автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Математическая модель управления распределенной системой веб-конференций

На правах рукописи

ОЩЕПКОВ Анатолий Юрьевич

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ СИСТЕМОЙ ВЕБ-КОНФЕРЕНЦИЙ

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 9 МАЙ 2011

Тюмень-2011

4847372

Работа выполнена на кафедре информационных систем Института математики, естественных наук и информационных технологий ГОУ ВПО Тюменский государственный университет

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Ивашко Александр Григорьевич

доктор физико-математических наук, профессор

Шориков Андрей Федорович

доктор технических наук, профессор Захаров Александр Анатольевич

Ведущая организация:

ГОУ ВПО «Сургутский

государственный университет Ханты-Мансийского автономного округа -Югры»

Защита диссертации состоится «27» мая 2011 г. в « 14 » часов на

заседании диссертационного совета Д212.274.14 при Тюменском

государственном университете по адресу 625003, г. Тюмень, ул. Перекопская, 15А, ауд. 410.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тюменского государственного университета.

Автореферат разослан «_» апреля 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

А.А. Ступников

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. История дистанционного обучения начинается с конца 19 века. С тех пор технология дистанционного обучения эволюционировала с «корреспондентского обучения» до обучения с использованием информационных технологий. В 2002 году приказом Министерства образования и науки Российской Федерации была утверждена "Методика применения дистанционных образовательных технологий (дистанционного обучения) в образовательных учреждениях высшего образования Российской Федерации". В 2003 году на основании результатов эксперимента в Федеральный закон "Об образовании" было введено понятие "дистанционные образовательные технологии" (ред. Федерального закона от 10.01.2003 № 11 -ФЗ), а также принята серия нормативно-правовых актов, определяющих порядок организации дистанционного обучения. Таким образом, государство официально дало разрешение на использование дистанционных технологий в системе высшего, среднего и дополнительного профессионального образования, которые к XXI веку уже получили широкое распространение в учебном процессе. В образовательном стандарте третьего поколения этому уделяется еще больше внимания. Так, например, определены «интерактивные» формы обучения, которые регламентируют работу со студентами с использованием дистанционных технологий как для очной формы обучения, так и для любой другой. Кроме того, в образовательном стандарте третьего поколения, реализация компетентностного подхода должна предусматривать широкое использование в учебном процессе активных и интерактивных форм проведения занятий в сочетании с внеаудиторной работой с целью формирования и развития профессиональных навыков у студентов. Удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах, в учебном процессе должен составлять не менее двадцати процентов аудиторных занятий.

Развитие Web-технологий и появление стандартов Web 2.0 привело к развитию инструментария дистанционных технологий в образовании. В настоящее время инструментарий интернет-образования позиционируется как E-Learning 2.0. Наиболее значимым инструментом этого стандарта стало применение веб-конференций в форме вебинаров для организации интерактивных занятий с преподавателем в режиме реального времени.

Организация интерактивных и активных форм обучения при реализации стандартов третьего поколения не возможна без распределенных систем веб-конференций и подсистем управления ими.

Разработка распределенных систем веб-конференций достаточно подробно рассматривается в работах Т. Bourke, И.М. Труб, L. Libman, V. Cardellini и других. Ежегодно рынок систем веб-конференций пополняется как проприетарными, так и свободно распространяемыми системами. К числу наиболее известных систем можно отнести: Cisco WebMeeting, Skype, OpenMeeting, Adobe Connect, IBM Lotus Sametime и т.д. В тоже время при организации управления распределенными системами веб-конференций не решаются вопросы оптимизации загрузки узлов системы, в результате чего может возникнуть дисбаланс в их работе, сбои передачи видеоизображения и звука в них.

Целью работы является повышение качества технической организации веб-конференций за счет балансировки нагрузки на серверных узлах распределенной системы. Для достижения поставленной цели, требуется решить следующие задачи:

•Построить математическую модель распределенной системы веб-конференций, которая позволит формализовать описание системы серверов, созданных вебинаров и клиентских приложений, подключаемых к ним;

• Разработать метод и алгоритм управления распределенной системой веб-конференций, позволяющие оптимизировать загрузку узлов системы;

•Разработать архитектуру управления системой веб-конференций и реализовать ее в программном комплексе;

•Исследовать работоспособность разработанных моделей и алгоритмов посредством вычислительных и натурных испытаний.

Методы исследования

Проведенные в работе исследования базируются на использовании математического моделирования, модели массового обслуживания с параллельными каналами, Марковских процессов, статистических методов, модульного и объектно-ориентированного программирования.

Научная новизна отражена в следующих результатах:

1. Построена математическая модель кластерной организации веб-конференций, позволяющая описать изменение состояния системы при подключении нового пользователя;

2. Предложен метод управления подключениями пользователей к веб-конференциям, который основан на имитационном моделировании последовательности состояний системы в виде цепей Маркова, что позволяет оптимизировать загрузку кластера веб-конференций и понизить вероятность сбоя в работе системы.

3. Разработан алгоритм, реализующий метод управления пользователями веб-конференций, который дает возможность определить узел для подключения к кластеру с вычислительной сложностью равной о(КЫ2);

4. Разработана архитектура распределенной системы веб-конференций, в которой управление подключениями пользователей реализовано виде подсистемы балансировки нагрузки между узлами на основе веб-сервиса, что дает возможность использовать его с различными системами веб-конференций.

• На защиту выносятся:

1. Математическая модель кластерной организации веб-конференций, позволяющая описать изменение состояния системы при подключении нового клиентского приложения.

2. Имитационный метод оценки эффективности работы кластерной системы веб-конференции, как вероятность возникновения очереди в установившемся режиме модели массового обслуживания разомкнутой системы с несколькими параллельными приборами.

3. Метод и алгоритм управления подключениями пользователей веб-конференции, который основан на имитационном моделировании последовательности состояний системы в виде цепей Маркова.

4. Программный комплекс, реализующий алгоритм управления подключения пользователей к кластеру системы, реализация которого отвечает требованиям стандартов открытых систем.

Практическая значимость работы состоит в том, что на основе разработанного метода управления подключения пользователей создан программный комплекс,

5

реализующий подсистему балансировки между узлами в распределенной системе веб-конференций. Эффективность разработанных методов и алгоритмов подтверждена вычислительными экспериментами и практикой использования внедренной системы веб-конференции.

Реализация и внедрение результатов работы

Система веб-конференций внедрена в Институте дистанционного образования Тюменского государственного университета. Внедрение этой системы для Нижневартовского филиала ТюмГУ дало возможность вести занятия для студентов заочников, по специальности Прикладная информатика в экономике, без выезда преподавателей в филиал.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях и семинарах:

Межвузовская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Безопасность информационного пространства VI», г. Тюмень, 2007; всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Дистанционные образовательные технологии: опыт применения и перспективы развития», г. Тюмень, 2008; вторая научно - практическая региональная конференция молодых ученых «Современные проблемы математического и информационного моделирования. Перспективы разработки и внедрения инновационных 1Т - решений», г. Тюмень, 2009; И-ая межрегиональная научно-практическая конференция «Информационные технологии и телекоммуникации в экономике, управлении и социальной сфере», г. Тюмень, 2007; Ш-я межрегиональная научно-практическая конференция «Информационные технологии и телекоммуникации в экономике, управлении и социальной сфере», г. Тюмень, 2008; V международная научно-методическая конференция «Совершенство подготовки 1Т-специалистов», г. Москва, 2009; XI Международная конференция "Информатика: проблемы, методология, технологии", г. Воронеж, 2011; Научно - методические семинары кафедры информационных систем Тюменского государственного университета (2006 - 2011 гг.).

Публикации

По теме диссертации автором опубликовано 12 печатных работ, из которых - 3 свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ и 1 статья, опубликованная в издании, рекомендованном ВАК.

Структура и объем

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 130 наименований. Общий объем диссертации - 122 страниц, в том числе 30 рисунков и 10 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отражена актуальность представляемой работы, сформулирована цель, а также приведено краткое содержание работы.

В первой главе показано, что с реализацией компетентностного подхода требуются интерактивные формы обучения. Центральное место в интерактивных формах обучения уделяется технологиям веб-конференций. К тому же, при организации дистанционных форм, в мире широко используются технологии Е-Learning 2.0, в которых также одно из центральных мест занимают веб-конференции. В связи с этим, увеличивается функционал в работе веб-конференций, который требует дополнительные ресурсы. В свою очередь, увеличение потребности в ресурсах требует организации распределенной системы веб-конференций.

Проанализированы системы, такие как Skype, Adobe Connect, Lotus Sametime и т.д. На основе анализа приведена сравнительная характеристика и классификация организации систем веб-конференций по типам решений. Показано, что использование веб-конференций, как одной из форм дистанционных технологий в образовании, целесообразнее реализовывать в виде программных решений. Наиболее предпочтительной архитектурой организации системы веб-конференций является распределенная система. Однако в литературе уделяется недостаточно внимания вопросам организации распределенных систем веб-конференций. Тогда как для обеспечения отказоустойчивости и улучшения качества работы должны быть реализованы принципы и управление распределенной системы распределенной архитектурой для систем, предоставляющих функционал веб-конференций.

Существует ряд математических моделей управления распределенными системами, такие как сети Петри, теория множеств, системы массового обслуживания

и т.д. Но в этих моделях оптимизация загрузки узлов системы осуществляется на уровне сетевого управления пакетами. В тоже время, узлы веб-конференций не корректно рассматривать независимыми открытыми системами, что следует из идеологии TCP/IP модели. Поэтому в литературе приводится другой механизм управления распределенными узлами - балансер, который основывается на различных методиках балансировки нагрузки.

Проведен сравнительный анализ существующих методик балансировки между узлами, который показал, что можно использовать существующие методы и алгоритмы, но только в модифицированном виде, так как система веб-конференций относится к классу синхронных приложений.

Показано, что состояние системы веб-конференций можно охарактеризовать ее конфигурацией. Изменение в конфигурации веб-конференции при подключении узлов системы и клиентских приложений можно охарактеризовать как последовательность состояний системы. Причем каждое новое состояние системы будет определяться состоянием системы до подключения нового клиентского приложения. Таким образом, целесообразно при описании изменения состояния системы использовать Марковские цепи.

Показано, что существующие аппаратные и программные решения для управления распределенной системой обладают недостатками, которые не позволяют использовать их в качестве подсистемы управления. Поэтому, необходимо реализовать подсистему управления распределенной системой в виде программного комплекса, который должен основываться на стандартах открытых информационных систем. Это позволит использовать разработанный программный комплекс в различных системах веб-конференций.

Вторая глава посвящена разработке математической модели, формализации метода и алгоритма поиска «оптимального» узла в распределенной системе веб-конференций.

Состоянием системы является конфигурация распределенной системы в данный момент времени. Поэтому математическая модель распределенной системы веб-конференций выражается следующей формулой:

Z = (N,CA,WC,X) (1)

»где:

CA - множество клиентских приложений;

N - это множество узлов для проведения веб-конференций, не зависимых друг от друга;

WC - множество веб-конференций, к которым подключаются клиентские приложения;

X— связи между CA, N и WC.

Каждое клиентское приложение взаимодействует с узлом, предоставляя всю необходимую информацию о пользователе и о хосте пользователя. Каждое клиентское приложение характеризуется: ip и userLogin. ip - адрес компьютера, с которого подключается пользователь к веб-конференции. Если подключение к веб-конференции происходит через прокси-сервер, то в качестве адреса хоста будет использован адрес этого прокси-сервера. userLogin - логин пользователя подключенного через клиентское приложение.

Каждый сервер обладает следующими характеристиками:

п = {itraff,memm, сри, address} (2)

, где:

• itraff - пропускная способность интернет-канала узла (статический параметр), этот параметр задается в настройках узла и используется как максимально допустимое значение загруженности канала приложением;

• тетт - уровень используемой памяти узла (динамический параметр);

• сри - уровень использования процессора узла (динамический параметр).

• address - уникальный адрес узла (статический параметр).

Веб-конференции характеризуются параметрами: sessld - уникальный

идентификатор веб-конференции (стоит отметить, что веб-конференция может одновременно «располагаться» сразу на нескольких узлах) и type - тип веб-конференции (без передачи голоса и видео; с передачей только голоса; с передачей голоса и видео).

Стоит отметить, что задачи реализации распределенной системы и организации связей между серверами не решались в данной работе. Этим занимаются те программные продукты, которые реализуют веб-конференции.

В первой главе показано, что для имитации загрузки параллельных узлов

целесообразно использовать Марковские процессы и систему массового

9

обслуживания. Таким образом, для нахождения X, распределенная система представляется в виде системы массового обслуживания с параллельными неодинаковыми каналами, а последовательность состояний системы - в виде Марковских процессов.

Рассматриваемая модель массового обслуживания зависит от параметров: Я-интенсивность запросов клиентских приложений (С А) на подключение к веб-конференции; Ц\,цг,...,цк — пропускная способность узлов (/..&); <р- оценка скорости канала. Эффективность системы при заданных значениях <р\ Я Я

у/ = — =-, причем должно выполняться условие: !<//,+ ц2 + ... + ¡лк,

ц А+ц2+... + цк

иначе модель не будет работать.

Рассматривается модель изменения состояний для системы из двух серверов.

Граф состояний для двух узлов в системе примет вид, как это показано на

рисунке 1. Матрица переходов между состояниями показана в таблице 1, где п -

количество заявок в подсистеме в момент ? + Л.

Рис. 1. Граф состояний и возможных переходов для двух узлов в подсистеме

Таблица I

Таблица состояний для двух узлов в «подсистеме»

п=0 «=1(г(1,1)) «=1(2(2,1)) п=2 и=3

и=0 1-М Ф^М Ф^М 0 0

и=цг(1,1)) 1-(Л + //7)Л 0 М 0

«=1(2(2,1» 0 1-(Л + д)Л М 0

п=2 0 1 -(Я + р )Л М [-(Я + м м

п=3 0 0 0 ц Л

Исходя из матрицы, система уравнения состояний имеют следующий вид:

Р(тС + = Р(0)(О(1 - ЯЛ) + ц2р{и)(1)Л + ^Ра.^ОЛ /\..»(' + Л) = П + + + <г»,

/>«..,(' + <Л) = П - (А + + ¡и2р2(1)Л + <р2Лр00)ск

+ = П - (Я + + /у (/)Л +1 (ОЛ

Цепь, соответствующая графу, является неприводимой и непериодической. В работе А. Кофмана и Р.Крюона доказано, что в таком случае все вероятности />„(?) имеют пределы рп и что, кроме того, эти пределы рп либо все положительны, либо все равны нулю. При с —» оо производные, входящие в систему уравнения состояний (3), стремятся к нулю. Отсюда уравнение (3), в установившемся режиме, принимает вид:

А-Рт =^2^(1.1) +ЛЛ2.П (Я + ^2)р0М=^ра)+<р1Лрт (2 + /у, )/?,,„ = //2/>(2) + (р2Х рт (¿ + Р Р^П+Л Р(„-1)

Исходя из того, что сумма всех состояний равняется единице, определяется вероятность того, что в системе, по крайней мере, одна заявка находится в очереди:

а{\ + 2у/) + у/{\ + {\ + а2)у/-{\-а2)<р\ (5)

Если в системе, в установившемся режиме, не будет очереди - это гарантирует отсутствие коллизий в системе при передаче пакетов между веб-конференциями. Значение (5) можно принять как характеристику эффективности работы системы.

Аналогичным путем рассматривается изменение состояний системы для случая из трех серверов. Показывается, что подобный путь рассмотрения системы ведет к увеличению вычислительной сложности для определения эффективности системы. Исходя из вышесказанного, предлагается метод выбора узла для подключения клиентского приложения:

1. Система, состоящая из трех и более узлов, разбивается на подсистемы;

2. Определяется эффективность каждой подсистемы и выбирается наиболее эффективная;

3. Определяется узел подключения в эффективной подсистеме.

Математически было доказано, что оптимальное количество узлов в подсистеме равно двум.

Алгоритм выбора узла, в общем виде, выглядит следующим образом:

1. Набор узлов в системе разбивается на подсистем. Для каждого узла, по умолчанию, задано ср = 0,5, и определена вероятность возникновения очереди для каждой подсистемы Р{ю > 0} (5);

2. При поступлении заявки на подключение пересчитывается значение <р для узлов, у которых оно отличается от предыдущего значения. Пересчет ср для узлов в

каждой подсистеме осуществляется по формулам _'Ь— и ¡р2'=—^--Вместе

9, +<Рг 9>,+ <Рг

с узлами пересчитывается эффективность подсистем, где меняется <р.

3. Определяется наиболее эффективная подсистема и из нее выбирается узел, который определяется как оптимальный. Выбор узла определяется с помощью генератора случайных чисел, в зависимости от каждого узла;

4. Для выбранного узла пересчитывается ¡и и пересчитываются вероятности возникновения очереди во всех подсистемах, в которых участвует данный узел.

Вычислительная сложность такого алгоритма равна С({Ы -\){К(Ы))), где: С -количество операций за одну итерацию, N - количество узлов в системе, К -коэффициент запросов (причем, 1 > К > 0), при которых значение (р не меняется.

В третьей главе описывается архитектура созданной распределенной системы и процесс разработки подсистемы балансировки.

Как упоминалось ранее, подсистема распределения нагрузки реализует алгоритм поиска оптимального узла и выполнена в виде веб-сервиса. Все обращения серверов веб-конференций к «подсистеме» происходят через специальный адрес, подключившись к которому, сервер может обращаться к интерфейсным методам подсистемы. Такая реализация не требует вносить каких-либо значительных изменений на каждый подсистеме.

После добавления балансера в распределенную систему веб-конференций, архитектура выглядит следующим образом (рис. 2), где:

• Сервер 8Т1 ...3 - серверное программное обеспечение для проведения веб -конференций;

• LDAP - «хранилище», в котором содержится вся информация о пользователях распределенной системы;

• Сервис распределения (подсистема балансировки) - подпрограмма выбора оптимального узла;

•БД - база данных - содержит информацию о событиях, возникающих в сервисе.

Рис. 2. Архитектура системы управления распределенной системой веб-конференций

В результате такого решения выбор сервера веб-конференции осуществляется не пользователем, а балансером. Кроме того использование алгоритма поиска оптимального узла позволяет снизить количество отказов при подключении к веб-конференции.

В четвертой главе описаны эксперименты, проводимые на распределенной системе, для определения эффективности работы подсистемы балансировки.

Все эксперименты проводились в рамках одной лаборатории, что ограничило число компьютеров задействованных в тестировании. В связи с этим проведены две группы экспериментов:

• Первая группа экспериментов - натурные испытания на трех серверах с 50-ю подключаемыми пользователями;

Е"

LDAP

• Вторая группа экспериментов - испытания на модели распределенной системы, в которой имитировались 5 серверов, подключения пользователей и нагрузка сети. Показано, что характер подключений в первой и второй группах экспериментов одинаков. Это позволяет сделать предположение, что модель полностью повторяет реальную работу распределенной системы. Таким образом, для экспериментов с большим количеством серверов и пользователей используется модель распределенной системы.

Для анализа эффективности распределенной системы с балансером, параллельно проводились эксперименты в распределенной системе без балансера. Сравнение производилось по трем показателям:

•По отказам при подключении. Пользователь получает отказ в подключении к серверу в том случае, если загруженность Интернет-канала сервера превышает 100%;

•По качеству передаваемого голоса. Качество передаваемого голоса определяется по задержкам между пакетами. При задержке от 0 до 150 миллисекунд считается, что качество передаваемого голоса очень хорошее; от 150 до 400 -качество передаваемого голоса хорошее, но возможно искажение; от 400 и выше -качество передаваемого голоса плохое, вплоть до потери аудио-потока; •По загрузке Интернет-канала каждого сервера веб-конференции. Эксперименты показали, что в распределенной системе с тремя узлами количество отказов с балансером более чем в три раза меньше, а эффективность всей распределенной системы выросла примерно в два с половиной раза. Для пяти узлов в распределенной системе, эти показатели выросли до пяти раз и трех с половиной соответственно. Под эффективностью понимается качество передаваемого голоса, которое определяется по задержкам между пакетами.

В заключении приведены основные результаты диссертационной работы: 1.Построена математическая модель распределенной системы веб-конференций, которая позволяет описать состояние системы в любой момент времени в виде множества характеристик серверов, созданных вебинаров и клиентских приложений подключаемых к ним. Последовательность состояний системы, описываемые моделью, образуют цепь Маркова.

2.Предложен имитационный метод оценки эффективности работы кластерной системы веб-конференции, как вероятность возникновения очереди в установившемся режиме модели массового обслуживания разомкнутой системы с несколькими параллельными приборами. Проведена оценка вычислительной сложности эффективности системы, состоящей из двух и трех серверных узлов.

3.Разработан метод управления подключения пользователей к кластеру веб-конференции, которая основана на выборе подсистемы из двух серверов с наибольшей эффективностью. Предложенный метод дает возможность оптимизировать конфигурацию системы с учетом производительности серверов и оценки качества интернет канала между серверами и пользователями системы.

4.Создан алгоритм выбора конфигурации подключения пользователей системы к кластеру веб-конференции. Вычислительная сложность алгоритма оценивается как o(KN2) (где N- количество серверов в кластере, К - коэффициент запросов (от 0 до 1), при которых значение <р не меняется).

5.Разработана архитектура распределенной системы веб-конференции, управление которой осуществляется программным комплексом, который реализует алгоритм управления подключения пользователей к кластеру системы. Программный комплекс разработан в соответствие со стандартами открытых систем. Переносимость приложения обеспечивается языком программирования Java. Масштабируемость и расширяемость системы обеспечивается использованием открытых библиотек и фреймворков.

6.Адаптировано применение вебинаров в качестве дистанционной технологии обучения студентов Тюменского государственного университета заочной и очной формы обучения. Опробовано использование этой технологии в Институте дистанционного образования ТюмГУ.

7.Проведена серия натурных испытаний разработанного программного комплекса, который управлял веб-конференциями, развернутыми в кластере из трех серверов, работающих под управлением IBM Lotus Sametime 8.0.2. Было показано, что применение созданного метода управления распределенной системой повышают отказоустойчивость системы более чем в 3 раза, а эффективность в 2,5 раза по сравнению со стандартной схемой распределения нагрузки.

8.Выполнены модельные эксперименты по управлению распределенной системой веб-конференции. Соответствие модельных экспериментов и проведенных натурных- испытаний подтвердило адекватность применяемой модели. Вычислительные эксперименты подтвердили эффективность работы предлагаемого метода и алгоритма управления кластером для системы, состоящей из 10 серверов, в которой работают 120 пользователей.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Ощепков А.Ю., Васючкова Н.А. Модуль проверки лабораторных заданий в системе IBM WCL //Безопасность информационного пространства VI: сборник трудов межвузовской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Тюмень: ТюмГУ, 2007. -С. 192-194;

2. Ощепков А.Ю. Внедрение системы e-learning в стандартную схему обучения очной формы //Дистанционные образовательные технологии: опыт применения и перспективы развития: материалы всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - Тюмень: Сити-пресс, 2008. -С. 111-117;

3. Ощепков А.Ю. Архитектура организации учебного процесса на базе решений IBM //Математическое и информационное моделирование: сборник научных трудов. Выпуск 10. -Тюмень: «Вектор Бук», 2008. -С. 185-192;

4. Ощепков А.Ю. Кластерная модель телеконференц - связи //Современные проблемы математического и информационного моделирования. Перспективы разработки и внедрения инновационных IT - решений. Вторая научно - практическая региональная конференция молодых ученых. - Тюмень: «Вектор Бук», 2009. -С. 8893;

5. Ощепков А.Ю. Разработка технологического процесса обучения с помощью e-learning //II-ая Межрегиональная научно-практическая конференция: Информационные технологии и телекоммуникации в экономике, управлении и социальной сфере. - Тюмень: ТюмГУ, 2008. С. 180;

6. Ощепков А.Ю. Практика применения продуктов IBM в очном образовании //Ш-ая Межрегиональная научно-практическая конференция: Информационные технологии и телекоммуникации в экономике, управлении и социальной сфере. - Тюмень, 2008. http://conference.utmn.ru/?reports=show&rid=137.

7. Ощепков А.Ю., Ивашко А.Г. Построение алгоритма нахождения «оптимального узла» для распределения трафика «веб-конференции» в распределенной системе //Вестник Тюменского государственного университета, 2009. №6. С 219-224;

8. Ощепков А.Ю., Ивашко А.Г. Опыт применения IBM LWS в обучении студентов филиалов Тюменского государственного университета //Совершенствование подготовки IT-специалистов по направлению «Прикладная информатика» для инновационной экономики: Сборник трудов V Международной научно-методической конференции. — М.: МЭСИ, 2009. — С. 190—193.

9. Ощепков А.Ю., Сервис распределения нагрузки и распределенная система для проведения веб-конференций //Материалы XI международной научно-методической конференции «Информатика: проблемы, методология, технологии». Том 2. - Воронеж: ВГУ, 2011.- С. 156-158;

10. Ощепков А.Ю., Ивашко А.Г. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2007610407 «Модуль репликации данных в системе IBM Workplace Collaborative Learning» от 24.01.2007 г

11. Ощепков А.Ю., Ивашко А.Г. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2010612736 «Программа выбора оптимального пути подключения клиента к системе распределенных серверов» от 22.04.2010 г.

12. Ощепков А.Ю., Васючкова H.A. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2010610077 «Модуль проверки заданий в системе LWCL» от 05.03.2010 г.

ОЩЕПКОВ Анатолий Юрьевич

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ СИСТЕМОЙ ВЕБ-КОНФЕРЕНЦИЙ

05.13.18- Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Формат 60x84/16. Бумага Ballet. Печать Duplo. Усл.печл. 0,96. Тираж 100. Заказ 128.

Отпечатано с готового набора ООО «Вектор Бук». 625004, г. Тюмень, ул. Володарского, 45. Тел. (3452) 46-54-04,46-90-03.

Введение.

1. Литературный обзор методов управления веб-конференциями.

1.1 Место веб-конференций в системе Е-Ьеагш

§.

1.2 Программные комплексы для проведения веб-конференций.

1.3 Модели и алгоритмы управления распределенной системой веб-конференций.

1.4 Аппаратные и программные решения реализации распределенных систем.

Выводы и постановка задачи.

2. Математическая модель, методы и алгоритмы управления распределенной системой веб-конференций.

2.1 Построение модели распределенной системы для проведения веб-конференций.

2.2 Оценка эффективности работы распределенной системы.

2.2.1 Оценка эффективности распределенной системы, состоящей из двух узлов.

2.2.2 Оценка эффективности распределенной системы, состоящей из двух узлов.

2.3 Метод и алгоритм выбора узла подключения клиентского приложения56 Выводы.

3. Разработка подсистемы управления распределенной системой веб-конференций

3.1 Программный комплекс управления распределенной системой.

3.2 Технология применения веб-конференций при дистанционном обучении студентов Тюменском ГУ.

Выводы.

4. Апробация и эксперименты на распределенной системе веб-конференций

4.1 Апробация распределенной системы веб-конференций.

4.2 Апробация на моделируемой распределенной системе.

4.2.1 Апробация на моделируемой распределенной системе с тремя узлами

4.2.2 Апробация на моделируемой распределенной системе с пятью узлами

4.2.3 Апробация на моделируемой распределенной системе с пятью узлами и различными методами распределения.

Выводы.

В последнее время технологии дистанционного обучения в учебном процессе становятся неотъемлемой частью образования в целом. Этому способствует быстрое развитие информационных технологий, являющихся основой технологий дистанционного обучения. В 2002 году приказом Министерства образования и науки Российской Федерации была утверждена "Методика применения дистанционных образовательных технологий (дистанционного обучения) в образовательных учреждениях высшего образования Российской Федерации". В 2003 году на основании результатов эксперимента в Федеральный закон "Об образовании" было введено понятие "дистанционные образовательные технологии" (ред. Федерального закона от 10.01.2003 № 11-ФЗ), а также принята серия нормативно-правовых актов, определяющих порядок организации дистанционного обучения. Таким образом, государство официально дало разрешение на использование дистанционных технологий в системе высшего, среднего и дополнительного профессионального образования, которые к XXI веку уже получили широкое распространение в учебном процессе. В образовательном стандарте третьего поколения этому уделяется еще больше внимания. Так, например, определены «интерактивные» формы обучения, которые регламентируют работу со студентами с использованием дистанционных технологий как для очной формы обучения, так и для любой другой. Кроме того, в образовательном стандарте третьего поколения, реализация компетентностного подхода должна предусматривать широкое использование в учебном процессе активных и интерактивных форм проведения занятий в сочетании с внеаудиторной работой с целью формирования и развития профессиональных навыков у студентов. А удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах, в учебном процессе должен составлять не менее двадцати процентов аудиторных занятий.

Развитие Web-технологий и появление стандартов Web 2.0 привело к развитию инструментария дистанционных технологий в образовании. В настоящее время инструментарий интернет-образования позиционируется как e-Learning 2.0. Наиболее значимым инструментом этого стандарта стало применение веб-конференций в форме вебинаров для организации интерактивных занятий с преподавателем в режиме реального времени.

Организация интерактивных и активных форм обучения при реализации стандартов третьего поколения не возможна без распределенных систем веб-конференций и подсистем управления ими.

Разработка распределенных систем веб-конференций достаточно подробно рассматривается в работах Т. Bourke, И.М. Труб, L. Libman, V. Cardellini и других. Ежегодно рынок систем веб-конференций пополняется как проприетарными, так и свободно распространяемыми системами. К числу наиболее известных систем можно отнести: Cisco WebMeeting, Skype, OpenMeeting, Adobe Connect, IBM Lotus Sametime и т.д. В тоже время при организации управления распределенными системами веб-конференций не решаются вопросы оптимизации загрузки узлов системы, в результате чего может возникнуть дисбаланс в их работе, сбои передачи видео изображения и звука в них.

Таким образом, актуальность работы обусловлена отсутствием эффективных механизмов распределения нагрузки между узлами в системе веб-конференций.

Целью работы является повышение качества технической организации веб-конференций за счет балансировки нагрузки на серверных узлах распределенной системы. Для достижения поставленной цели требуется решить следующие задачи:

• Построить математическую модель распределенной системы веб-конференций, которая позволит формализовать описание системы серверов, созданных вебинаров и клиентских приложений подключаемых к ним;

• Разработать метод и алгоритм управления распределенной системой веб-конференций, позволяющие оптимизировать загрузку узлов системы;

• Разработать архитектуру организации управления системой веб-конференций и реализовать ее в программном комплексе;

• Исследовать работоспособность разработанных моделей и алгоритмов посредством проведения экспериментов.

Методы исследования

Проведенные в работе исследования базируются на использовании математического моделирования, модели массового обслуживания с параллельными каналами, Марковских процессов, статистических методов, объектно-ориентированного программирования.

Научная новизна отражена в следующих результатах:

• Построена математическая модель кластерной организации веб-конференций, позволяющая описать изменение состояния системы при подключении нового клиентского приложения

• Предложен метод управления подключениями пользователей веб-конференции, который основан на имитационном моделировании последовательности состояний системы в виде цепей Маркова, что позволяет оптимизировать загрузку кластера веб-конференции и понизить вероятность сбоя в работе системы.

• Разработан алгоритм, реализующий метод управления пользователями веб-конференций, который дает возможность определить узел для подключения к кластеру с вычислительной сложностью равной о(КЫ2);

• Разработана архитектура распределенной системы веб-конференций, в которой управление подключениями пользователей реализовано в виде распределителя на основе веб-сервиса, что дает возможность использовать его с различными системами веб-конференций.

На защиту выносятся:

1. Математическая модель кластерной организации веб-конференций, позволяющая описать изменение состояния системы при подключении нового клиентского приложения.

2. Имитационный метод оценки эффективности работы кластерной системы веб-конференции, как вероятность возникновения очереди в установившемся режиме модели массового обслуживания разомкнутой системы с несколькими параллельными приборами.

3. Метод и алгоритм управления подключениями пользователей веб-конференции, который основан на имитационном моделировании последовательности состояний системы в виде цепей Маркова.

4. Программный комплекс, реализующий алгоритм управления подключения пользователей к кластеру системы, реализация которого отвечает требованиям стандартов открытых систем.

Практическая значимость работы состоит в том, что на основе разработанного метода управления подключениями пользователей создан программный комплекс, реализующий распределенную систему веб-конференции. Эффективность разработанных методов и алгоритмов подтверждена- вычислительными экспериментами и практикой использования созданной системы веб-конференции.

Внедрение разработанного программного комплекса позволяет уменьшить вероятность сбоя при передаче аудио и видео трафика при проведении веб-конференции.

Реализация и внедрение результатов работы

Система веб-конференций внедрена в Институте дистанционного образования Тюменского государственного университета. Внедрение этой системы для Нижневартовского филиала ТюмГУ дало возможность вести занятия для студентов заочников, по специальности Прикладная информатика в экономике, без выезда преподавателей в филиал.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях и семинарах:

Межвузовская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Безопасность информационного пространства VI», г. Тюмень, 2007; всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Дистанционные образовательные технологии: опыт применения и перспективы развития», г. Тюмень, 2008; вторая научно — практическая региональная конференция молодых ученых «Современные проблемы математического и информационного моделирования. Перспективы разработки и внедрения инновационных 1Т - решений», г. Тюмень, 2009; П-ая межрегиональная научно-практическая конференция «Информационные технологии и телекоммуникации в экономике, управлении и социальной сфере», г. Тюмень, 2007; Ш-я межрегиональная научно-практическая конференция «Информационные технологии и телекоммуникации в экономике, управлении и социальной сфере», г. Тюмень, 2008; V международная научно-методическая конференция «Совершенство подготовки ГГ-специалистов», г. Москва, 2009; XI Международная конференция "Информатика: проблемы, методология, технологии", г. Воронеж ,2011; научно — методические семинары кафедры информационных систем Тюменского государственного университета (2006-2011 гг.).

Публикации

По теме диссертации автором опубликовано 12 печатных работ, из которых - 3 свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ и 1 статья, опубликованная в издании, рекомендованном ВАК.

Структура и объем

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 130 наименований и приложений. Общий объем диссертации — 124 страницы, в том числе 30 рисунков и 10 приложений.

Выводы

Проведена серия натурных испытаний разработанного программного комплекса, который управляет веб-конференциями, развернутыми в кластере из трех серверов, работающих под управлением IBM Lotus Sametime 8.02. Было показано, что применение созданного метода управления распределенной системой повышают отказоустойчивость системы более чем в 3 раза, а эффективность в 2,5 раза по сравнению со стандартной схемой распределения нагрузки.

Выполнены модельные эксперименты по управлению распределенной системой веб-конференции, Соответствие модельных экспериментов и проведенных натурных испытаний подтвердило адекватность применяемой модели. Вычислительные эксперименты подтвердили эффективность работы предлагаемого метода и алгоритма управления кластером для системы, состоящей из 10 серверов, в которой работают 120 пользователей.

Заключение

В диссертации решена актуальная научно-техническая задача по исследованию технологий построения распределенной системы для проведения веб—конференций. В частности получены следующие результаты:

1. Построена математическая модель распределенной системы веб-конференций, которая позволяет описать состояние системы в любой момент времени в виде множества характеристик серверов, созданных вебинаров и клиентских приложений подключаемых к ним. Последовательность состояний системы, описываемые моделью, образуют цепь Маркова.

2. Предложен имитационный метод оценки эффективности работы кластерной системы веб-конференции, как вероятность возникновения очереди в установившемся режиме модели массового обслуживания разомкнутой системы с несколькими параллельными приборами. Проведена оценка вычислительной сложности эффективности системы, состоящей из двух и трех серверных узлов.

3. Разработан метод управления подключения пользователей к кластеру веб-конференции, которая основана на выборе подсистемы из двух серверов с наибольшей эффективностью. Предложенный метод дает возможность оптимизировать конфигурацию системы с учетом производительности серверов и оценки качества интернет канала между серверами и пользователями системы.

4. Создан алгоритм выбора конфигурации подключения пользователей системы к кластеру веб-конференции. Вычислительная сложность алгоритма оценивается как о(ЛЗУ2) (где 14- количество серверов в кластере, К - коэффициент запросов (от 0 до 1), при которых значение (р не меняется).

5. Разработана архитектура распределенной системы веб-конференции, управление которой осуществляется программным комплексом, который реализует алгоритм управления подключения пользователей к кластеру системы. Программный комплекс разработан в соответствие со стандартами открытых систем. Переносимость приложения обеспечивается языком программирования Java. Масштабируемость и расширяемость системы обеспечивается использованием открытых библиотек и фреймворков.

6. Адаптировано применение вебинаров в качестве дистанционной технологии обучения студентов Тюменского государственного университета заочной и очной формы обучения. Опробовано использование этой технологии в Институте дистанционного образования ТюмГУ.

7. Проведена серия натурных испытаний разработанного программного комплекса, который управлял веб-конференциями, развернутыми в кластере из трех серверов, работающих под управлением IBM Lotus Sametime 8.0.2. Было показано, что применение созданного метода управления распределенной системой повышают отказоустойчивость системы более чем в три раза, а эффективность в 2,5 раза по сравнению со стандартной схемой распределения нагрузки.

8. Выполнены модельные эксперименты по управлению распределенной системой веб-конференции. Соответствие модельных экспериментов и проведенных натурных испытаний подтвердило адекватность применяемой модели. Вычислительные эксперименты подтвердили эффективность работы предлагаемого метода и алгоритма управления кластером для системы, состоящей из 10 серверов, в которой работают 120 пользователей. I

1. E-Learning. Википедия. Свободная энциклопедия. Электронный ресурс: ru.wikipedia.org/wiki/E-learning;

2. Федеральный государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования по направлению подготовки «Прикладная информатика» от 22.12.2009. Государственные образовательные стандарты.

3. Тони Каррер. Осознание E-Learning 2.0. Перевод с англ.//Дистанционное обучение, e-learning, СДО. Электронный ресурс: http://www.distancelearning.ru/db/el/3F3FD9A95B0984F6C32573DE003AB6A3/doc.html

4. Агапонов C.B. Средства дистанционного обучения. Методика, технология, инструментарий / C.B. Агапонов, З.О. Джалиашвили, Д.Л. Кречман, И.С. Никифоров, Е.С. Ченосова, A.B. Юрков — СПб.: БХВ-Петербург, 2003.-366с;

5. Полат Е.С. Теория и практика дистанционного обучения. // Информатика и образования. — 2001. №5;

6. Андреев A.A. Введение в дистанционное обучение // Евразийская ассоциация дистанционного образования. Материалы IV Международной конференции по дистанционному образованию. — М.: МЭСИ, 1997;

7. Norman M., Thanisch Р., Models of Machines and Computation for Mapping in Multicomputers. July/August 2009, ACM Computing Surveys, vol. 25, no. 3, 1993;

8. Система WebTutor. Точка доступа www.websoft.ru/db/wb/AFA6AE6928AlEBBlC3256C0D002A69D9/doc.html

9. Документация по администрирования Workplace Collaborative Learning Administrator's Guide. Электронный ресурс: www-10.lotus.com/ldd/notesua.nsf/4368f8a6246ca0598525674b0051676b/7578ec0bf5f79c cl85256el400727af8?OpenDocument

10. Система IBM Lotus Sametime. Точка доступа www-01 .ibm.com/software/lotus/sametime/;

11. Система Adobe Connect. Точка доступа www.adobe-connect.ru/;

12. Системы балансировки нагрузки Web-серверов. Журнал "Windows 2000 Magazine", #03/2000. Электронный ресурс: www.citforum.ru/internet/webservers/websbal.shtml;

13. Построение распределенной системы. WebSofit, 2009 г. Электронный ресурс: www.webtutor.ru/db/wb/rootid/distributedsystem/doc.html;

14. Петровская Т. С., Середа В. В. Информационно образовательная среда: концептуальное единство технологии и методики // Научные статьи и публикации ИМО. // Томский политехнический университет;

15. Солдаткин. В.И. Информационно образовательная среда открытого образования // Телематика-2002: Труды всерос. науч.-метод, конф. СПб., 2002. с 281-284;

16. Об использовании дистанционных образовательных технологий. Приказ Министерства образования РФ ст. 06.05.2005 г. №137;

17. Статья 32 Закона Российской Федерации от 10 июля 1992 г. N 32661 "Об образовании" (в редакции Федерального закона от 13 января 1996 г. N 12-ФЗ);

18. Зимакова М.В. Концепция построения интегрированной среды обучения. / Зимакова М.В., Зимаков В.Ф. // Университетское образование: Труды V МНТК. -Пенза,2001 часть II. - с.47-52;

19. Лобачев С.Л. Информационно образовательная среда открытого образования: ход работы в 2001 году.// Современная образовательная среда: Материалы всерос. Конф.М.:ВВЦ «Наука и образование», 2001 -с.110-115;

20. Система ClassWare. Точка доступа classware.uc.edu;

21. Система Blackboard Courselnfo. Точка доступа www.blackboard.net/courseinfo;

22. Система Digital Trainer. Точка доступа, www.micromedium.com;

23. Система Docent. Точка доступа www.docent.com;

24. Система IntraLearn. Точка доступа intralearn.com;

25. Система KnowledgeSoft. Точка доступа www.knowledgesoft.com;

26. Система IBM Lotus Workplace Collaborative Learning. Точка доступа www-306.ibm.com/software/ru/lotus/collaborativelearning.html;

27. Система MentorWare. Точка доступа www.mentorware.com;

28. Система Oracle Learning Management (OLM). Точка доступа www.fdc.ru/portal/page?pageid=41,19615 0&dad=portal&schema=PORTAL;

29. Система SyberWorks. Точка доступа syberworks.com;

30. Система Team wave. Точка доступа www.teamwave.com;

31. Система ToolBook II. Точка доступа www.asymetrix.com;

32. Система Web Course in a Box. Точка доступа www.madduck.com/wcbinfo;

33. Система WebBoard. Точка доступа webboard.oreilly.com;

34. Система WebCT. Точка доступа www.webct.com;

35. Система Прометей. Точка доступа www.prometeus.ru;

36. Система Naumen Learning. Точка доступа www.naumen.ru/go/products/naulearning;

37. Система СДО «Доцент». Точка доступа www.uniar.ru/dt-docent.shtml;

38. Олифер Н. А., Олифер В. Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов: 3-е изд//Питер. 2009 год, 960 стр;

39. Система Vivavox. Точка доступа www.vivavox.com/;

40. Система ooVoo. Точка доступа www.oovoo.com/home.aspx;

41. Система VIVU. Точка доступа vivu.tv/vivuweb/;

42. Система DimDim. Точка доступа www.dimdim.com/;

43. Система OpenMeetings. Точка доступа code.google.com/p/openmeetings/;

44. Система VideoPort. Точка доступа www.videoport.ru/;

45. Система Webinar. Точка доступа www.webinar.ru/;

46. Система Webex. Точка доступа www.webex.com/;52. «Живой журнал» (Live Journal). Сравнительная таблица сервисов видеоконференций. Электронный ресурс: sbochkarev.livejournal.com/11066.html;

47. Comparison of web conferencing software. Википедия. Свободная энциклопедия. Электронный ресурс: en.wikipedia.org/wiki/Comparisonofwebconferencingsoftware

48. Видеосвязь и видеоконференция. Webcity business network. Инновационные технологии. Электронный ресурс: webcity-science.ru/pages/videoconference;

49. Cisco MeetingPlace. CTI. Унифицированные коммуникации. Электронный ресурс: www.cti.ru/it-infrastructure/communications/cisco-meeting-place.php;

50. Софт для проведения вебинаров. MyWebinars. Электронный ресурс: www.mywebinars.ru/soft-dla-provedenia-vebinarov;

51. Информационно-образовательный портал Института дистанционного образования ТюмГУ. Точка доступа distance.ru/;

52. Решения e-learning от adobe для сферы бразования. Брошюра «Adobe». 2010г. Электронный ресурс: press.adobe.com/cgi-bin/pr.cgi?show=content;relid=656;

53. Канаво В. Достоинства и недостатки дистанционного обучения через Интернет. Бизнес образование России. Дистанционное обучение. Электронный ресурс: www.curator.ru/dominus.html;

54. IBM Lotus Sametime version 7.5.1 CF2 information center. Электронный ресурс: publib.boulder.ibm.com/infocenter/sametime/v7r5ml/index.jsp;

55. Установка и настройка Adobe Connect 7.5 SERVICE PACK 1. Точка достпупа:help. adobe. com/ruRU/AcrobatC onnectPro/7.5 SP 1 AnstallConfigure/connect7.5 sp 1 install.pdf;

56. Кофтан Ю.Р. Программно-инструментальное обеспечение сетевых систем дистанционного обучения // Дистанционное образование, 1999, №4, с. 19-26;

57. Load balancing. Википедия. Свободная энциклопедия. Электронный ресурс: en.wikipedia.org/wiki/Loadbalancing%28computing%29;

58. Труб И. Алгоритмическое обеспечение распределенных Web — серверов / Открытые системы. Электронный ресурс: www.osp.ru/text/print/3 02/183 03 O/html;

59. Рамакришман С. Эффективность сквозной кластеризации. Oracle Magazine, подборка статей «Online Only», 2003. Перевод с англ. Электронный ресурс : www. sibinfo .ru/archive/news/0304 16/claster.html ;

60. Качанов A. Схемы балансировки нагрузки для web-серверов. Webmascon Project. Технологии. Электронный ресурс: www.webmascon.com/topics/technologies/4d.asp;

61. Tony Bourke. Server Load Balancing/O'Reilly. 2001, 182 с;

62. Chandra Kopparapu. Load Balancing Servers, Firewalls, and Caches/ 2002 г., 123 с;

63. Либман JI. Философия распределения нагрузки. Журнал сетевых решений LAN, № 5, 2000;

64. Cardellini V., Casalicchio E., Colajanni M., Yu P.S. The State of the Art in Locally Distributed Web-server Systems. IBM Research Report, RC22209 (WO 110-048), 2001, October;

65. Hunt G., Goldszmidt G., King R., Mukherjee R. Network Dispatcher: a connection router for scalable Internet service. Computer Networks and ISDN Systems, Vol. 30. 1998;

66. Harchol-Balter M., Crovella M., Murta C. To queue or not to queue?: When FCFS is better than PS in a distributed system. Technical Report, CS Department, Boston University, Number 1997-017, 1997;

67. Дынкин Е.Б., Юшкевич A.A. Управляемые Марковские процессы. — М.: изд. «Наука». 1975г. 172с.;

68. Либман JI. Философия распределения нагрузки. Журнал сетевых решений LAN, № 5, 2000;

69. Кофман А., Крюон Р. Массовое обслуживание. Теория и приложения. М.: Мир, 1965. - 302 с;

70. Олифер Н. А., Олифер В. Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 3-е изд//Питер. 2009 г;

71. Модели применения дистанционных образовательных технологий: Дистанционные образовательные технологии. Электронный ресурс: www.wtu.ru/openedu/dot.php;

72. Ивченко Г. И., Каштанов В. А., Коваленко И. Н. Теория массового обслуживания: Учебное пособие для вузов. -М.; Высшая школа, 1982. -256с.;

73. Таха А. Введение в исследование операций. Седьмое издание. —М.: изд. «Вильямс».2005г. 903с;

74. Новиков О.А., Петухов С.И. Прикладные вопросы теории массового обслуживания. М., 1969. 211 с;

75. Лифшиц А. Л., Мальц Э. А. Статистическое моделирование систем массового обслуживания;

76. Дынкин Е.Б., Юшкевич A.A. Управляемые Марковские процессы. — М.: изд. «Наука». 1975г. 172с.;

77. Кенинг Д., Рыков В.В., Шмидт Ф. Стационарные системы массового обслуживания с зависимостями // Итоги науки и техники. Теория вероят. Матем. статист. Теоретич. кибернетика. 1981. Т. 18. с 95-186;

78. Будко П. А. Выбор пропускных способностей каналов при синтезе сети связи в условиях изменяющейся нагрузки. // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2000 г. Т.З. №3-4. с. 68-72;

79. Филлипс Д., Гарсиа-Диас А. Методы анализа сетей; Пер. с англ. — М.: Мир, 1984;

80. Алёшкин А. С. Динамическая модель обработки и перколяции стохастических данных в сетях с упорядоченной и случайной структурой.// Диссертационная работа. Москва. 2008 г;

81. Вентцель Е.С. Исследование операций. М.: Сов. Радио, 1972;

82. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1962. - 564 с;

83. Шадхин В.Е., Ищенко Д.М., Веселов А.Н. Принципы моделирования двухканальной системы передачи данных. Вестник Хмельницкого национального университета №2 2009 г. Стр 219-224;

84. Граничин О.Н., Кияев В.И. Информационные технологии в управлении. Интернет-Университет Информационных Технологий. Электронный ресурс: www.intuit.ru/department/itmngt/itmangt/8/#sect3;

85. Стандарт IEEE SA 1003.0-1995. Электронный ресурс: standards.ieee.org/reading/ieee/stdpublic/description/posix/l 003.0-1995desc.html;

86. SOAP. Википедия. Свободная энциклопедия. Электронный ресурс: ru. wikipedia. org/wiki/S О АР;

87. Веб-служба, веб-сервис. Википедия. Свободная энциклопедия. Электронный ресурс: ru. wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B5%D0%B 1 -%D1%81%D0%B5%D1 %80%D0%B2%D0%B8%Dl°/o81;

88. Качанов А. Веб-сервисы. Webmascon Project. Технологии. Перевод с англ. Электронный ресурс: www.webmascon.com/topics/technologies/8a.asp;

89. Официальный сайт Консорциума. Точка доступа: www.w3.org/;

90. Сычев A.B. Web-технологии. Интернет-Университет Информационных Технологий. Электронный ресурс: www.intuit.ru/department/internet/webtechno/25/;

91. Бабич A.B. Модель представления знаний и технологии доступа к распределенным ресурсам в автоматизированном образовательном комплексе. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Тюмень, 2006;

92. Мостицкий И. Современные английские термины из области электроники. Выпуск №34 (224)// Электронная энциклопедия. 2004;

93. Олзоева С.И. Моделирование и расчет распределенных информационных систем. Улан-Удэ: Издательство ВСГТУ, 2004. - 67с;

94. Хорстман, Кей С., Корнелл Гари. Java 2. Библиотека профессионала, том1. Основы, 7-е изд.:Пер. с англ. М.: Издательский дом "Вильяме", 2006. - 896 е.: ил. - Парал. тит. англ.;

95. Хорстман, Кей С., Корнелл Гари. Java 2. Библиотека профессионала, том2. Основы, 7-е изд.:Пер. с англ. М.: Издательский дом "Вильяме", 2006. - 896 е.: ил. - Парал. тит. англ.;

96. IBM Lotus Domino Designer. Википедия. Свободная энциклопедия. Электронный ресурс: ru.wikipedia.org/wiki/IBMLotusDominoDesigner;

97. Apache Axis. Википедия. Свободная энциклопедия. Электронный ресурс: en.wikipedia.org/wiki/ApacheAxis;

98. Eclipse. Википедия. Свободная энциклопедия. Электронный ресурс: ru.wikipedia.org/wiki/Eclipse%28%D1%81%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B0 %D 1 %80%D0%B0%D0%B7%D 1 %80%D0%B0%D0%B 1 %D0%BE%D 1 %82%D 0%BA%D0%B8%29;

99. Spring Framework. Википедия. Свободная энциклопедия. Электронный ресурс: ru.wikipedia.org/wiki/SpringFramework;

100. Хати Р., Балани Н. Проектирование и разработка Web сервисов JAX-WS 2.0. DeveloperWorks Россия/статьи. Электронный ресурс: www.ibm.com/developerworks/ru/edu/ws-jax/section2.html;

101. Jetty. Википедия. Свободная энциклопедия. Электронный ресурс: ru.wikipedia.org/wiki/Jetty;

102. Log4J. Википедия. Свободная энциклопедия. Электронный ресурс: ru.wikipedia.org/wiki/Log4j ;

103. XQuery. Википедия. Свободная энциклопедия. Электронный ресурс: ru.wikipedia.org/wiki/XQuery;

104. XPath. Википедия. Свободная энциклопедия. Электронный ресурс: ru.wikipedia.org/wiki/XPath;

105. Широков B.JL, Связь временных задержек с производительностью мультисервисной коммуникационной системы. Электронный журнал «Вычислительные сети. Теория и практика» 2007, №2;

106. Жожикашвили В.А., Шадхин В.Е., Прокопчук В.П. Разработка математической модели для расчета задержек в локальных вычислительных сетях // Материалы IV международной научно-практической конференции

107. Перспективные вопросы мировой науки-2008». — Болгария. София, 2008. -Том 21.-С. 9-16.

108. Образовательные Интернет — порталы федерального уровня. // Информационно-коммуникационные технологии. // Национальный стандарт РФ. ГОСТ 52657-2006

109. Ощепков А.Ю. Архитектура организации учебного процесса на базе решений IBM. Математическое и информационное моделирование: сборник научных трудов. Выпуск 10. Тюмень: изд. «Вектор Бук», 2008.-237с;

110. Ощепков А.Ю. Разработка технологического процесса обучения с помощью e-learning. II-ая Межрегиональная научно-практическая конференция: Информационные технологии и телекоммуникации в экономике, управлении и социальной сфере, г. Тюмень, 2007;

111. Ощепков А.Ю. Практика применения продуктов IBM в очном образовании. Ш-ая Межрегиональная научно-практическая конференция:

112. Информационные технологии и телекоммуникации в экономике, управлении и социальной сфере, г. Тюмень, 2008;

113. Ощепков А.Ю., Ивашко А.Г. Построение алгоритма нахождения «оптимального узла» для распределения трафика «веб-конференции» в распределенной системе. Вестник Тюменского государственного университета. 2009. №6. С 219-224;

114. Фокина Н.П. Управление маршрутизацией в сетях массового обслуживания. Автореферат на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Саратов, 2007г.

115. U Wrapper Java Properties #*#******************************************************************1. U Java Applicationwrapper.java.command= % J AV A HOME %/b1n/j avai.

116. Tell the Wrapper to log the full generated Java command line. j ^wrapper.java.command.loglevel=INFOJ