для сравнительно небольших участков сетей рассматривались в указанных выше работах [31,41], а также

дополнительно в [26].

К настоящему времени количество абонентов на единицу площади резко возросло. В то же время появляется много ограничений по трассировке как абонентских, так и уплотненных каналов ввиду уплотнения жилой застройки, появления новых предприятий и организаций и т. п. Появилась необходимость разработки автоматизированной системы проектирования сетей связи с концентраторами, в которой бы учитывались разнообразные факторы стоимости и ограничения в сети.

Задача проектирования топологии сети включает в себя соединение абонентов с центрами коммутации с использованием кабеля минимальной суммарной стоимости. Задачи максимизации или минимизации канала через абонента не ставится. Хотя минимизация суммарной стоимости кабеля обычно ведет к увеличения ширины канала.

Предполагается, что центры коммутации как-то соединены между собой и решать проблему их соединения не следует. Так же полагаем, что на центры коммутации не налагаются ограничения, то есть они способны принять любое число каналов любой ширины.

Существуют различные методы проектирования топологии сети. Методы, рассматриваемые здесь, являются эмпирическими и дают решение лишь близкое к оптимальному, но практика использования этих методов говорит, что отклонения незначительны [31, 32].

Изолированным назовем узел, который никак не может быть соединён с центром коммутации. Чтобы это было возможно, необходимо и достаточно, чтобы ширина канала узла была больше ограничения. В противном случае, существует как минимум прямое соединение с центром коммутации [41]. Такие узлы выпадают из топологии по факту своего существования, поэтому дальше они рассматриваться не будут. Иными словами, узлы получаются изолированными не потому, что так получилось в процессе синтеза, а потому, что узлы заданы такими.

1.2 Метод Прима

Данный метод создан, чтобы построить минимальное остовное дерево по существующему графу Полагается, что каждый узел может быть соединён с каждым, то есть в изначальном графе каждый узел связан с каждым. Это так называемая полносвязная топология.

Он является одним из жадных алгоритмов [1]. Существуют множества вершин и дуг, входящих в оптимальное решение. На каждой итерации добавляется одна вершина и одна дуга. Выбирается самая дешёвая дуга из дуг, соединяющих вершину, входящую в оптимальное решение, и вершину, не входящую в оптимальное решение. Если несколько дуг имеют одинаковую стоимость, то выбирается любая из них. Итерации продолжаются, пока все вершины не войдут в оптимальное решение.

Существует несколько способов выбора начального значения множеств оптимального решения. Во-первых, можно найти дугу минимальной стоимости, поместить её во множество дуг, а во множество вершин поместить вершины, которая она соединяет. Если существует несколько дуг минимальной стоимости, то можно выбирать любую. Во-вторых, можно включить во множество вершин произвольную вершину. Вне зависимости от того, с какой вершиной начинается выполнение алгоритма, решение будет оптимальным.

В данном случае предполагается, что центры коммутации уже соединены, поэтому стоимость их соединения равна нулю. Значит, стартовое множество вершин будет включать множество центров коммутации. Включать или не включать дуги, соединяющие центры коммутации, роли не играет.

С одной стороны, этот метод дает оптимальное решение (т. е. решение с меньшей суммарной длиной кабеля не существует). С другой стороны, этот метод никак не учитывает ограничения, налагаемые на уплотнение канала, что не соответствует реальным практическим задачам.

1.3 Метод Прима с ограничениями

Метод Прима с ограничениями — это эмпирическая модификация метода Прима [31, 32], то есть оптимальность решения не гарантируется.

Отличие от канонического метода Прима в том, что перед тем, как добавить вершину и дугу во множества оптимального решения, надо проверить ограничения. Делается это следующем образом. Канал от добавляемого узла складывается с каналом от узла, к которому осуществляется присоединение вплоть до центра коммутации. Параллельно с этим проверяются ограничения для каждого из абонентов. Если ограничения выполняются, то узел и дуга добавляются во множества. Если хоть где-то ограничения не выполняются, все изменения отменяются и выбранная дуга больше не рассматривается (как вариант можно полагать её длину равной бесконечности).

1.4 Метод Ежи-Вильямса

Этот метод с самого начала учитывает ограничения, поэтому соответствующая модификация не требуется. Метод является эмпирическим и даёт решение лишь близкое к оптимальному.

Этот метод также является жадным алгоритмом.

Первым узлом соединения будем называть узел, который присоединяют, а вторым — тот, к которому присоединяют первый. Канал проходит от первого ко второму. Первым узлом может быть только абонент, а вторым — как абонент, так и центр коммутации.

В [31, 32] приведен следующий алгоритм.

Сначала выбираются два узла по определённому критерию. Первый из них вместо того, чтобы присоединяться к центру коммутации, присоединяется ко второму узлу. Но перед этим проверяются отсутствие циклов и ограничения. Если уплотнение канала не противоречит ограничениям, а циклы не образуются, то соединение узлов производится, каналы уплотняются. Если хотя бы одно из условий не выполняется, то

соединение первого узла со вторым больше не рассматривается, но соединение второго узла с первым при определённых условиях может быть возможно. Итерации продолжаются до тех пор, пока все абоненты не будут присоединены или пока не закончатся возможные соединения.

В [31, 32] предлагают два способа выбора пары узлов для соединения:

1) е (most expensive, самый дорогой) — выбирается такая пара, чтобы разность между расстоянием от первого узла до второго и расстоянием от первого узла до ближайшего центра коммутации была минимальной. Эта величина не может быть положительной, потому что, если положить вторым узлом ближайший центр коммутации, то получится 0 и ограничения будут верны в силу сделанных допущений.

2) f (furthest, самый дальний) - первым выбирается узел наиболее удалённый от ближайшего центра коммутации, а вторым — узел ближайший к первому.

В [31, 32] предлагают два способа рассмотрения узлов:

1) s (single, одинарный) — после присоединения первого узла ко второму первый узел выводится из рассмотрения, дальнейшие подключения к нему запрещены. В этом случае образование циклов невозможно, поэтому проверку можно не проводить. Также упрощается процесс уплотнения канала: при подключении к узлу гарантируется, что он ни к чему не подключён, поэтому достаточно уплотнить лишь его канал.

2) m (multiple, множественный) — после соединения двух узлов присоединения к любому из них возможны. Образование циклов возможно, поэтому необходимо проверить, не существует ли уже в системе путь от второго узла к первому. Параллельно с этим осуществляем попытку уплотнения каналов, ведь второй узел может быть соединён со своим «вторым» узлом и канал того узла тоже надо будет уплотнять.

Итого получаются четыре различных варианта алгоритма, которые будут рассмотрены далее в подразделе 2.1.

1.5 Использование пассивных и активных концентраторов

Из [31,32,41] известно, что трафик (поток информации) от узлов может быть объединен. Существует два способа это сделать. Первый заключается в том, что трафик объединяется, используя пассивные концентраторы. Второй — в том, что используются активные концентраторы.

При использовании пассивных концентраторов трафик объединяется в узлах, которые именуются центрами. Затем сами центры объединяются по такому же принципу. Размеры трафика при этом суммируются. Дается предельное количество трафика, которое способен пропустить через себя пассивный концентратор. Также ограничено количество подключений к нему.

При использовании активных концентраторов трафик сжимается. Концентраторы ограничены по числу подключений. Активные концентраторы подключаются к главному центру коммутации. Абоненты могут подключаться к активным концентраторам или к главному центру коммутации. Главный центр не имеет ограничений по числу подключений. Позиции для установки активных концентраторов уже заданы. Задача заключается в том, чтобы выбрать, что дешевле, установить активный концентратор и к нему подключить конкретного абонента или подключить этого абонента напрямую к главному центру коммутации.

1.5.1 Метод иерархий

Данный метод используется для построения топологии сети на базе пассивных концентраторов [41].

Имеется набор абонентов. Все абоненты объединяются в группы. Центром группы называется один из ее абонентов. В центре каждой группы устанавливается концентратор, к которому присоединяются все остальные элементы группы. Затем центры объединяются в группы по тому же принципу. Существуют два ограничения на соединения: по числу присоединяемых к концентратору элементов и по нагрузке на каждый концентратор.

Точное решение подразумевает полный перебор и требует больших вычислительных мощностей. Поэтому используется эмпирический подход. Он дает решение лишь близкое к оптимальному.

Алгоритм является итеративным [41]. На очередной итерации выбирается каждый узел в качестве центра группы. Затем к этому узлу начинают подключаться ближайшие узлы до тех пор, пока выполняются ограничения. Потом выбирается следующий узел и производится аналогичное подключение. Из полученных предполагаемых групп (которые могут пересекаться) выбираем группу с минимальной суммарной стоимостью присоединения узлов к центру. Эта группа фиксируется, и входящие в нее узлы выводятся из рассмотрения. Затем производится выделение следующей группы, и это продолжается до тех пор, пока есть не входящие в группы узлы. После объединение узлов в группы центры созданных групп становятся новыми узлами, объединяемыми в группы. Процесс продолжается до тех пор, пока все узлы не объединятся или пока объединение не станет невозможным.

В таком состоянии алгоритм работает и дает решение, но для улучшения решения можно дополнить алгоритм еще одним действием [41]. При получении каждой новой группы необходимо производить улучшение за счет обмена абонентами между полученной группой и полученными ранее на этой итерации группами.

Точки улучшаемой группы перебираются в порядке приближения к ее центру. Для каждой точки улучшаемой группы перебираются центры других групп в порядке удаления от центра этой группы. В группе, центр которой выбран, перебираются все точки в порядке удаления от выбранной точки улучшаемой группы. В результате образуются пары точек. Как только встречается пара точек, обмен которыми снижает стоимость сети и не противоречит ограничениям, производится обмен. Затем перебор точек улучшаемой группы начинается заново. Операция улучшения прекращается, когда обмен становится невозможен.

1.5.2 Метод концентраторов

Данный метод используется для построения топологии сети на базе активных концентраторов [31, 32].

Постановка задачи звучит так. Имеются центры коммутации (ЦК) и имеется набор абонентов. Абоненты могут соединяться с ЦК, но не друг с другом. Соединение осуществляется кабелем некоторой стоимости. Очевидно, что самым оптимальным вариантом соединения в таком случае является соединение каждого абонента с ближайшим ЦК. Но есть возможность разместить в определенных местах сети концентраторы. Эти устройства объединяют трафик от нескольких абонентов. Стоимость установки концентратора включает в себя стоимость самого концентратора и стоимость кабеля для соединения его с ближайшим ЦК. Можно пересчитать стоимость концентратора в эквивалентный по стоимости метраж кабеля. Именно такой подход и будет использоваться далее. По заданию можно за определенные деньги либо купить концентратор, либо некоторое количество кабеля. Подчеркнем, что места для возможной установки концентраторов уже заданы.

Точное решение подразумевает полный перебор. Оно требует большой вычислительной мощности, поэтому используется один из двух эмпирических подходов. Они дают решение лишь близкое к оптимальному.

Первый вариант называется методом добавления. Сначала все абоненты присоединяются к ближайшим ЦК, концентраторы не установлены. Алгоритм является итеративным. На каждой итерации поочередно пробуем установить каждый из неподключенных концентраторов и подключить к нему тех абонентов, переподключение которых сокращает суммарную стоимость кабеля. Выбирается тот концентратор, введение которого дает минимальную стоимость сети (включая стоимость концентраторов). Если введение этого концентратора сокращает стоимость сети, то эта конфигурация принимается за новую и осуществляется переход к следующей

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Аль-Хадша Фарес Али Хуссейн, 2014 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ источников

1 Алгоритмы: построение и анализ / Т. Кормен [и др.]. — 2-е изд. — М.: «Вильяме», 2006. — С. 1296.

2 Аль-Хадша, Ф.А.Х. Анализ области покрытия сетей произвольной структуры, обладающих показателями надёжности / Аль-Хадша Ф.А.Х., Гаевой C.B., Лукьянов B.C. // России - творческую молодёжь : матер. I всерос. науч.-практ. студ. конф., г. Камышин, 22-23 мая 2013 г. В 4 т. Т. 2 / ВолгГТУ, КТИ (филиал) ВолгГТУ. - Волгоград, 2013. - С. 11-12.

3 Аль-Хадша, Ф.А.Х. Анализ области покрытия сетей произвольной структуры с определёнными показателями надёжности [Электронный ресурс] / Аль-Хадша Ф.А.Х., Гаевой C.B. // SCI-ARTICLE.RU : электронный периодический научный журнал. - 2013. - № 3 (ноябрь). - С. 294-303. - Режим доступа : http://sci-article.ru/stat.php? i=analiz_oblastijpokrYtiya_seteyjproizvolnoy_strukturY_s_opredelennYmi_poka zatelyaminadezhnosti

4 Аль-Хадша, Ф.А.Х. Выбор в сети k-кратчайших путей / Аль-Хадша Ф.А.Х. // Изв. ВолгГТУ. Серия "Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах". Вып. 12 : межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2011. - № 11. - С. 136-137.

5 Аль-Хадша, Ф.А.Х. Методы проектирования кабельных сетей с концентраторами / Аль-Хадша Ф.А.Х., Лукьянов B.C. // Инновации в технологиях и образовании : сб. ст. участников VI междунар. науч.-практ. конф. (17-18 мая 2013 г.). В 4 ч. Ч. 2 / Филиал Кузбасского гос. техн. ун-та в г. Белово, Великотырновский ун-т им. Святых Кирилла и Мефодия (Болгария). -Белово, 2013. - С. 176-179.

6 Аль-Хадша, Ф.А.Х. Оценка влияния параметров надёжности на производительность участков сети / Аль-Хадша Ф.А.Х. // Перспективы развития информационных технологий : сб. матер. XI междунар. науч.-практ.

конф. (Новосибирск, 28 февр. 2013 г.) / Центр развития научного сотрудничества (ЦРНС). - Новосибирск, 2013. - С. 122-126.

7 Аль-Хадша, Ф.А.Х. Показатели надёжности отдельных участков иерархических сетей / Аль-Хадша Ф.А.Х., Гаевой C.B. // Инновационные информационные технологии : матер, междунар. науч.-практ. конф., г. Прага, Чехия, 22-26 апр. 2013 г. В 4 т. Т. 2 / МИЭМ НИУ ВШЭ [и др.]. - М., 2013. - С. 109-111.

8 Аль-Хадша, Ф.А.Х. Проектирование топологии сети с ограниченной шириной канала методами Прима и Ёжи-Вильямса / Аль-Хадша Ф.А.Х. // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-25 : сб. тр. XXV междунар. науч. конф. В 10 т. Т. 5. Секции 8, 9 (г. Волгоград, 29-31 мая 2012 г.) / ВолгГТУ [и др.]. - Саратов, 2012. - С. 115-116.

9 Ананьев, А.Ю. Применение геоэкономического имитационного моделирования для решения задач малого и среднего бизнеса / Ананьев А.Ю., Гаевой C.B., Островский A.A. // Изв. ВолгГТУ. Серия "Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах". Вып. 12 : межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. -Волгоград, 2011. - № 11. - С. 73-76.

10 Бахарева, Н. Ф. Компьютерное моделирование вычислительных систем. Теория, алгоритмы, программы : учеб. пособие / Н. Ф. Бахарева, В. Н. Тарасов. - Изд. 2-е, перераб. - Самара, 2009. - 208 с.

11 Борисенко, С.Г. Иерархический метод построения топологической структуры сети с заданными показателями надежности / С.Г. Борисенко, B.C. Лукьянов// Информационные технологии в образовании, технике и медицине: Сб.науч.тр. междунар. н.-техн. конф., Волгоград, 19-21.09.00 / ВолгГТУ и др. - Волгоград, 2000. - 4.2. - С. 23-24.

12 Борисенко, С.Г. Моделирование структуры распределенной проводной сети связи / С.Г. Борисенко, Ю.В. Голованов, B.C. Лукьянов // Концептуальное проектирование в образовании, технике и технологии: Сб.

науч. тр. / ВолгГТУ. - Волгоград, 1999. - С. 30-35.

13 Васильев, А. Н. Java. Объектно-ориентированное программирование : учеб. пособие / А. Н. Васильев. - СПб. : Питер, 2011. - 400 с.

14 Гаевой, C.B. Аппроксимация стохастических параметров вычислительного кластера на примере LANL СМ5 / Гаевой C.B., Аль-Хадша Ф.А.Х. // Perspektywiczne opracowania sa nauka i technikami - 2013 : mater. IX miedzynarod. nauk.-prakt. konf., 7-15 listopada 2013 r. Vol. 33. Matematyka. -Przemysl, 2013.-S. 67-70.

15 Гаевой, C.B. Вероятностно-временные характеристики обслуживания отдельно взятой заявки в СМО / Гаевой C.B., Аль-Хадша Ф.А.Х. // Инновационные информационные технологии : матер, междунар. науч.-практ. конф., г. Прага, Чехия, 22-26 апр. 2013 г. В 4 т. Т. 2 / МИЭМ НИУ ВШЭ [и др.]. - М., 2013. - С. 152-154.

16 Гаевой, C.B. Моделирование работы вычислительного кластера на примере LANL СМ5 [Электронный ресурс] / Гаевой C.B., Аль-Хадша Ф.А.Х. /У SCI-ARTICLE.RU : электронный периодический научный журнал. -2013. - № 3 (ноябрь). - С. 304-313. - Режим доступа : http://sci-article.ru/stat.php?

i=modelirovanie_rabotY_vYchislitelnogo_klastera_na_primere_LANL_CM5

17 Гаевой, C.B. Оценка вероятности обслуживания заявки в СМО путём имитационного моделирования / Гаевой C.B. // Перспективы развития информационных технологий : сб. матер. XI междунар. науч.-практ. конф. (Новосибирск, 28 февр. 2013 г.) / Центр развития научного сотрудничества (ЦРНС). - Новосибирск, 2013. - С. 13-18.

18 Гаевой, C.B. СМО с заявками, исполняемыми несколькими каналами / Гаевой C.B., Аль-Хадша Ф.А.Х., Лукьянов B.C. // России - творческую молодёжь : матер. I всерос. науч.-практ. студ. конф., г. Камышин, 22-23 мая 2013 г. В 4 т. Т. 2 / ВолгГТУ, КТИ (филиал) ВолгГТУ - Волгоград, 2013. - С. 26-27.

19 Гаевой, C.B. Эвристики распределения заданий в системах обслуживания / Гаевой C.B., Лукьянов B.C. // Инновации в технологиях и образовании : сб. ст. участников VI междунар. науч.-практ. конф. (17-18 мая 2013 г.). В 4 ч. Ч. 2 / Филиал Кузбасского гос. техн. ун-та в г. Белово, Великотырновский ун-т им. Святых Кирилла и Мефодия (Болгария). - Белово, 2013. - С. 187-191.

20 Гаевой, C.B. Эвристики распределения заявок в Грид-системах (Grid) / Гаевой C.B., Аль-Хадша Ф.А.Х., Лукьянов B.C. // Perspektywiczne opracowania sa nauka i technikami - 2013 : mater. IX miedzynarod. nauk.-prakt. konf., 7-15 listopada 2013 r. Vol. 33. Matematyka. - Przemysl, 2013. - S. 63-66.

21 Галисеев, Г. В. Программирование на языке С#. Самоучитель / Г. В. Галисеев. - М. : Вильяме, 2006. - 368 с. : ил.

22 Гамма-распределение [Электронный ресурс] // ALGOLIST.MANUAL.RU. - [2013]. - Режим доступа : http : //algolist.manual. ru/maths/matstat/gamma/index .php

23 Гергель, В. П. Высокопроизводительные вычисления для многопроцессорных многоядерных систем: учебник / В. П. Гергель. - М. : Физматлит, 2010. - 539с.

24 Имитационная модель гетерогенной вычислительной системы / Лукьянов B.C., Жариков Д.Н., Гаевой C.B., Попов Д.С. // Изв. ВолгГТУ. Серия "Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах". Вып. 11 : межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2011. - № 9. - С. 85-88.

25 Имитационное моделирование грид-систем : монография / Лукьянов B.C., Андреев А.Е., Жариков Д.Н., Островский A.A., Гаевой C.B.; ВолгГТУ. -Волгоград, 2012. - 215 с.

26 Калмыков, П. С. Проектирование топологической структуры сети : учеб. пособие / П. С. Калмыков, В. С. Лукьянов, Г. В. Слесарев; ВолгГТУ. -Волгоград, 1997. - 75 с.

27 Козлов, Б.А. Справочник по расчет надежности / Б.А. Козлов, И.А. Ушаков. - М. : «Советское радио», 1975. - 472 с.

28 Лукьянов, B.C. Анализ области покрытия иерархических сетей с определёнными показателями надёжности / Лукьянов B.C., Аль-Хадша Ф.А.Х., Гаевой C.B. // Сборник научных трудов SWorld по матер, междунар. науч.-практ. конф. «Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании '2013» (18-29 июня). - 2013. - Вып. 2, т. 8. - С. 5-10.

29 Лукьянов, B.C. Анализ области покрытия иерархических сетей с определёнными показателями надёжности [Электронный ресурс] : доклад / Лукьянов B.C., Аль-Хадша Ф.А.Х., Гаевой C.B. // Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании '2013 : докл. на междунар. науч.-практ. Интернет-конф. (18-29 июня 2013 г.) / Проект SWorld. - Режим доступа : http://www.sworld.com.ua/index.php/ru/technical-sciences-213/ electrical- engineering-radio-engineering-213/17944-213-039 (дата обращ. 27.06.2013).

30 Лукьянов, В. С. Влияние встроенных контрольных устройств на надежность резервируемой восстанавливаемой аппаратуры / В. С. Лукьянов // Вопросы радиоэлектроники. Сер. 12. Общетехническая. - 1966. -Вып. 25.-С. 67-74.

31 Лукьянов, В. С. Модели анализа вероятностно-временных характеристик сетей передачи данных : монография / В. С. Лукьянов, А. В. Старовойтов, И. В. Черковский ; ВолгГТУ. - Волгоград : РПК "Политехник", 2006. - 184 с.

32 Лукьянов, В. С. Модели топологических структур проводных телекоммуникационных сетей : монография / В. С. Лукьянов, Д. Г. Влазнев, А. В. Старовойтов; ВолгГТУ — Волгоград : РПК «Политехник», 2006. — 176 с.

33 Лукьянов B.C. Надёжность в АСОИУ: учеб. пособие / Лукьянов

B.C., Кузнецова E.C.; ВолгГТУ, КТИ (филиал) ВолгГТУ. - Волгоград: РПК "Политехник", 2007. - 4.1. - 99 с.

34 Лукьянов, B.C. Оценка показателей надёжности сетей / Лукьянов

B.C., Гаевой C.B., Аль-Хадша Ф.А.Х. // Вестник компьютерных и информационных технологий. - 2013. - № 8. - С. 47-52.

35 Лукьянов, B.C. Оценка показателей надёжности сетей в стационарном режиме / Лукьянов B.C., Гаевой C.B., Аль-Хадша Ф.А.Х. // Известия ВолгГТУ. Серия "Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах". Вып. 16 : межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2013. - № 8 (111). - С. 165-169.

36 Лукьянов, В. С. Проектирование компьютерных сетей методами имитационного моделирования: учеб. пособие / В. С. Лукьянов, Г. В. Слесарев ; ВолгГТУ. - Волгоград : Политехник, 2001. - 74 с.

37 Лукьянов, В. С. Проектирование топологических сетей с ограничением по пропускной способности канала / В. С. Лукьянов, Ф.А.Х. Аль-хадша // Известия Волгоградского государственного технического университета : межвуз. сб. науч. ст. № 10 (79) / ВолгГТУ. - Волгоград, 2012. — (Сер. Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах. Вып. 14). - С. 193-199.

38 Лукьянов, В. С. Проектирование топологической структуры сети : учеб. пособие / В. С. Лукьянов, П. С. Калмыков, Г. В. Слесарев ; ВолгГТУ. -Волгоград : Политехник, 1997. - 68 с.

39 Моделирование отказоустойчивых GRID-систем / Лукьянов B.C., Жариков Д.Н., Гаевой C.B., Шаповалов О.В. // Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий : матер, междунар. науч,-практ. конф. (Россия, г. Сочи, 1-10 окт. 2010 г.) / Московский гос. ин-т электроники и математики МИЭМ (ТУ) [и др.]. - М., 2010. - С. 253-254.

40 Моделирование GRID-систем / Лукьянов B.C., Жариков Д.Н., Гаевой

C.B., Шафран Ю.В. // Информационные технологии моделирования и

управления. - 2009. - № 5. - С. 669-677.

41 Мясников, В. А. Методы автоматизированного проектирования систем телеобработки / В. А. Мясников, Ю. Н. Мельников, JI. И. Абросимов. — М. : Энергоатомиздат, 1992. — 288 с.

42 Олифер, В.Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы : Учебник для вузов. 3-е изд. / В.Г. Олифер, H.A. Олифер. — СПб. : Питер, 2006. — 958с. : ил.

43 Параллельное программирование и вычислительная платформа | CUDA I NVIDIA [Электронный ресурс]. - [2013]. - Режим доступа : http ://www.nvidia.ru/ obj ect/cuda_home_new_ru.html

44 Половко, A. M. Основы теории надежности / Половко A.M., Гуров C.B. - 2-е изд., перераб. и доп. - СПб. : БХВ-Пеетербург, 2006. - 702 с. : ил.

45 Половко, А. М. Основы теории надежности. Практикум / Половко A.M., Гуров C.B. - СПб. : БХВ-Пеетербург, 2006. - 560 с. : ил.

46 Прим, Р. К. Кратчайшие связывающие сети и некоторые обобщения / P. JI. Прим // Кибернетический сборник. - 1961. - №2.

47 Райншке, К. Оценка надежности систем с использованием графов / К. Райншке ; под ред. И. А. Ушакова. - М. : Радио и связь, 1988. - 208 с. : ил.

48 Рожков, JI. И. Средства передачи данных в АСУ / JI. И. Рожков. -1977,- 184 с.

49 Савич, У. Программирование на С++. 4-е изд. / У. Савич. -СПб. : Питер; Киев : Издательская группа BHV, 2004 . - 781 с. : ил.

50 Свид. о гос. Регистрации программы для ЭВМ № 2010610693 от 20 янв. 2010 г. РФ, МПК (нет). Имитационная модель грид-системы (GridModel) / В. С. Лукьянов, Д. Н. Жариков, С. В. Гаевой, Ю. В. Шафран; ВолгГТУ. - 2010.

51 Свид. о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2013614144 от 24 апреля 2013 г. РФ, МПК (нет). Имитационная модель для оценки влияния параметров надёжности и иных характеристик на передачу сообщений в

сетевых системах (NetSys) / Гаевой C.B., Аль-Хадша Ф.А.Х., Лукьянов B.C.; ВолгГТУ. -2013.

52 Свид. о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2013614201 от 25 апреля 2013 г. РФ, МПК (нет). Имитационная модель для оценки влияния параметров надёжности и иных характеристик на производительность кластерной системы (SrvModel) / Гаевой C.B., Лукьянов B.C.; ВолгГТУ. -2013.

53 Свид. о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2013616401 от 8 июля 2013 г. РФ, МПК (нет). Автоматизированная система проектирования топологий сетей (NetSim) / Аль-Хадша Ф.А.Х., Лукьянов B.C.; ВолгГТУ -2013.

54 Тарабрин, Г. Т. Методы математической физики : учеб. пособие / Г. Т. Тарабрин. - М.: Изд. АСВ, 2009. - 208с.

55 Taxa, X. А. Введение в исследование операций, 6-е издание. : Пер. с англ. / Хемди A. Taxa. - M. : Издательский дом "Вильяме", 2001. - 912 с. : ил. - Парал. тит. англ.

56 Теория вероятностей и математическая статистика : учеб. пособие. Часть 2 [Электронный ресурс] / В. Г. Фарафонов, Вяч. Г. Фарафонов, В. И. Устимов, Д. В. Бутенина; Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения // Сайт Санкт-Петербургского государственного университета аэрокосмического приборостроения. - 2009. - Режим доступа : http : //guap. ru/guap/kaf2/tv_ms_2 .pdf

57 Труханов, В. M. Краткий курс теории и практики надежности сложных систем : учеб. пособие / В. М. Труханов ; ВолгГТУ. - 2-е изд., перераб и доп. - Волгоград : Политехник, 2008. - 162 с.

58 Фарафонов, В. Г. Теория вероятностей и математическая статистика : учеб. пособие. Часть 1 [Электронный ресурс] / В. Г. Фарафонов, Вяч. Г. Фарафонов, В. И. Устимов ; Санкт-Петербургский государственный

университет аэрокосмического приборостроения // Сайт Санкт-Петербургского государственного университета аэрокосмического приборостроения. - 2009. - Режим доступа : http :// guap.ru/guap/kaf2/tv_ms_ 1 .pdf

59 Филин, Б. П. Методы анализа структурной надежности сетей связи / Б. П. Филин. — М. : Радио и связь, 1988. — 208 с. : ил.

60 Филлипс, Д. Методы анализа сетей / Д. Филлипс, А. Гарсиа-Диас : Пер. с англ. — М.: Мир. 1984. — 496 е., ил.

61 Фоменков, С. А. Моделирование систем [Электронный ресурс] / С. А. Фоменков. - Волгоград, [2004]. - 1 CD-ROM

62 Фоменков, С.А. Математическое моделирование системных объектов: учеб. Пособ. (гриф). Доп. УМО вузов по университетскому политехи, образованию / Фоменков С.А., Давыдов Д.А., Камаев В.А.; ВолгГТУ. - Волгоград: РПК "Политехник", 2006. - 180 с.

63 Чернышов, К. В. Показатели надежности технических систем : наработка до отказа, ресурс, срок службы : учеб. пособие / К. В. Чернышов ; Волгоград, гос. ун-т. - Волгоград : Политехник, 2007. - 80 с.

64 Шеннон, Р. Имитационное моделирование систем - искусство и наука / Р. Шеннон ; пер. с англ. под ред. Е. К. Масловского. - М. : Мир, 1978.-[418 е.]

65 Шилдт, Г. Полный справочник по С++, 4-е издание. : Пер. с англ. / Г. Шилдт. - М. : Издательский дом "Вильяме". 2007. - 800 с. : ил. - Парал. тит. англ.

66 Шилдт, Г. С++: базовый курс, 3-е издание. : Пер. с англ. / Г. Шилдт. - М. : Издательский дом "Вильяме". 2005. - 624 с. : ил. - Парал. тит. Англ.

67 Шилин, А. Н. Операторно-дискретный метод анализа электрических цепей: учеб. пособие / А. Н. Шилин; ВолгГТУ. - Волгоград, 1994. - 62 с.

68 Аль-Хадша, Ф.А.Х. Assessment of the Network Reliability / Аль-Хадша Ф.А.Х., Гаевой C.B., Лукьянов B.C. // Communications in Control

Science and Engineering (CCSE). - 2013. - Vol. 1, Issue 4, October. - C. 58-62.

69 Аль-Хадша, Ф.А.Х. The coverage analysis of hierarchical networks with specified reliability indices / Аль-Хадша Ф.А.Х., Гаевой С.В., Лукьянов B.C. // International Review on Computers and Software (IRECOS). - 2013. - Vol. 8, No. 5. -C. 1199-1202.

70 Лукьянов, B.C. Design Methods of Network Cabling With Concentrators / Лукьянов B.C., Аль-Хадша Ф.А.Х. // International Journal of Psycho-Educational Sciences / AREES University. - 2012. - Issue 1, No. 1, December. - C. 95-102. - Eng.

71 Binary heap [Электронный ресурс] //Algorithms and Data Structures. -[2013]. - Режим доступа : http://www.algolist.net/Data_structures/Binary_heap

72 Binary Heaps [Электронный ресурс]. - [2013]. - Режим доступа : http://www.cs.cmu.edu/~adamchik/! 5-12 l/lectures/Binary%20Heaps/heaps.html

73 Boost Documentation [Электронный ресурс]. - [2012]. - Режим доступа : http://www.boost.org/doc/

74 С++ reference [Электронный ресурс]. - [2014]. - Режим доступа : http ://е n. cppreference.com/w/

75 Industrial engineer puts simulations to work [Электронный ресурс]. -2012. - Режим доступа : http://discovere.binghamton.edu/faculty-spotlights/lam-4250.html

76 Dynamic Facilities Layout and Simulation Modeling Lab [Электронный ресурс]. - [2013]. - Режим доступа : http://dyamslab.ecs.umass.edu/ver2/home.html

77 Gamma Distribution [Электронный ресурс]. - [2012]. - Режим доступа : http://www.mcs.anl.gOv/research/projects/mpi/http://www.itl.nist.gov/div898/hand book/eda/section3/eda3 66b.htm

78 GCC online documentation [Электронный ресурс]. - [2012]. - Режим доступа : http://gcc.gnu.org/onlinedocs/

79 Iteration Method in Numerical Analysis [Электронный ресурс] -[2013]. - Режим доступа : http://ncalculators.com/math-worksheets/iteration-method-numerical-analysis.htm

80 ITERATION METHODS [Электронный ресурс] . - [2012]. - Режим доступа : http://www.math.uiowa.edu/~atkinson/ftp/ENA_Materials/Overheads/sec_6-6.pdf

81 Java™ Platform, Standard Edition 6 API Specification [Электронный ресурс]. - [2010]. - Режим доступа : http://d0cs.0racle.c0m/javase/6/d0cs/api/

82 Microsoft Developer Network (MSDN) [Электронный ресурс]. -[2010]. - Режим доступа : http://msdn.microsoft.com

83 MinGWiki [Электронный ресурс]. - [2012]. - Режим доступа : http ://www.mingw. org/ wiki/

84 MPICH Documents [Электронный ресурс]. - [2012]. - Режим доступа : http://www.mpi-forum.org/docs/docs.html

85 National Center for Simulation [Электронный ресурс]. - [2013]. -Режим доступа : http://www.simulationinformation.com/

86 OpenMP [Электронный ресурс]. - [2012]. - Режим доступа : http: //openmp. org/

87 Taha, H. A. Simulation and animation with SIMNET II and ISES / Hamdy A. Taha, Robert Bruce Taylor, Nazar Younis // Winter Simulation Conference. - 1990. - P. 99-105

88 Taha, H. A. Simulation with SIMNET II / Hamdy A. Taha. - 2nd Ed. -Fayetteville, AR : SymTec Inc., 1995. - 397 p.

89 The С++ Resources Network [Электронный ресурс]. - [2014]. - Режим

/

доступа : http://www.cplusplus.com/

90 The Message Passing Interface (MPI) standard [Электронный ресурс]. -[2012]. - Режим доступа : http://www.mcs.anl.gov/research/projects/mpi/

91 What is gprof? [Электронный ресурс]. - [2014]. - Режим доступа : https://www.cs.duke.edu/~ola/courses/programming/gprof.html

ПРИЛОЖЕНИЕ А. СВИДЕТЕЛЬСТВА О ГОСУДАРСТВЕННОЙ РЕГИСТРАЦИИ ПРОГРАММ

уойожШа<I я Ф!вд^р^дня

............__ _ .

&

ж 5*

Й, ч

****»« гж;:^ 853 ч

>

щ

5;

гп

щшшшшщ

о государственной регистрации программы для ЭВМ

№ 2013616401

Автоматйзированнаягсистема проектирования топологий

сетей (N6(8101)

Правообладатель Федери>1Ы1ое государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образованияжВолгоградскийгосударственный технический университет» (Я и) I ,

Авторы: ЛльгХадиш Фарес Али Хуссейн (Яи), Лукьянов "Виктор Сергеевич (Я1!)

Заявка № 2013611976 '

Дата поступления 15<марта-2013 Г. Дата государственной регистрации .' в Реестре программ'для?ЭВМ : 08.ШОЛЯ 2013 г. ,

Руководитель Федеральной счужбы . по инте;1лектуш1ьной. собственности -

V '

: т ш & ш- & шт ® ш ш т т ш. ш т ® а ® ш

:.-БгП. Симонов;

а ■ш да

<5 &

55 й

Й

Й-

85 й

Рис. А. 1 — Свидетельство о гос. регистрации

:р о ост® шиш фвджращш

Ч-У

Ш 52 5

-Ш «

ж*

й щ*

13 Ш

о государственной регистрации программы для ЭВМ

№2013614144

Имитационная модель для анализа влияиия параметров надежности и иных характеристик на передачу

сообщений в сетевых системах (^^ув) -

Иравообладатель(лн) федеральное государственное бюджетное ,, образовательное учреждение высшего профессионального образования «Волгоградский государственный технический университет» (Яи)

Лвюр(ы) 1аевой Сергей Владимирович (АЬ), Аль-Хадша Фарес " Али Хуссейн (Ш/), Лукьянов Виктор Сергеевич (ЛУ) \

Заявка К« 2013611962 V , , Л

' Дата поспнтения 15 марта 2013 Г. 4 .. регистрировано в'йееотре'программ длягЭВМ'.г

24 апреля 2013 г.

,Руководитель Федеральной счужбы ' _ ^ •»-•ож-ч по'штемект^фгьно&собственности^-;-

Б П Сшюнов

WшWWшШЖшшWшWWшWшWшWшшWWWшЖWшWWшшШ¿

Рис. А.2 — Свидетельство о гос. регистрации

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ ПРОГРАММНЫХ РАЗРАБОТОК

VolgaBlob

ООО "ВолгаБлоб"

Адрес. 400005 г Волгоград ул имени Маршала Чуикоза 55 Телефон [phone] Е mail mfo@volgablob ru Сайг www volgablob ru

АКТ ВНЕДРЕНИЯ 'интегрированной автоматизированной системы 'проектирования топологий сетей «NetSim»

Настоящим актом подтверждается, что автоматизированная система проектирования топологий сетей «Ые181гп», разработанная на кафедре «ЭВМ и С» Волгоградского государственного технического университета Аль-Хадшой Фаресом Али Хуссейном под руководством профессора Лукьянова Виктора Сергеевича, прошла апробацию в рамках исполнения работ по проектированию и внедрению локальных вычислительных сетей, проводимых ООО «ВолгаБчоб»

Система «Ые18]ш» позволяет автоматизировать процедуры построения топологий сетей различными методами, а также провести первичный анализ эффективности» построенной сети Система «ЫесБпп» успешно выполнила поставленные задачи Использование системы позволило сократить общее время выполнения работ и затраты на внедрение компьютерной сети

Финансовый директор ООО «ВолгаБлоб»

Гомазков О О

Рис. Б. 1 — Акт о внедрении NetSim

VolgaBLOB

ООО "ВолгаБлоб"

Адрес 400005 г Волгоград ул имени Маршала Чуйкова 55 Телефон [phone] Е mat) info@volgablob ru Сан www volgablob ru

АКТ ВНЕДРЕНИЯ интегрированной автомат изированной системы проектирования топологии сетей «N61875»

Настоящим актом подтверждается, что система анализа влияния показателей надежности и иных характеристик передачи сообщений4 в сетевых системах «МйБуз», разработанная на кафедре «ЭВМ и С» Волгоградского государственного техническою университета Гаевым Сергеем Владимировичем, Аль-Хадшой Фаресом Али Хуссейном под руководством профессора Лукьянова Виктора Сергеевича, прошла апробацию в рамках исполнения работ по проектированию и внедрению локальных вычислительных сетей, проводимых ООО «ВолгаБлоб»

Система «Т^ЗуБ» позволяет производить расчет показателей надежности сетей путем имитационного моделирования в различных режимах, снабжать сеть необходимыми резервными элементами Система «ЫйБуБ» успешно выполняет поставленные задачи Использование системы позволило сокрашть общее время выполнения работ и затраты на внедрение компьютерной сети

Финансовый директор ООО «ВолгаБлоб»

Гомазков О О