автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.13, диссертация на тему:Исследование и разработка программно-аппаратных средств построения территориальных сетей интегрального обслуживания

На правах рукописи

БОРЕЦ Борис Юрьевич

П'Б ОД

3 1 МАЯ

ССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНО-

АППАРАТНЫХ СРЕДСТВ ПОСТРОЕНИЯ ТЕРРИТОРИАЛЬНЫХ СЕТЕЙ ИНТЕГРАЛЬНОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ

Специальность: ¡.13.13 - Вычислительные машины, комплексы, системы

и сети.

АВТОРЕФЕРАТ • диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Таганрог -1999

Работа выполнена на кафедре вычислительной техники Таганрогского государственного радиотехнического университе-

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ:

доктор технических наук, профессор Золотовский В. Е.

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

1. Доктор техн. наук, профессор

2. Кандидат техн. наук, доцент

Финаев В. И., г. Таганрог Букатов А. А., г. Ростов-на-Дон;

Ведущее предприятие:

ТФ ОАО НИИ Системотехники

Защита состоится "_!__" декабря 1999 г. в_часов на засе;

диссертационного совета Д 063.13.01 в Таганрогском государстве радиотехническом университете по адресу: 347928, г. Таганрог, пер. Н совский, 44, ауд. Д-406.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан "26" ноября 1999 г.

/Ао

Ученый секретарь

диссертационного совета //Г% л ^ А.Г. Чефранов

доктор техн. наук, профессор

2

Ш8.5- О ¡¿Ье-116, О

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В последнее время большое распространение тучили средства автоматизированной разработки и проектирования, пользование математического моделирования по сравнению с физическим :периментом позволяет значительно ускорить процесс создания новых <анизмов и устройств. Существует большой класс задач для которых шизуемая математическая модель не может быть построена с использованием 1ельной цифровой машины в качестве моделирующего устройства.

Одним из существующих подходов к решению подобных задач является ^единение ЭВМ в вычислительные комплексы. Развитие современной числительной техники достигло того уровня, при котором персональные лпьютеры имеют производительность, сравнимую с производительностью герЭВМ типа Сгау-1. Кроме того, широкая доступность и высокий ;нический уровень средств обмена информацией позволяют организовывать сокоскоростные глобальные сети обмена данными. Теоретические основы строения и применения многомашинных вычислительных комплексов >ажены во многих трудах отечественных и зарубежных исследователей, нако, при организации территориалыю-распределённых вычислительных лплексов, традиционные методы проектирования многомашинных систем изываются недостаточно пригодными. Это связано с тем, что глобальные шуникационные сети предполагают одновременную работу нескольких тьзователей с одним и тем же ресурсом сети, например физическим каналом, кный факт приводит к тому, что для вычислительной подсети остальные тьзователи являются своего рода "помехой". Поэтому многими ;ледователями в области сетевых технологий ведется поиск эффективных иений программно-аппаратных средств построения территориальных сетей гегрального обслуживания.

На сегодняшний день можно выделить три основных подхода к построению .{мутационного оборудования: применение коммутационной матрицы с >странственным разделением; с общей средой или с коллективной памятью.

В реальных системах наиболее распространенным является использование яичного рода комбинаций базовых архитектур. Наиболее яркими примерами гут служить следующие изделия: коммутатор Sunshine - пример проекта с ^единением различных ключевых решений; в этом коммутаторе одновременно юльзуются рециркуляция с возвратом во входной порт, параллельные уктуры и групповая магистраль между внутренними узлами; ASX-100 от Fore items - построен с применением не блокируемых раздельно используемых »аллельных шин, работающих на скорости в 16 раз превышающую скорость ¡ельного порта; Lattiscell от Synoptic Communications с многоэтапной тренней архитектурой и пространственным разделением.

Наибольший интерес представляют системы с изначальной ориентацией i использование разделяемой памяти. На сегодняшний день это самь эффективные, с точки зрения использования аппаратных средств, коммутатор! В качестве примера можно привести коммутационное оборудование фирм Cisco. Однако следует отметить, что в рамках существующих программ» аппаратных решений имеется рад проблем, один из возможных варианте решения которых рассматривается в данной работе. Перечислим это проблемы.

1. Экстенсивное использование ширины диапазона пропускной способное! канала приводит к возникновению блокировок и нерациональном расходованию ресурсов оборудования. Это обстоятельство приводит к том; что такой подход весьма невыгодно использовать с экономической точи зрения;

2. Архитектура коммутатора, применяющая сложные протоколы дг установления соединения и маршрутизации не позволяет эффективк использовать всю ширину диапазона внутренних линий коммутатора;

3. Отсутствует стандартная математическая модель трафика в сетях интегрированным обслуживанием и стандартное описание поведен* коммутационного оборудования при передаче информации от разнородны источников.

Объект исследований. Объектом исследования являются: современнь; сетевые технологии глобальных сетей с интегрированным обслуживание» основные архитектурные решения коммутационного оборудования да высокопроизводительных глобальных сетей.

Цель и задачи работы. Целью диссертационной работы являете разработка структуры программно-аппаратных средств для коммутационног оборудования глобальных сетей передачи данных с интегрированны обслуживанием. В процессе достижения поставленной цели решаютс следующие задачи:

• исследование протоколов и методов управления трафиком в глобальны сетях передачи данных с интегрированным обслуживанием;

» анализ современных сетевых технологий с интегрированны обслуживанием, позволяющих построить территориально-распределённы вычислительный комплекс;

• разработка методов управления и аппаратных средств транспортной сет! обеспечивающих обработку разнородного трафика с гарантированны качеством обслуживания;

• оценка эффективности функционирования предложенных программке аппаратных средств;

• создание программной модели сети и экспериментальная проверь предложенных решений.

Методы исследований. При решении поставленных задач использовалис методы теории вычислительных систем, теория вероятности, теория массовог обслуживания, методы вычислительной математики и имитационног моделирования.

На базе полученных выводов предложена структурная схема оборудования ? узлов коммутации сетей с трансляцией ячеек. Разработаны методы анализа нкционирования коммутационного узла, обеспечивающего работу определённой вычислительной системы на базе сетей с интеграцией шородного трафика.

Основные положения выносимые на защиту. На защиту выносятся ;дующие положения и результаты: архитектурное решение на базе современных сетевых технологий с интегрированным обслуживанием, позволяющее построить территориально-распределённый вычислительный комплекс;

структурная схема коммутатора транспортной сети, обеспечивающей обработку разнородного трафика с гарантированным качеством обслуживания;

математические модели для оценки эффективности функционирования предложенной структуры.

Научная новизна. Научная новизна заключается в предложенных китектурных решениях построения коммутационного оборудования, зволяющих более эффективно использовать аппаратное обеспечение ммутационного оборудования; в методах анализа трафика в сети с гочниками различного типа, отличающихся от существующих тем, что они зволяют прогнозировать нагрузку сетей и определить среднюю задержку, а еже изменение среднего времени задержки при передаче данных, критичных к иному параметру.

Основные научные результаты заключаются в следующем: исследованы основные протоколы и методы управления трафиком в глобальных сетях передачи данных с интегрированным обслуживанием, определена возможность создания распределённого вычислительного комплекса на базе глобальных информационных сетей; исследованы современные сетевые технологии с интегрированным обслуживанием, позволяющие построить территориально распределённый вычислительный комплекс, и предложены требования, выполнение которых позволяет использовать территориально-распределённый вычислительный комплекс для решения задач математической физики; на программном эмуляторе проведена оценка эффективности функционирования предложенных программно-аппаратных средств. Практическую ценность работы представляют:

разработанные Математическая модель коммутационного оборудования и алгоритм построения вычислительной подсети в рамках сети с интегрированным обслуживанием;

разработанная структурная схема коммутатора с совместным использованием памяти.

Использование результатов работы. Теоретические и практически результаты диссертационной работы использованы при разработке регионально сети персонального радиовызова (СПРВ) РЭП "Октябрь" и информационнс управляющей сети ООО "Цифровые телефонные сети". В частности, разработан программное обеспечение узлов сети СПРВ, которое установлено и успешн функционирует в ряде городов Ростовской области, в том числе Ростове-нг Дону, Таганроге, Шахтах, Новочеркасске. Предложенные алгоритм! преобразования существующих информационных сетей доведены д практической реализации и были использованы при построении информационнс управляющей сети ООО "Цифровые телефонные сети". Также по результата! диссертационной работы разработана программа быстрого декодировани разделённых помехоустойчивых блочных кодов Боуза-Чоудхури-Хоквингемг которая используется в системе контроля радиоэфира.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались : обсуждались на всероссийской научной конференции студентов и аспиранте "Радиоэлектроника, микроэлектроника, системы связи и управления (г. Таганрог, 1997 г.), межрегиональной научно-практической конференци: "Проблемы экономики регионов России" (г. Гуково, 1998 г.; III межгосударственной научно-практической конференции "Экономико организационные проблемы проектирования и применения информационны: систем" (г. Ростов-на-Дону, 1998 г.), всероссийской научно-техничесш конференции с международным участием "Компьютерные технологии ; инженерной и управленческой деятельности" (г. Таганрог, 1998 г.] межрегиональной научно-практической конференции студентов и молоды: учёных "Экономические проблемы становления товарйого рынка" (г. Ростов-на Дону, 1999 г.)

Публикации. По результатам диссертационной работы опубликовано i печатных работ. Кроме того, тезисы доклада на XV Международно] конференции "Информационные технологии в задачах математическое моделирования" были помещены в Internet по адрес; http://www.ict.nsc.ru/comp_tech/abstracts/

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четыре: глав и заключения. Диссертация изложена на 162 страницах, из них 7 страши приложений, 147 страниц основного текста. Содержит 30 рисунков. Списо; использованных источников включает 96 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы Диссертационной работы формулируются цели и задачи исследования, делается краткий обзо] литературы.

В первой главе затрагиваются вопросы построения территориально распределённого вычислительного комплекса для решения зада«

атематической физики. В результате исследований, проводимых на кафедре лчислительной техники ТРТУ под руководством профессора мотовского В. Е., синтезирована концепция проведения территориально определённых вычислений для задач математической физики, требующих шьшой вычислительной мощности.

Далее определен круг задач, которые возможно решать с использованием •рриториально распределённого вычислительного комплекса. В процессе следований было установлено, что при параллельной обработке информации спрогнозированная задержка данных, полученных в результате вычислений на хной из ЭВМ комплекса приводит, вместо ожидаемого выигрыша по времени >1числений к дополнительным временным затратам или даже к невозможности эганизации распределённой обработки. В качестве примера задачи, эедлагаемой для решения на территориально-распределённом вычислительном шплексе, приводится задача моделирования разработки нефтяных есторождений. До настоящего момента развитие обработки задач на ¡рриториально-распределённых вычислительных комплексах сдерживалось гсутствием сетевых технологий, обеспечивающих необходимые параметры ганспортной подсистемы вычислительного комплекса. В данной работе осматривается возможность организации такой подсистемы с использованием 'Шествующих высокопроизводительных сетевых технологий. Сравнительные фактеристики в терминах пропускной способности и задержки для некоторых чествующих локальных и глобальных сетей представлены на рис. 1.

0,1 MC

1 мс

Юме

0,1 с

1 с

10/100 Switched Ethernet Ethe;

Tnb-n Rît

ISDN

FT1

' T1 iFrarde Relay

Internet

ТЗ

8СЖ АТ1У

1 Кбит 10 Кбит 100 Кбит 1 Мбит 10 Мбит 100Мбит1Гбит

Рис. 1

Предлагаемое в работе развитие глобальной информационной сет заключается в том, что при использовании ATM технологии возможн объединение нескольких территориально удалённых вычислительных машин комплекс, способный выполнять обработку сложных задач.

Рассмотрены основные концепции, отличающие сети ATM от сетей коммутацией пакетов. Доказано, что при подобном решении управление потоко1 на всех уровнях доступа к сети (рис. 2) позволяет эффективно предотвращат перегрузки и гарантировать справедливое распределение ресурсов (по крайне мере в среднестатистическом смысле).

ООД

АПД

Уровень канала передачи ланных

(сетевой доступ)

.ВК

Уровень канала передачи данных ^межузловой) ^

Уровень вход-выход

Уровень виртуального канала (ВК)

Уровень процесс-процесс

АПД

001

Уровень

канала

передачи

(данных

(сетевой

доступ)

.ВК

ООД - оконечное оборудование данных (ГВМ, терминал); АПД - аппаратура передачи данных (коммутационный процессор)

Рис.2

Во второй главе формализованы математические модели коммутационног оборудования и трафика в сети при создании вычислительного комплекса (ВК Организация транспортной подсистемы ВК на базе глобальной сети определяе не только круг задач, которые он способен решать, но и структуру самой сети коммутационной аппаратуры. Это означает, что существуют некоторые базовы модули, обеспечивающие основные функции сети. При этом необходимо создат математические модели и инженерные методы расчета как общих параметре сети с интегрированным обслуживанием, так и параметров сетевых элементов прежде всего трактов связи и коммутационного оборудования.

Стохастический характер поступления данных и недетерминированная и обработка в каналах передачи данных и узлах коммутации предопределяе использование моделей теории массового обслуживания (МО) для анализа

роектирования сетей ЭВМ. Однако следует отметить, что в территориально-определенных сетях с интегрированным обслуживанием широкий спектр 1ужб в сочетании с единым методом транспортировки информации делает ^возможным применение одно- или двухфазных моделей МО. Кроме того, лсокие скорости современных магистральных каналов передачи данных не эзволяют применять традиционные методы управления потоком.

Применительно к задаче построения вычислительного комплекса на базе :тей с коммутацией ячеек необходимо определить математические модели гсчета следующих параметров и характеристик: трафика, генерируемого абонентами сети;

сетевых ресурсов при установлении соединений с целью предотвращения сетевых перегрузок;

временной прозрачности сети и ее элементов; коммутационного оборудования ATM.

Перечисленные выше задачи служат основой для преобразования :рриториально-распределённой сети обмена данными в информационно-лчислительную сеть с заданными характеристиками. Подобное преобразование ¡лает возможным создание территориально распределённого вычислительного »мплекса.

В работе подробно описывается каждая из перечисленных выше моделей, эоме того, на примерах показано, каким образом, используя данные модели, зжно описать различные модули сети и отдельные компоненты этих модулей.

В третьей главе приводятся существующие подходы к созданию 1сокопроизводительных коммутаторов для современных сетей, осматриваются их достоинства и недостатки. Предлагается использовать 1нцепцию "коллективной памяти", активно разрабатываемую в настоящее :емя, для реализации более эффективного использования аппаратной части 1Ммутационного оборудования.

Такой подход позволяет создать коммутатор с архитектурой, не зависящей • наличия соревновательной фазы в выходных портах, т. е. становится 13можным обеспечить наилучшее отношение пропускной способности и держки. Кроме того коммутаторы с разделяемой памятью привлекательны для ирокого использования по следующим причинам: предыдущий опыт построения такого рода устройств показывает, что коммутаторы строятся на основе простых модулей с пространственным разделением или на базе модулей с временным разделением, использующих ОЗУ в качестве тела переключения;

одноэтапные коммутаторы не только работают лучше, но и при использовании меньших аппаратных ресурсов лучше приспособлены для работы с VLSI и более эффективны с точки зрения коммутации ячеек, так как имеют развитый механизм очередей и весь обмен между входными/выходными портами осуществляется через буфер.

Менеджер |_ памяти

1

О в в

N

Блок управления коммутацией

XTZ

Разделяемая память

1

1

1

N

1

(М

1

К недостаткам данного варианта архитектуры следует отнести следующи ограничения.

Во-первых, время необходимое да:

определения выходно! очереди, в которук необходимо поставит] пакет, должно быт] достаточно мало

Следовательно, систем; должна обладаг;

способностью обраба тывать в течение каж дого временного цикл; N пакетов.

Во-вторых, кол лективная памяп

должна обеспечивав скорость записи i считывания достаточ ную для обслуживать суммарного входного i выходного трафика Таким образом, npi использовании коммутаторов (

разделяемой памятьк максимальное число Ъ входных портов огра ничивается быстро действием памяти.

Структурная схем; коммутатора имеет вид представленный на рис 3. При работ* коммутатора данные и: канала связи поступаю-во входную очеред)

FIFO, которая предназначена для синхронизации работы коммутатора и канало) связи. Так как входные буферы предназначены только для временной развязю канала и коммутатора, то пакеты в очереди имеют равные приоритеты и hi подвержены блокировкам типа "голова очереди". При использовании в качеств! среды передачи оптоволоконных магистралей синхронной цифровой иерархи!

N1

с

tUM

• •в

N

во«

К

м

Рис. 3 •

еобходимость во входном буферировании отпадает, так как SDH сети эеспечивают нестабильность скорости порядка 10*9.

Далее входной порт преобразует ячейку в параллельный вид и передает по □щей для всех портов шине в разделяемую память. При этом информационное оле ячейки хранится отдельно от заголовка. Заголовок ячейки поступает в блок травления коммутацией, который определяет приоритет ячейки и, на основании хресной информации, выходной порт.

Очередная ячейка, предназначенная для передачи выходным портом, греносится из адресного пространства общей шины в выходной буфер ютветствующего порта. Адрес освободившейся памяти возвращается в список юбодных адресов памяти для повторного использования.

Выходной порт преобразует ячейки из параллельного вида в эследовательный и передаёт их в канал связи.

Приоритетное обслуживание обеспечивается ведением до М параллельных 1ередей ячеек для каждого порта. Информационное поле широковещательных юбщений заносится одновременно в несколько выходных портов из одной тереди разделяемой памяти.

Все вышесказанное можно представить в виде временной диаграммы »боты коммутатора, изображенной на рис. 4.

1 2

\

12

1

Рис. 4

После поступления ячейки во входной буфер (временная диаграмма А), зрмирователь сигналов чтения/записи вырабатывает сигнал RIP (диаграмма Б)

и ячейка считывается в разделяемую память. Цикл памяти составляет 2xN-h часть цикла чтения во входной буфер. Поэтому за время, равное половине цикл передачи ячейки по линии связи, содержимое всех N входных порто; коммутатора будет записано в разделяемую память.

На диаграмме В показано время, выделяемое для обработки заголовк, ячейки таблицей коммутации, оно не должно превышать по длительносп периода чтения ячейки из входного порта.

Во время перезаписи ячейки из общей памяти в выходные буфер; (диаграмма Г), маршрутизатор производит модификацию таблицы коммутацш (диаграмма Е). Из выходного порта ячейка выдаётся на выход коммутатор; (диаграмма Д). Минимальная задержка ячейки в коммутаторе, таким образом равняется одному такту передачи пакета по каналу связи. Однако наиболее эффективным использованием подобной концепции будет при добавленш специализированной программной поддержки.

В четвертой главе рассматриваются основные вопросы организацш вычислительного процесса на территориально-распределённом вычислительно?! комплексе. Для проверки предложенных решений разработан программны» эмулятор.

В качестве примера вычислительного комплекса использовало четырёхузловой неполносвязный фрагмент сети. Исследование проводилиа методом имитационного моделирования. При этом процесс функционированш системы рассматривается как последовательная смена состояний. Временно? интервал анализа состояния системы равен At.

Предполагалось, что работа узла коммутации осуществляется пс следующему алгоритму.

1. Из очереди каждого входного порта выбирается ячейка. Блок управленш потоком определяет в соответствии со своим алгоритмом возможносп обработки трафика для данного соединения. Если решение благоприятно, тс ячейка заносится в разделяемую память.

2. Заголовок ячейки передаётся в блок управления коммутацией, где пс адресной информации определяется приоритет ячейки и выходной порт, i который её необходимо направить.

3. В очередь каждого выходного портг выбирается ячейка из общей памяти, адрес освободившейся памяти возвращается i пространство свободных адресов. Управление трафиком осуществляется н; основании алгоритма RED (Random Earl) Detection, своевременное обнаружение перегрузок).

Для фрагмента сети, изображённой ш рис. 5 было промоделировано поведение Рис. 5 коммутатора, расположенного во втором

зле. Данный узел был выбран с учётом того, что кроме собственного трафика он бслуживает и транзитный виртуальный канал между первым и третьим узлами :ти. Таким образом его коммутационное оборудование работает с наибольшей го сравнению с остальными узлами) нагрузкой. Предполагалось, что в узле асположен восьмипортовый коммутатор. Обслуживание каналов фриториально распределённой сети осуществляется портами, имеющими омера с первого по шестой, к каждому физическому каналу подключено по два орта коммутатора. Пользователи, непосредственно подключённые х данному злу, занимают седьмой и восьмой порты (рис. 6).

Поскольку в глобальных информационных сетях обмен осуществляется, в сновном, с помощью протокола Х.25, то будем предполагать, что и в данном тучае в сети передачи данных используются пакеты этого протокола, нкапсулированные в ATM ячейки.

Программный эмулятор работал в соответствии с алгоритмом редставленным на рис. 7. Первоначальная инициализация формирует ггановившийся режим работы сети, т. е. происходит моделирование включения ;ти и процесса установления виртуальных каналов. После входа сети в гационарный режим работы процедура инициализации вводит в сеть задание, определяет его по машинам вычислительного комплекса и формирует фтуальную вычислительную подсистему. Транспортная система ^числительного комплекса включает в себя четыре узла. После добавления яртуальных каналов с требуемыми характеристиками начинается собственно роцесс моделирования.

На каждом шаге моделирования генерируется случайный трафик для 1ждого виртуального канала. Входными данными для процедуры генерации эафика служат: значения максимальной и минимальной длин пакета, гроятностъ генерации пакета максимальной длины и вероятность передачи 1нных между машинами вычислительного комплекса. Затем по алгоритму RED, риентированному на работу с ячейкой, определяются ячейки для удаления, алее процедура сброса ячейки удаляет отмеченные ячейки с учётом их риоритета.

По окончанию очередного дискретного интервала времени At процедура пределения параметров модели сети фиксировала следующие характеристики.

Для пар источник-получатель

• длина текущего пакета инкапсулированного в ATM ячейки;

® число переданных пакетов;

■ • число пакетов максимальной длины и их относительное количество;

• задержку для данного пакета;

• число переданных ячеек ATM (в процентах от длины пакета);

• абсолютное значение и процент потерь ячеек ATM для данного пакета;

Для каждого виртуального канала

• число переданных пакетов;

процент пакетов максимальной длины; среднюю задержку передачи по каналу; общее число переданных пакетов;

Для портов коммутатора

• число переданных ячеек ATM;

• процент пакетов максимальной длины;

• задержка обслуживания портом ячеек ATM;

• число переданных пакетов.

Процесс работы программного эмулятора коммутационного оборудования продолжался до тех пор пока число переданных ATM ячеек вычислительной сети не превысило 19660800, что соответствует передаче порядка 1 Гбайта данных. В результате моделирования были получены следующие результаты. Потерь ячеек ATM внутри коммутатора по причине переполнения буферной памяти не происходило. Длина очереди для трафика вычислительной подсети не превышала 25 ячеек. В то же время при расчёте по предложенной методике было получено значение глубины очереди в 45 ячеек. Сравнение расчётных результатов и результатов, полученных с помощью программного эмулятора позволяет утверждать, что созданные методы расчета транспортной подсистемы позволяют создать территориально распределённый вычислительный

комплекс для решения задач математической физики.

Средняя задержка передачи данных вычислительной подсети по транзитному маршруту составила 0,8 мкс. Максимальное изменение средней задержки при передаче по транзитному маршруту -1,2 мкс.

Данный факт объясняется тем, что при моделировании существующий трафик информационной сети являлся низкоприоритетным по отношению к

Рис. 7

трафику вычислительного комплекса. Сообщений, равных или превышающих по классу обслуживания (управляющие сообщения) приоритет трафика вычислительного комплекса, в сети передавалось очень мало, т. к. рассматривался установившийся режим работы сети. Вследствие этого все сетевые ресурсы, узлы коммутации и пропускные способности каналов, полностью выделялись под потребности вычислительного комплекса. Очереди трафика информационной сети достигали максимальных значений, но потери пакетов протокола Х.25 не превышали одного процента (т. е. сеть передачи данных не блокировалась во время работы вычислительного комплекса).

В заключении приведены основные результаты работы.

Приложения содержат таблицу вероятностей поступления групповых заявок объёмом до 16 включительно; таблицу времён дополнительной задержки перед депакетизацией с целью устранения влияния изменения среднего значения времени доставки пакета для различных пропускных способностей каналов, коэффициентов загрузки сети, числа узлов в виртуальном соединении и вероятности потери пакета; акты о внедрении.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Исследованы различные классы задач и показано, что вычислительные комплексы на базе территориально-распределённых вычислительных сетей обеспечивают повышенную эффективность решения за счёт сокращения расходов на организацию комплекса и увеличения загрузки ЭВМ, входящих в состав сети. Определены основные требования к транспортной подсистеме территориаяьно-распределённого вычислительного комплекса. Исследованы возможности различных высокопроизводительных сетевых технологий и показано, что наиболее оптимальной для организации транспортной подсистемы территориально-распределённого вычислительного комплекс? является технология с коммутацией ячеек (ATM).

2. На основании проведённых исследований предложен алгоритм организации транспортной подсистемы территориально-распределённогс вычислительного комплекса на базе глобальной информационной сети Разработана математическая модель трафика в широкополосных цифровы> сетях интегрального обслуживания, учитывающая поток заяво! пользователей различных служб и потребности служб в пропускно{ способности; аналитические соотношения для расчета необходимо/ пропускной способности цифровых трактов связи и производительносп коммутаторов пакетов.

3. Исследованы различные варианты размещения и организации буферны> устройств в коммутационном оборудовании и доказано, что наиболе*

выгодным, с точки зрения эффективности использования ресурсов, является использование совместного буфера.

Проведены исследования существующих архитектурных решений коммутационного оборудования и разработана структурная схема одноэтапного коммутатора с общей памятью. Доказано, что данная структура позволяет минимизировать задержку при передаче высокоскоростных цифровых потоков по сравнению с существующими. Предложен способ масштабирования количества портов коммутатора, отличающийся от применяемых в настоящее время меньшими затратами оборудования и меньшим числом этапов коммутации.

Разработана программная модель транспортной подсистемы вычислительного комплекса, позволяющая оценить основные параметры работы аппаратной и программной частей коммутатора без построения макета оборудования; показана общая эффективность решений, предложенных в диссертационной работе.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Борец Б.Ю. Анализ протоколов и механизмов управления в современных высокопроизводительных сетях передачи данных. Материалы Всероссийской НТК студентов и аспирантов "Радиоэлектроника,-микроэлектроника, системы связи и управления", Таганрог, ТРТУ 1997. Борец Б.Ю. "Архитектура ATM коммутаторов с разделяемой памятью", депонированная статья в ВИНИТИ №1503-В98 от 19 мая 1998. Золотовский В.Е., Борец Б.Ю. Коммутаторы для организации территориально распределённых информационных систем. Материалы 3-й межгосударственной научно-практической конференции "Экономико-организационные проблемы проектирования и применения информационных систем", Ростов-на-Дону, РГЭА, 1998. Борец Б.Ю. Анализ сетевых технологий с точки зрения возможности построения распределённой вычислительной системы для решения задач математической физики. Материалы Всероссийской НТК с международным участием "Компьютерные технологии в инженерной и управленческой деятельности", Таганрог, ТРТУ 1998.

Борец Б.Ю. ATM - перспективная технология для глобальных сетей с интегрированным обслуживанием. Материалы межрегиональной научно-практической конференции "Проблемы экономики регионов России", Ростов-на-Дону, РГЭА, 1999.

Борец Б.Ю. Математическая модель ATM коммутатора. Материалы межрегиональной научно-практической конференции студентов и молодых

учёных "Экономические проблемы становления товарных рынков", Ростов-на-Дону, РГЭА, 1999.

В работах написанных в соавторстве, личный вклад автора состоит в следующем: в [3] - предложена математическая модель прогнозирования длины очереди в коммутационном оборудовании при поступлении групповых заявок различного объёма, предложен способ определения объёма групп заявок, поступающих в выходной порт коммутатора при известном числе входных портов.

Тю 7~/°7У -¿/¿Г У^уоГ^

4

1. ИССЛЕДОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ С

ИНТЕГРИРОВАННЫМ ОБСЛУЖИВАНИЕМ.

1.1. Анализ решаемого класса задач.

1.2. Исследование возможностей современных высокопроизводительных сетевых технологий с интегрированным обслуживанием.

1.3. Основные особенности сетей ATM.

1.4 Выводы.

2. ПОСТРОЕНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА НА БАЗЕ ТЕРРИТОРИАЛЬНЫХ СЕТЕЙ С ИНТЕГРИРОВАННЫМ ОБСЛУЖИВАНИЕМ.

2.1. Определение характеристик коммутаторов для сети с интегрированным обслуживанием.

2.2. Оценка параметров трафика в сети с интегрированным обслуживанием.

2.3. Организация вычислительной подсети в сети с интегрированным обслуживанием.

2.4. Выводы.

3. РАЗРАБОТКА КОММУТАТОРА ДЛЯ СЕТЕЙ С ИНТЕГРИРОВАННЫМ ОБСЛУЖИВАНИЕМ.

3.1. Исследование принципов построения коммутаторов для сетей с коммутацией пакетов.

3.2. Разработка коммутатора.

3.3. Способы масштабирования коммутатора.

3.4. Выводы.

4. РЕАЛИЗАЦИЯ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ЗАДАЧ В СЕТИ С ИНТЕГРИРОВАННЫМ ОБСЛУЖИВАНИЕМ.

4.1. Организация вычислительного процесса на территориально-распределённом вычислительном комплексе.

4.2. Алгоритмы функционирования узла коммутации.

4.3. Моделирование работы фрагмента сети с интегрированным обслуживанием.

4.4. Выводы.

Актуальность темы. В последнее время большое распространение получили средства автоматизированной разработки и проектирования. Использование математического моделирования, по сравнению с физическим экспериментом, позволяет значительно ускорить процесс создания новых механизмов и устройств. Существует большой класс задач для которых реализуемая математическая модель не может быть построена с использованием отдельной цифровой машины в качестве моделирующего устройства.

Например, при моделировании взаимодействия трёх тел по закону всемирного тяготения (полёт неуправляемого спутника в системе Земля - Луна) необходимо решить нормальную систему восемнадцатого порядка. Исходные положения тел в трёхмерной системе координат задаются в качестве начальных условий. При решении системы находятся функции изменения каждой координаты от времени для каждого из тел, т. е. на выходе получается девять функций. Решение даже одного дифференциального уравнения, отвечающего заданным начальным условиям, вообще не выполнимо с помощью конечного числа математических операций. Тем более это невозможно для системы дифференциальных уравнений. [1] Это обстоятельство приводит к тому, что используются методы приближённого решения, а результаты представляются в табличном виде.

При практическом использовании вычислений результаты моделирования сложных динамических объектов необходимо, получать, ввиду сложности модели, в реальном или даже ускоренном масштабе модельного времени. При этом по данным, приведённым в [2] для моделирования общей стратегии функционирования радиолокационной или гидроакустической станции при частоте посылок 102-104 Гц быстродействие системы должно составлять от 0,6 до 60 Гфлопс. Отдельная ЭВМ не может применяться в качестве моделирующего устройства из-за ограниченного быстродействия (необходима производительность порядка 1010-Ю12 Flops).

Одним из существующих подходов к решению подобных задач является объединение ЭВМ в вычислительные комплексы. Развитие современной вычислительной техники достигло того уровня, при котором персональные о

ЭВМ имеют производительность порядка 10 оп/с. Кроме того, широкая доступность и высокий технический уровень средств обмена информацией позволяют организовать высокоскоростные глобальные сети обмена данными. Необходимо также отметить, что, как правило, большинство персональных компьютеров, подключенных к сети, не полностью используют свою вычислительную мощность. Таким образом, имеется возможность построения террйториально-распределённых вычислительных комплексов большой мощности. [3] Теоретические основы построения и применения многомашинных вычислительных комплексов отражены во многих трудах отечественных и зарубежных исследователей. Однако, при организации территориально-распределённых вычислительных комплексов, традиционные методы проектирования многомашинных систем оказываются недостаточно пригодными. Это связано с тем, что сети изначально предполагают одновременную работу нескольких пользователей с одним и тем же ресурсом сети, например физическим каналом. Данный факт приводит к тому, что для вычислительной подсети остальные пользователи являются своего рода "помехой". Поэтому многими исследователями в области сетевых технологий ведется поиск эффективных решений программно-аппаратных средств построения территориальных сетей интегрального обслуживания.

На сегодняшний день можно выделить три основных подхода к построению коммутационного оборудования: применение коммутационной матрицы с пространственным разделением; с общей средой или с коллективной памятью.

-6В реальных коммерческих системах наиболее распространенным является использование различного рода комбинаций базовых архитектур.

Наиболее яркими примерами могут служить следующие изделия: коммутатор

Sunshine - пример проекта с объединением различных ключевых решений, в этом коммутаторе одновременно используются рециркуляция с возвратом во входной порт, параллельные структуры и групповая магистраль между внутренними узлами; ASX-100 от Fore Systems - построен с применением не блокируемых раздельно используемых параллельных шин, работающих на скорости в 16 раз превышающую скорость отдельного порта; Lattiscell от

Synoptic Communications с многоэтапной внутренней архитектурой и пространственным разделением.

Наибольший интерес представляют системы с изначальной ориентацией на использование разделяемой памяти. На сегодняшний день это самые эффективные с точки зрения использования аппаратных средств коммутаторы. В качестве примера можно привести коммутационное оборудование фирмы Cisco.

Однако в рамках существующих программно-аппаратных решений существует ряд проблем, один из возможных вариантов решения которых рассматривается в данной работе. Перечислим это проблемы:

• экстенсивное использование ширины диапазона пропускной способности канала приводит к возникновению блокировок и нерациональному расходованию ресурсов оборудования. Это обстоятельство приводит к тому, что такой подход весьма невыгодно использовать с экономической точки зрения;

• архитектура коммутатора, применяющая сложные протоколы для установления соединения и маршрутизации не позволяет эффективно использовать всю ширину диапазона внутренних линий коммутатора;

• отсутствует стандартная математическая модель трафика в сетях с интегрированным обслуживанием и стандартное описание поведения коммутационного оборудования при передаче информации от разнородных источников.

Объект исследований. Объектом исследования являются современные сетевые технологии глобальных сетей с интегрированным обслуживанием, основные архитектурные решения коммутационного оборудования для высокопроизводительных глобальных сетей.

Цель и задачи работы. Целью диссертационной работы является разработка структуры программно-аппаратных средств для коммутационного оборудования глобальных сетей передачи данных с интегрированным обслуживанием. В процессе достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

• исследование протоколов и методов управления трафиком в глобальных сетях передачи данных с интегрированным обслуживанием;

• рассмотрение современных сетевых технологий с интегрированным обслуживанием, позволяющих построить территориально-распределённый вычислительный комплекс;

• разработка методов управления и аппаратных средств транспортной сети, обеспечивающих обработку разнородного трафика с гарантированным качеством обслуживания;

• оценка эффективности функционирования предложенных программнол аппаратных средств;

• построение программной модели сети и экспериментальная проверка предложенных решений.

Методы исследований. При решении поставленных задач использовались методы теории вычислительных систем, теория вероятности, теория массового обслуживания, методы вычислительной математики и имитационного моделирования.

Основные положения выносимые на защиту. На защиту выносятся следующие положения и результаты:

• архитектурное решение на базе современных сетевых технологий с интегрированным обслуживанием, позволяющее построить территориально-распределённый вычислительный комплекс.

• структурная схема коммутатора транспортной сети, обеспечивающей обработку разнородного трафика с гарантированным качеством обслуживания.

• математические модели для оценки эффективности функционирования предложенной структуры.

Научная новизна. Научная новизна заключается: в предложенных архитектурных решениях построения коммутационного оборудования, позволяющих более эффективно использовать аппаратное обеспечение коммутационного оборудования; в методах анализа трафика в сети с источниками различного типа, позволяющих прогнозировать нагрузку сетей, что помогает прогнозировать среднюю задержку и среднее изменение среднего времени задержки при передаче по сети данных, критичных к его колебаниям.

Основные научные результаты заключаются в следующем:

• исследованы основные протоколы и методы управления трафиком в глобальных сетях передачи данных с интегрированным обслуживанием, определена возможность создания распределённого вычислительного комплекса на базе глобальных информационных сетей;

• исследованы современные сетевые технологий с интегрированным обслуживанием, позволяющие построить территориально-распределённый вычислительный комплекс, и предложены требования, выполнение которых позволяет использовать территориально-распределённый вычислительный комплекс для решения задач математической физики;

• на программном эмуляторе проведена оценка эффективности функционирования предложенных программно-аппаратных средств.

Практическую ценность работы представляют:

• разработанные математическая модель коммутационного оборудования и алгоритм построения вычислительной подсети в рамках сети с интегрированным обслуживанием;

• разработанная структурная схема коммутатора с совместным использованием памяти.

Использование результатов работы. Теоретические и практические результаты диссертационной работы использованы при разработке региональной сети персонального радиовызова (СПРВ) РЭП "Октябрь" и информационно-управляющей сети ООО "Цифровые телефонные сети". В частности, разработано программное обеспечение узлов сети СПРВ, которое установлено и успешно функционирует в ряде городов Ростовской области, в том числе Ростове-на-Дону, Таганроге, Шахтах, Новочеркасске. Предложенные алгоритмы преобразования существующих информационных сетей доведены до практической реализации и были использованы при построении информационно-управляющей сети ООО "Цифровые телефонные сети". Также по результатам диссертационной работы разработанна программа быстрого декодирования разделённых помехоустойчивых блочных кодов Боуза-Чоудхури-Хоквингема, которая используется в системе контроля радиоэфира.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов "Радиоэлектроника, микроэлектроника, системы связи и управления" (г.Таганрог, 1997 г.), Межрегиональной научно-практической конференции "Проблемы экономики регионов России" (г. Гуково, 1998 г.), III межгосударственной научно-практической конференции "Экономико-организационные проблемы проектирования и применения информационных систем" (г. Ростов-на-Дону, 1998 г.), Всероссийской научно-технической конференции с международным участием "Компьютерные технологии в инженерной и управленческой деятельности" (г. Таганрог, 1998 г.),

Межрегиональной научно-практической конференции студентов и молодых учёных "Экономические проблемы становления товарного рынка" (г. Ростов-на-Дону, 1999 г.)

Публикации. По результатам диссертационной работы опубликовано 6 печатных работ. Кроме того, тезисы доклада на XV Международной конференции "Информационные технологии в задачах математического моделирования" были помещены в Internet по адресу http://www.ict.nsc.ru/comptech/abstracts/

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения* четырех глав и заключения. Диссертация изложена на 162 страницах, из них 7 страниц приложений, 147 страниц основного текста. Содержит 30 рисунков. Список использованных источников включает 96 наименований.

4.4. Выводы

Разработана программная модель транспортной подсистемы вычислительного комплекса, позволяющая оценить основные параметры работы аппаратной и программной частей коммутатора без построения макета оборудования.

Приведены основные характеристики коммутационного оборудования при передаче высокоприоритетного трафика и доказано:

• в коммутаторе предложенной структуры не происходит потерь пакетов из-за переполнения буферов;

• длины очередей в вычислительной подсети не превышают значений полученных в результате теоретического расчёта по методике, описанной во второй главе диссертационной работы;

• средняя задержка передачи данных вычислительной подсети, полученная в результате моделирования удовлетворяет требованиям временной прозрачности сети и не превышает значений определённых теоретическим расчётом.

Разработанная программная модель показала общую эффективность решений, предложенных в диссертационной работе.

- 146 -ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе рассмотрен набор теоретических и практических вопросов, посвящённых решению задачи создания программно-аппаратных средств построения территориальных сетей интегрального обслуживания. В ходе выполнения работы были получены следующие результаты:

1. Исследованы различные классы задач и показано, что вычислительные комплексы на базе территориально-распределённых вычислительных сетей обеспечивают повышенную эффективность решения за счёт сокращения расходов на организацию комплекса и увеличения загрузки ЭВМ, входящих в состав сети. Определены основные требования к транспортной подсистеме территориально-распределённого вычислительного комплекса. Исследованы возможности различных высокопроизводительных сетевых технологий и показано, что наиболее оптимальной для организации транспортной подсистемы территориально-распределённого вычислительного комплекса является технология с коммутацией ячеек (ATM).

2. На основании проведённых исследований предложен алгоритм организации транспортной подсистемы территориально-распределённого вычислительного комплекса на базе глобальной информационной сети. Разработана математическая модель трафика в широкополосных цифровых сетях интегрального обслуживания, учитывающая поток заявок пользователей различных служб и потребности служб в пропускной способности; аналитические соотношения для расчета необходимой пропускной способности цифровых трактов связи и производительности коммутаторов пакетов.

- 1473. Исследованы различные варианты размещения и организации буферных устройств в коммутационном оборудовании и доказано, что наиболее выгодным, с точки зрения эффективности использования ресурсов, является использование совместного буфера.

4. Проведены исследования существующих архитектурных решений коммутационного оборудования и разработана структурная схема одноэтапного коммутатора с общей памятью. Доказано, что данная структура позволяет минимизировать задержку при передаче высокоскоростных цифровых потоков по сравнению с существующими. Предложен способ масштабирования количества портов коммутатора, отличающийся от применяемых в настоящее время меньшими затратами оборудования и меньшим числом этапов коммутации.

5. Разработана программная модель транспортной подсистемы вычислительного комплекса, позволяющая оценить основные параметры работы аппаратной и программной частей коммутатора без построения макета оборудования; показана общая эффективность решений, предложенных в диссертационной работе.

1. Демидович Б. П., Марон Б. П., Шувалов Э. 3. Численные методы анализа. М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1962.

2. Шендеров Е. Л. Волновые задачи гидроакустики. Л.: Судостроение, 1972.

3. Шибанов В. С., Греков В. В. Новые телекоммуникационные технологии. Телекоммуникационные технологии. Вып. 1, 1995.

4. Мартин Дж. Вычислительные сети и распределённая обработка данных. Пер с англ. /Под ред. Штаркмана В. С. М.: Финансы и статистика. 1985.

5. Максимов М. М. О современных методах решения краевых задач. Электронное моделирование. №2, 1985.

6. Азиз X., Сеттари Э. Математическое моделирование пластовых систем М.: Недра, 1.982.

7. Максимов М. М., Катков А. Ф., Романцев В. П., Щербаков Б. Д. Аналого-цифровой вычислительный комплекс, ориентированный на решение двухмерных задач разработки нефтяного месторождения. Электронное моделирование. Т. 2, №2,1987.

8. Мартин Дж. Системный анализ передачи данных. Т. 2. М.: Мир, 1975.

9. Компьютеры на СБИС : В 2-х книгах / Пер. с япон. Моотока и др. М.: Мир, 1988.

10. Василенко В. А. Сплайн-функции: теория, алгоритмы, программы. Новосибирск: Наука, 1983.

11. Эндерле Г. и др. Программные средства машинной графики. Международный стандарт GKS: Пер. с англ. / Г.Эндерле, К.Кэнси, Г.Пфафф. М.: Радио и связь, 1988.

12. Уилтон Р. Видеосистемы персональных компьютеров IBM PC и PS/2. Руководство по программированию: Пер. с англ. / Под ред. Григорьева В. Л, М.: Радио и связь, 1994.

13. Де Бор К. Практическое руководство по сплайнам: Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1985.

14. Хейгман JL, Янг Д. Прикладные итерационные методы. Пер. с англ. М.: Мир, 1986.

15. Золотовский В. Е. Разработка теории и методов структурной организации функционально-ориентированных многопроцессорных систем с программируемой архитектурой. Диссертация на соискание ученной степени доктора технических наук, Таганрог, 1986.

16. Ковеня В. М., Яненко H. Н. Разностная схема на подвижных сетках для решения уравнений вязкого газа. ЖВМ и МФ Т. 19, №1, 1979.

17. Корнеев В. В., Тарков М. С. Об организации параллельных вычислений при решении уравнений вязкого газа на подвижных сетках. В сб. Распределённая обработка информации (Вычислительные системы, вып. 105), Новосибирск, 1984.

18. Хорошевский В. Г. Анализ производительности вычислительных машин и систем. В сб. Распределённая обработка информации (Вычислительные системы, вып. 105), Новосибирск, 1984.

19. Wollis J. R., Crishum J. Petroleum reservior simulation on the Cray-1 and on the FPS-164. Computer. May, 1981.

20. Захаров Г. П. Статистика телефонной связи зарубежных стран. Техника средств связи. Сер. ТИС, вып. 1., 1989.

21. Захаров Г. П., Симонов М. Б., Яновский Г. Г. Службы и архитектура широкополосных цифровых сетей интегрального обслуживания. М.: Эко-Трендз. Сер. Технологии электронных коммуникаций. Том 41, 1993.

22. ITU-T. Recornendation 1.350. General Aspects of Quality of Service and Network Performance in Digital Networks. Including ISDN. 1988.

23. ITU-I. Recommendation G.164. Stability and Echo. Rev. 1, Geneva, 1991.

24. David E., McDysan, Darren L. Spohn. ATM: Theory and application. Mc Graw-Hill. 1994.

25. Шварц М. Сети связи: протоколы, моделирование и анализ. М.: Наука,1992.

26. Боккер П. ISDN. Цифровая сеть с интеграцией служб. Понятия, методы, системы. М.: Радио и связь, 1991.

27. ITU-I. Recommendation 1.413. Basic User-Network Interface. Rev. 1, Geneva,1993.

28. ITU-I. Recommendation 1.430. Basic User-Network Interface Layer 1 Specification. Rev. 1, Geneva, 1993.

29. ITU-I. Recommendation 1.411. ISDN User-Network Interface Refrence Configurations. Rev. 1, Geneva, 1993.

30. ITU-I. Recommendation 1.321. ISDN Protocol Refrence Model and its Application. Geneva, 1991

31. ITU-I. Recommendation 1.320. ISDN Protocol Refrence Model. Blue Book, Fascicle III.8, Geneva, 1988.

32. Волобуев В. Технология ISDN в информационных сетях. Сети. №2, 1997.

33. Мельников Д. Frame relay для профессионалов и не только. Сети. №10, 1997.

34. ITU-I. Draft Recommendation 1.555. Frame Relay Bearer Service Internetworking. Geneva, 1993.

35. Белов С. А. Практика построения ведомственных сетей Frame Relay в России. Сети. №5, 1997.

36. Кузнецов С. Б., Каплан В. В. Построение сети передачи данных на основе протокола Frame Relay. Сети. №6, 1996.

37. ITU-I. Recommendation G.707. Sinchronous Digital Hierarchy Bit Rates. Rev. 2, Geneva, 1993.

38. ITU-I. Recommendation G.708. Network Node Interface for Sinchronous Digital Hierarchy. Rev. 2, Geneva, 1993.

39. ITU-I. Recommendation G.709. Sinchronous Multiplexing Structure. Rev. 2, Geneva, 1993.-15140. Слепов Н. Н. Синхронные цифровые сети SDH. М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 1997.

40. Симонов М. В. АТМ: Технология высокоскоростных сетей. М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 1997.

41. ATM Forum. 53 Bytes Newsletter. Volume 2. Issue 1. January, 1994.

42. ATM Forum. Native ATM Services: Semantic Description. Versión 1.0. 1996.

43. Симонов M. В. Технология XXI-го века. Read Me Magazine. №6-7, 1995.

44. ATM Forum. ATM User-Network Interface Specification. Versión 3.0. 1993.

45. ATM Forum. ATM User-Network Interface Specification. Versión 2.0. 1992.

46. Бриер Д., Хекарт К. Коммутируемые виртуальные каналы и их будущее. Сети. №3, 1997.

47. ATM Forum. LAN Emulation Over ATM. Versión 1.0. 1995.

48. Борец Б. Ю. АТМ перспективная технология для глобальных сетей с интегрированным обслуживанием. Материалы межрегиональной научно-практической конференции "Проблемы экономики регионов России", II часть , Ростов-на-Дону, РГЭА, 1999, с. 77-91

49. Макстеник М. Сравнение сетевых архитектур. Сети. № 2, 1997.

50. АТМ Forum. Network Management. AAL Management for the M4 NE View Interface. 1997.

51. Kyo Ф. Ф. Протоколы и методы управления в сетях передачи данных. М.: Радио и связь, 1985.-15255. ATM Forum. Integrated Local Management Interface (ILMI) Specification. Versión 4.0. 1996.

52. Мещеряков С. П., Симонов М. В. Технология АТМ решение проблемы создания единого информационного пространства. В сб. Развитие телекоммуникации Северо-Западного региона. С.-Пб. 1996.

53. Греков В. В., Мещеряков С. П.;, Симонов М.В. Региональные сети связи на технологии АТМ. Сб. науч .тр. С.-Пб.: РИ-95. 1995.

54. Греков В. В., Симонов М. В., Шибанов В. С. Математическое моделирование основных процессов транспортирования информации в ШЦСИО. Сб. науч. тр. С.-Пб.: РИ-95. 1995 г.

55. АТМ Forum. АТМ Ñame System Specification. Versión 1.0. 1996.

56. Блейхут Р. Теория и практика кодов, контролирующих ошибки. Пер. с англ. М.: Мир, 1986.

57. Клейнрок JI. Теория массового обслуживания. М.: Машиностроение, 1979.

58. Жожикашвили В. А., Вишенвский В. М. Сети массового обслуживания. Теория и применение к сетям ЭВМ. М.: Радио и связь, 1988.

59. Филлипс Д., Гарсиа-Диас А. Методы анализа сетей. М.: Мир, 1984.

60. Борец Б. Ю. Математическая модель АТМ коммутатора. Материалы межрегиональной научно-практической конференции студентов и молодых учёных "Экономические проблемы становления товарных рынков", Ростов-на-Дону, РГЭА, 1999.

61. Garcia-Haro J., Jajszczyk А. АТМ Shared-Memory Switching Architectures. IEEE Net. July/August, 1994.

62. Клейнрок Л. Коммутационные сети. Стохастические потоки и задержки сообщений. Пер. с англ. М.: Наука, 1970.

63. Клейнрок Л. Вычислительные системы с очередями. Пер. с англ. М.: Наука, 1979.

64. Математическая энциклопедия. Под ред. Виноградова И. М. М.: Советская энциклопедия. Т. 1-5 , 1985 .

65. Пискунов Н. С. Дифференциальное и интегральное исчисления для втузов. М.: Физматгиз, 1962.

66. Феллер В. Введение в теорию вероятностей и её приложения. Т. 1. М.: Мир, 1984.

67. Теория телетрафика. Пер. с нем. /Под ред. Башарина Г. П. М.: Связь, 1971.

68. Захаров Г. П., Смирнов М. В. Влияние надёжности участка сети передачи данных на время доставки кадра данных. Техника средств связи. Сер. ТПС, вып. 10, 1990.

69. Rooholamini R., Cherkassky V. Finding the Right ATM Switch for the Market. Computer. Apri,l 1994.

70. Вентцель E. С. Теория вероятностей. M.: Наука, 1968.

71. Лившиц Б. С., Фридлин Я. В., Харкевич А. Д. Теория телефонных и телеграфных сообщений. М.: Связь, 1971.

72. Захаров Г. П., Ревельс В. П., Симонов М. В., Греков В. В. Статистическое уплотнение цифровых трактов связи. Техника средств связи. Сер. ТПС, вып. 4, 1990.

73. DePrycker М. Asynchronous Transfer Mode: A solution for the broadband ISDN. Ellis Horwood. 2nd edition, 1993.

74. Пийль E. И. Об одном подходе к описанию и организации взаимодействия параллельных процессов. В сб. Распределенные системы передачи и обработки информации. М. Наука 1985.-15481. Newman P. A Fast Packet Switch for the Integrated Services Backbone

75. Network. IEEE J. V. 6, №9, Dec. 1988.

76. Eng K. Y, Karol M. J. and Yeh Y.-S. A Growable Packet (ATM) Switch Architecture: Design Principles and Applications. IEEE Trans. Commun. Vol. 40, Feb. 1992.

77. Тобаги Ф. А. Архитектуры высокоскоростных коммутаторов пакетов для широкополосных цифровых сетей интегрального обслуживания. ТИИЭР. №1, 1990.

78. Weng С. Н., Li J.-J. Solution for Packet Switching of Broadband ISDN. IEEE Proc., Octouber 1991,

79. Yoon H., Liu M. and Lee K. The Knock-out Switch under Nonuniform Traffic. IEEE Press, 1988.

80. Kuwahara H. A Shared Buffer Memory Switch for an ATM Exchange. IEEE J. June, 1989.

81. Борец Б. Ю. "Архитектура ATM коммутаторов с разделяемой памятью", депонированная статья в ВИНИТИ №1503-В98 от 19 мая 1998.

82. Корнеев В. В., Монахов О. Г. О децентрализованном распределении заданий в вычислительных системах с программируемой структурой. Электронное моделирование, №6, 1981.

83. Евреинов Э.В., Хорошевский В. Г. Однородные вычислительные системы. Наука: Новосибирск, 1978.

84. Барский А. Б. Планирование параллельных вычислительных процессов. М.: Машиностроение, 1980.

85. Вайрадян А. С., Коровин А. В., Удалов В. Н. Эффективное функционирование управляющих мультипроцессорных систем. М.: Радио и связь, 1984.

86. Потапова Ю. Н. О распределении пакета задач по машинам вычислительной системы В сб. Распределённая обработка информации (Вычислительные системы, вып. 105), Новосибирск, 1984.-15593. Бусленко И. П. Моделирование сложных систем. М.: Наука, 1968.

87. Монахов О. Г., Монахова Э. А. Организация межмашинных взаимодействий в вычислительной системе с программируемой структурой МИКРОС. В сб.: Распределённая обработка информации (Вычислительные системы, вып. 105). Новосибирск, 1984.

88. Вейцман К. Распределённые системы мини- и микро- ЭВМ. М.: Финансы и статистика, 1983.

89. Корнеев В. В., Монахов О. Г., Тарков М. С. Ядро операционной системы ЭМ вычислительной системы с програмируемой структурой. В сб. Однородные вычислительные системы. (Вычислительные системы вып. 90) Новосибирск, 1981.