автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.13, диссертация на тему:Научные основы методики поэтапного формирования телекоммуникационной системы регионального уровня в условиях ресурсных ограничений

На правах рукописи

БУРКОВ СЕРГЕИ МИХАИЛОВИЧ

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ МЕТОДИКИ ПОЭТАПНОГО ФОРМИРОВАНИЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ РЕГИОНАЛЬНОГО УРОВНЯ В УСЛОВИЯХ РЕСУРСНЫХ ОГРАНИЧЕНИЙ

Специальность 05.13.13 - Телекоммуникационные системы и компьютерные сети

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

1 0 «« 20Щ

Москва-2009

003487904

Работа выполнена на кафедре «Вычислительная техника» и в «Хабаровском краевом центре новых информационных технологий» Тихоокеанского государственного университета

Научный консультант:

доктор технических наук, профессор Олейник Андрей Владимирович Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Саксонов Евгений Александрович доктор технических наук, профессор Фролов Евгений Борисович доктор технических наук, профессор Пылькин Александр Николаевич

Ведущая организация: ФГУ «Государственный научно-исследовательский институт информационных технологий и телекоммуникаций» (ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика»)/

Защита диссертации состоится "22" декабря 2009г. в /в часов на заседании диссертационного совета Д 212.133.03 Московского государственного института электроники и математики (технического университета) по адресу: Москва, Большой Трехсвятительский переулок, дом 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИЭМ.

Автореферат разослан " <2$ " ЧоЭЛрх. 2009г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.133.03 к.т.н., доцент

Леохин Ю.Л.

ВВЕДЕНИЕ

Важным направлением информатизации является создание современной информационной и телекоммуникационной инфраструктуры, обеспечивающей решение большинства задач интеграции и развития информационных ресурсов. Достижения, сделанные в этом направлении, связаны в основном с развитием сети магистральных каналов связи общего назначения (Ростелеком), построением магистральных ведомственных каналов связи крупными российскими компаний (Газпром, РЖД-Транстелеком).

Другим направлением является создание ведомственных сетей на уровне отдельных организаций, например, Министерство внутренних дел России, Министерство образования и науки России, и т.д. На сегодняшний день большинство задач, связанных с доставкой трафика в крупные города Российской Федерации, решены. Теоретические проблемы анализа состояния сетей, статистического мониторинга, распределения информационных потоков достаточно подробно рассмотрены в работах российских и зарубежных ученых.

Не достаточно исследованной, в настоящий момент, задачей представляется создание распределенных систем, обеспечивающих доступ конечных пользователей к локальным информационным ресурсам и ресурсам магистральных сетей. Наиболее ярко эти проблемы проявляются при решении задач региональной информатизации, Средй наиболее значимых проблем, определяющих слабое развитие региональной телекоммуникационной инфраструктуры, можно выделить: ограниченные ресурсы каиалообразующего оборудования, устаревшие аппаратно-программные средства, отсутствие проверенных типовых решений, неоптимальные организационные решения, несогласованность в работе региональных провайдеров. Перечисленное дополняется географическими особенностями регионов, ограничивающими использование наиболее распространенных и доступных средств связи, недостаточной подготовкой кадров для создания и обслуживания телекоммуникационных систем, слабой подготовкой населения к восприятию современных информационных технологий.

Таким образом, очевидно, что на сегодняшний день центр тяжести всего комплекса задач информатизации сместился на региональный уровень в направлении создания и развития телекоммуникационной инфраструктуры.

Решение задач формирования и развития телекоммуникационной инфраструктуры требует учета большого количества факторов связанных с

показателями технического развития региона, ростом потребностей предприятий и населения, ресурсными возможностями. Требование учета временной динамики ресурсных ограничений совместно с динамикой специфики решаемых задач и потребностей в информационных ресурсах приводит к объективной необходимости сформулировать научно-обоснованный подход, позволяющий оптимизировать процессы создания сетевых информационных систем на региональном уровне.

В связи с этим представляется актуальным создание комплекса математических моделей, адекватно описывающих временные характеристики развивающихся распределенных телекоммуникационных систем с возможностью оптимизации в любой момент времени по заданному набору параметров. Характер временной зависимости параметров, определяющих состояние объекта информатизации, в данном случае региона, позволяет выделить периоды (этапы) в пределах которых данные параметры можно считать постоянными. Это, в свою очередь, позволяет сформулировать новый подход формализующий процесс поэтапного формирования телекоммуникационных систем, в котором, результат на каждом этапе зависит от результатов предыдущего и действующих на данном этапе ресурсных ограничений.

Исследования^ проведенные в ходе выполнения диссертационной работы, были направлены на создание и теоретическое обоснование типовых решений задач поэтапного формирования региональной телекоммуникационной инфраструктуры в условиях ресурсных ограничений.

Практическое значение имеет предложенный подход, описывающий формирование опорной (базовой) сети, как основы телекоммуникационной инфраструктуры, для дальнейшего подключения конечных пользователей, осуществления межрегиональных связей, доступа к информационным и телекоммуникационным ресурсам федерального уровня.

Целью диссертационной работы является создание концептуальных и научных основ методики поэтапного формирования телекоммуникационной инфраструктуры региона, включающих теоретические результаты для ее обоснования и практической реализации, разработку необходимых математических моделей, получение достаточных условий сходимости процесса поэтапного формирования базовой сети, постановка задач решаемых на этапах.

Для достижения поставленной цели были проведены исследования по следующим направлениям:

• анализ существующих проблем построения телекоммуникационной

инфраструктуры на региональном уровне и формирования базовой сети, как основной составляющей инфраструктуры;

• формулирование методов, специфических особенностей и основных задач формирования базовой телекоммуникационной сети регионального уровня в условиях ресурсных ограничений;

• разработка и теоретическое обоснование процесса поэтапного формирования структуры региональной базовой сети и возникающие при этом задачи управления процессом на этапах;

• получение достаточных условий сходимости процесса за конечное число этапов и оценка качество получаемого при этом решения;

• формирование показателей качества и характеристик региональной базовой сети и разработка математических моделей для расчета их численных значений;

• создание специализированного информационного наполнение телекоммуникационной инфраструктуры и его реализация по основным направлениям для Хабаровского края.

На защиту выносятся следующие результаты, полученные при проведении исследований:

• теоретическое обоснование концепции поэтапного формирования телекоммуникационной инфраструктуры региона, как типового решения при наличии ресурсных ограничений, не позволяющих практически создавать инфраструктуру по всем направлениям одновременно;

• математическое описание процесса поэтапного формирования структуры базовой сети региона, позволившее определить достаточные условия сходимости процесса за конечное число этапов при наличии ресурсных ограничений;

• задачи формирования структуры базовой сети на этапах, учитывающие цели этапа, имеющиеся ресурсы, ограничения и результаты, полученные на предыдущих этапах, политику администрации региона;

• комплекс математических моделей для расчета и оптимизации характеристик структуры региональной базовой сети, при ее поэтапном формировании учитывающих наличие ресурсных ограничений и изменения условий на этапах;

• комплекс специализированных информационных ресурсов, созданных для загрузки телекоммуникационной инфраструктуры в области оказания образовательных услуг.

Объект и предмет исследования. Объектом исследования в

диссертационной работе является процесс поэтапного формирования структуры базовой сети региона и задачи, возникающие при реализации процесса.

Предметом исследования являются математические модели и алгоритмы, описывающие процесс поэтапного формирования базовой сети и позволяющие решать задачи на всех этапах.

Методы исследования определялись спецификой решаемых задач и поставленными целями. В работе использовались методы теории графов, теории систем, теории вероятностей, проектирования сетей связи, оптимизации, теории множеств и системного анализа.

Научная новизна результатов диссертации определяется оригинальностью объекта исследования и условий его функционирования -процесс поэтапного формирования сложной технической системы в условиях ресурсных ограничений.

Новизна полученных результатов заключается в:

- выявлении общих закономерностей процессов поэтапного формирования региональной информационной и телекоммуникационной инфраструктуры как сложной системы и процессов формирования опорных (базовых) сетей, как основы для решения задач региональной информатизации, установлении ряда специфических свойств, определивших необходимость получения условий сходимости процесса и возможности получения требуемого результата за конечное число шагов (этапов);

- разработке концептуального подхода к формализации временной динамики процессов формирования сетевых структур в приложении к развитию региональных инфокоммуникационных систем;

- получении достаточных условия сходимости процессов поэтапного формирования региональной информационной и телекоммуникационной инфраструктуры при различных начальных условиях для этапов;

- определении состава показателей качества (характеристик) структуры базовой сети, согласованных с региональными планами развития телекоммуникационной инфраструктуры и текущим состоянием региональной инфраструктуры;

- разработке комплекса математических моделей развития базовой сети, учитывающих необходимость выбора и возможность замены провайдеров, динамику начальных условий формирования сети и изменение целей, расчета численных значений характеристик сети, получаемых на этапах;

- создании комплекса теоретического и программного обеспечения для формирования контентной составляющей в области ведения образовательной

деятельности и научных исследований;

Полученные результаты обобщают известные данные в этой области и составляют научные основы типовой методики поэтапного формирования телекоммуникационной инфраструктуры регионального уровня.

Практическая значимость и внедрение результатов диссертации.

Использование полученных результатов позволило:

- создать методику формирования телекоммуникационной сети адаптированную к конкретным региональным условиям, с учетом специфики объекта информатизации, разнообразия возможных вариантов организации трафика, категорий пользователей и частных задач для каждого района и населенного пункта;

- обеспечить возможность получения конкретных решений с заданными параметрами в минимально возможные сроки, а также возможность регулирования объемов финансирования на этапах, в зависимости от получаемых результатов и поставленных целей.

В целом, совокупность полученных результатов можно рассматривать как типовую методику формирования структуры региональных базовых сетей в условиях ресурсных ограничений.

Результаты использовались при формировании региональной составляющей некоммерческих сетей ЯЦИпе! и Шше! (Договор 28-99/РОС от 02.08.99, акт сдачи-приемки НТП, акт о введении в экспериментальную эксплуатацию узла доступа магистральной сети ИВКе^. Кроме того результаты были использованы при выполнении шести крупных проектов федерального уровня и шестнадцати проектов регионального уровня.

Результаты работы внедрены в Тихоокеанском государственном университете, Министерстве образования Хабаровского края, районных и муниципальных органах управления образованием.

Достоверность и обоснованность результатов обусловлены согласованностью принятых ограничений и допущений с реальными данными по регионам, строгим математическим обоснованием построенных моделей и алгоритмов, согласованностью с имеющимися в печати данными о результатах и методах построения региональных телекоммуникационных систем и, наконец, полученными результатами при применении разработанных методов и моделей при формировании и информационном обеспечении базовой сети Хабаровского края.

Основания для выполнения работы. Работа является результатом систематизации и обобщения исследований, проведенных автором в период с

1990 года по настоящее время. Основные результаты получены в ходе проведения работ по Федеральным целевым программам «Электронная Россия» (2002-2005 гг.), «Интеграция науки и высшего образования» (2002-2004 гг.), «Развитие единой образовательной информационной среды» (2002 - 2005 гг.), Федеральной программы развития образования (2000-2005 гг.), Программы «Государственная поддержка региональной научно-технической политики высшей школы и развитие ее научного потенциала» (подпрограмма 307 "Развитие региональной инфраструктуры научно-инновационной деятельности высшей школы в образовательной и научно-технической сферах"), НШ "Высшая школа, как важнейший государственный ресурс развития научно-технического потенциала регионов", Краевой программы «Информатизация образования Хабаровского края», а также при выполнении ряда проектов федерального и краевого уровня и хоздоговорных работ.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на научно-технических и научно-практических конференциях: Межрегиональной научно-практической конференции «Роль средств массовой информации и информационно-коммуникационных технологий в региональном развитии» (Хабаровск 2003 г.), II, П1, IV,V,VI краевых научно-практических конференциях «Новые информационные технологии в образовании: опыт, проблемы, перспективы» (Хабаровск , 2004 - 2008 гг.), Второй международной научно-практической конференции «Современные тенденции развития библиотечно-информационных технологий вузовских библиотек» (Хабаровск, 2005 г.), Дальневосточном международном экономическом форуме «Информационно-коммуникационные технологии на востоке России: состояние и перспективы» (Хабаровск, 2006 г.), Дальневосточной математической школе-семинаре им. академика Е.В. Золотова (Владивосток, 2003 г.), Дальневосточном инновационном форуме с международным участием. Секция «Роль науки, новой техники и технологий в экономическом развитии регионов» (Хабаровск, 2003 г.), Международной научно-технической конференции ВИТ-2003 (Усть-Каменогорск, Казахстан, 2003 г.), ХШ Всероссийской научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, проектировании и производстве» (Нижний Новгород, Межрегиональное Верхне-Волжское отделение Академии технологических наук России. 2004 г.), I Международном Дальневосточном экономическом конгрессе (Хабаровск, 2005 г.), Пятой региональной научной конференции, «Физика: Фундаментальные и Прикладные Исследования, Образование» (Хабаровск, 2005 г.), Седьмой региональной научной конференции «Физика: фундаментальные и прикладные исследования,

образование» (Владивосток, 2007 г.), Конференции "Электронная Россия на Дальнем востоке" (Владивосток, 2007 г.), XV Всероссийской научно-методической конференции «Телематика 2008» (Санкт-Петербург, 2008 г.), Межрегиональной научно-практической конференции «Информационные и коммуникационные технологии в образовании и научной деятельности» (Хабаровск, 2008 г.), Всероссийской конференции «Современные информационные технологии« для научных исследовании» (Магадан, 2008 г.), V международной конференции «Интеграция информационных систем в образовании» (Псков, 2008 г.).

Результаты работы обсуждались на семинарах в Научно исследовательском институте ядерной физики МГУ, в научно-исследовательском институте Проблем морских технологий ДВО РАН, а также на Телекоммуникационной комиссии ДВО РАН, Совете ректоров Хабаровского края и Еврейской автономной области, Коллегии Министерства образования Хабаровского края, Ученом совете Тихоокеанского государственного университета.

Публикации по теме диссертации. По теме диссертации опубликовано 49 печатных работ, в том числе 1 монография, 12 статей в изданиях, рекомендованных ВАК для публикации материалов докторских диссертаций, в трудах научно-технических конференций, а также в отчетах по госбюджетным и хоздоговорным темам, выполненным по теме диссертации при непосредственном участии и под руководством автора.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из шести глав, двух приложений и списка литературы. Объем диссертации 339 страниц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы и проведенных в работе исследований, определены цели и решаемые в диссертации задачи, сформулированы основные положения, выносимые на защиту, их научная новизна и практическая значимость.

В первой главе проводится анализ основных направлений информатизации России. Определена роль телекоммуникационной инфраструктуры и обоснована необходимость ее развития. Исследованы основные принципы формирования телекоммуникационной инфраструктуры и показано, что к настоящему времени основные задачи по развитию телекоммуникационной инфраструктуры решаются на региональном уровне.

Информатизация государства и общества стала, безусловно, важнейшей задачей современного этапа развития Российской Федерации, решение которой

является необходимым условием для успешного развития государства и общества во всех направлениях. Основные цели и задачи информатизации сформулированы в ряде доктментов, к наиболее значимым из которых, можно отнести: Стратегию развития информационного общества в Российской Федерации, Федеральную целевую программу «Электронная Россия (20022010) годы», Концепцию региональной информатизации до 2010 года, региональные и ведомственные программы информатизации.

Анализ документов позволил сделать следующие выводы:

• одним из наиболее важных направлений, которое обуславливает общий успех в выполнении общегосударственных программ информатизации, является создание современной информационной и телекоммуникационной инфраструктуры;

• центр тяжести в государственной информационной политике смещается в сферу региональной информационной политики;

• создание развитой телекоммуникационной инфраструктуры связано с привлечением значительных финансовых ресурсов и требует их эффективного и рационального использования, особенно в условиях экономического кризиса;

• создание телекоммуникационной инфраструктуры требует интеграции имеющихся информационных и телекоммуникационных ресурсов различного уровня, обобщения накопленного опыта по их разработке и эксплуатации, применения перспективных информационных технологий.

Повышенное внимание к формированию и комплексному развитию информационной и телекоммуникационной инфраструктуры (ИТИ) вполне обоснованно, так как ее наличие является необходимым условием интеграции и доступности различных информационных ресурсов и результатов в области информационных технологий и, следовательно, позволит привлечь к использованию электронных средств информационного общения большое количество новых источников информации и различных групп пользователей, обеспечит широкое внедрение инфокоммуникационных технологий (ИКТ) во многих сферах государственной, общественной и частной деятельности.

Проведенный анализ показал, что информационная составляющая ИТИ (информационная инфраструктура) на сегодняшний день достаточно развита в том смысле, что большинство организаций различных форм собственности, общественных объединений и заинтересованных физических лиц имеют свои информационные ресурсы, реализованные в виде разнообразных информационных систем, баз данных, файловых систем и т.д. Для ее дальнейшего развития необходимо решить ряд задач, связанных, например, с

интеграцией данных и программного обеспечения, управлением доступом к информации различных категорий пользователей.

В настоящее время и на ближайшую перспективу, наиболее важной, трудоемкой и затратной задачей является развитие телекоммуникационной составляющей ИТИ (телекоммуникационной инфраструктуры), которая является необходимым дополнением информационной инфраструктуры и обеспечивает полноценное функционирование и использование информационных ресурсов на всей территории Российской Федерации всеми заинтересованными организациями и физическими лицами.

Основными действующими лицами телекоммуникационной инфраструктуры являются провайдеры. Провайдеров можно условно разделить на группы по функциональному (провайдеры связи: магистральные (backbone) или первичные, вторичные, последней мили; хостинг-провайдеры; канальные провайдеры, контентные провайдеры и т.д) или территориальному признакам. Существующие различия между провайдерами, определяют для пользователей величину оплаты услуг, и перед пользователями, особенно в регионах, почти всегда возникает задача выбора провайдеров и организации связи, требующей наименьших затрат на оплату провайдерам.

Для развития региональной информатизации базовыми направлениями являются интеграция информационно-технологической инфраструктуры региона с информационно-технологической инфраструктурой федерального уровня, создание типовых решений в сфере региональной информатизации включающих методическое и программно-техническое обеспечение.

Следует отметить, что региональные телекоммуникационные инфраструктуры значительно отличаются друг от друга по составу, степени оснащенности современным оборудованием и программным обеспечением, количеством обслуживаемых пользователей и охвату территории региона. Однако, не смотря на такие различия, существует целый ряд общих (типовых) факторов, учет которых позволит выделить перспективные направления развития региональных телекоммуникационных сетей, ускорить развитие телекоммуникационной инфраструктуры и повысить качество обслуживания пользователей.

Первый состоит в том, что большинство технических площадок, на которых размещаются наиболее популярные информационные ресурсы расположены в крупных городах и для доступа к ним необходимо пользоваться услугами магистральных провайдеров, тарифная политика которых изменяются в зависимости от географического положения региона.

Другим фактором является несогласованность маршрутной политики провайдеров местных сетей, что приводит к зависимости их тарифной политики от магистральных провайдеров при организации локального трафика. Для решения этой проблемы необходима единая политика взаимодействия местных провайдеров, обеспечивающая решение проблем межсетевого взаимодействии на региональном уровне. Реальным результатом такой политики на региональном уровне может стать базовая сеть региона, создаваемая совместными усилиями провайдеров различного уровня.

Стабильный рост спроса на Интернет-услуги, особенно в удаленных от центра регионах - еще один фактор, который требует постоянно развивать телекоммуникационную инфраструктуру таких регионов.

Важной проблемой является ограниченное ресурсное обеспечение проектов и программ создания и развития региональной телекоммуникационной инфраструктуры, что требует разработки специфических подходов и решений.

Перечисленные проблемы и направления их решения являются общими для многих регионов, поэтому целесообразно разработать комплексный и типовой подход к выработке решений, который можно применять на всей территории Российской Федерации.

В качестве объекта для приложения и апробации, полученных в диссертации результатов, рассмотрена телекоммуникационная инфраструктура Хабаровского края. Результаты анализа показали, что одним из факторов, тормозящих процессы информатизации в регионе, является недостаточно развитая сетевая и информационная инфраструктура.

Формирование и развитие телекоммуникационной инфраструктуры в регионе требует сосредоточить внимание на решении задач интеграции с телекоммуникационными системами федерального уровня и привлечение местных провайдеров, увеличения контингента пользователей и повышения требований к качеству услуг. При этом необходимо учитывать ресурсные ограничения для решения этих задач.

Таким образом, в общем случае, типовое решение проблемы формирования региональных сетей должно обеспечивать участие как федеральных и региональных провайдеров, оптимальное расходование средств на создание и эксплуатацию сети, подключение максимального количества пользователей и возможность развитая в соответствии с общегосударственными и региональными программами.

Во второй главе исследованы основные проблемы формирования телекоммуникационной системы региона, как базовой составляющей

телекоммуникационной инфраструктуры, включающей каналы и узлы связи различных провайдеров, обеспечивающей подключение пользователей. Сформулированы требования к системе и определены показатели качества системы.

Основными целями создания и развития телекоммуникационной системы регионального уровня (ТКСР) являются: создание единого регионального информационного пространства и обеспечение информационного обмена (взаимодействия) между различными категориями пользователей региона; предоставление пользователям современных услуг для создания и использованию информационных ресурсов, обеспечение доступа в Интернет.

На практике ТКСР состоит из отдельных коммуникационных узлов обеспечивающих подключение к ТКСР аппаратуры пользователей, и связывающих их каналов связи (сегментов). Базовые коммуникационные узлы располагаются, как правило, в населенных пунктах региона, а к ним подключаются более узлы второго уровня, через которые к ТКСР подключаются пользователи. Сегменты ТКСР создаются с привлечением сетей региональных провайдеров.

Анализ опыта построения региональных сетей показал, что при формировании ТКСР необходим учет количественного и социального состава населения, потребностей различных категорий потенциальных пользователей ТКСР в предоставляемых услугах, географических. особенности региона, имеющейся коммуникационной инфраструктуры, плана развития региона.

Определен набор параметров и характеристик сети (системы), которые будут использоваться при разработке и проведении анализа методов построения системы и ее элементов.

Проведенный анализ показал, что ТКСР необходимо строить на основе базовой (опорной, остовной) сети, объединяющей каналами связи базовые узлы с привлечением нескольких локальных провайдеров, предоставляющих услуги последней мили. Базовые узлы на практике являются точками доступа к опорной сети в населенных пунктах региона, они также служат для объединения различных каналов связи (радио, спутниковые, проводные), установления связи между провайдерами. Каждый базовый узел имеет свою зону ответственности (зона обслуживания), где расположены пользователи ТКСР, подключенные к ней через данный базовый узел.

Специфическими особенностями формирования структуры региональной базовой сети, являются:

• поэтапность, требующая учета выделяемых на каждом этапе ресурсов и

возможности внесения изменений в уже созданную ранее структуру;

• согласование планов развитие базовой сети и региона;

• решение на каждом этапе своей частной задачи формирования базовой сети с ограничениями, учитывающими специфику этапа.

Перечисленные особенности приводят к тому, что каждый этап создания базовой сети по-своему оригинален, и на каждом этапе возможно несколько решений. Поэтому в распоряжении разработчиков и администраторов сети должны быть средства для анализа различных вариантов принимаемых решений, поиска решений, обеспечивающих выполнение заданных требований (ограничений).

В. идеальном (простейшем) случае задача формирования структуры базовой сети может быть сформулирована как задача формирования системы связи, соединяющей все базовые узлы и имеющей минимальную стоимость. В этом случае задача формулируется как задача построения минимального остовного дерева на графе (MTS), где вершинами являются базовые узлы, а ребрами каналы связи. Однако, существуют принципиальные отличия реальной задачи формирования структуры базовой сети от идеального случая, связанные с наличием в регионе нескольких провайдеров, ограничениями по стоимости получаемого решения, ограничениями по затратам на эксплуатацию сети, после построения. Применение алгоритмов построения MST целесообразно в данном случае для оценки величины минимальных разовых затрат на создание сети.

Решение задачи можно искать с поэтапным применением алгоритмов построения покрывающих деревьев, выбирая из множества возможных деревьев то, которое удовлетворяет заданным условиям (ограничениям). Однако реальная ситуация в регионе может со временем меняться, возможно изменение начальных условий (исходного графа), вызванное развитием региона, что может потребовать пересмотра полученных ранее результатов. В результате возможен случай, когда применение алгоритмов построения MTS не может привести к решению задачи.

Все это делает задачу формирования базовой сети достаточно сложной и оригинальной. В связи с этим представляет интерес проведение предварительного анализа предложенного концептуального подхода, поэтапного формирования, определяющего условия и возможности его применения при решении практических задач. Для этого разработано теоретическое обоснование концептуального подхода к созданию систем с поэтапным развитием в условиях ограничения выделяемых ресурсов.

Суть предложенного подхода состоит в том, что из-за наличия ресурсных

ограничений (отсутствия требуемого количества ресурсов для создания всей системы) не имеется возможности построить требуемую систему сразу (за один этап). Это приводит к необходимости поэтапного развития (формирования) системы, т.е. создания системы за несколько этапов, на каждом из которых для этого выделяется ограниченное число ресурсов.

При этом возникает целый ряд вопросов, связанных с возможностью получения оптимального варианта создаваемой системы, определения требований к исходным данным (параметрам) системы для получения решения за ограниченное число этапов, оценкой суммарной величины ресурсов для построения системы.

Основными задачами анализа, процесса поэтапного развития системы в условиях ресурсных ограничений, являются: определение достаточных условий, при которых решение может быть получено за конечное число этапов; оценка величины затрат на создание системы; оценка качества создаваемой системы.

Процесс развития (изменения состояния) системы привязан к интервалам времени (0,/г) (этапам), здесь г = 1,2,... номер этапа, гг - длительность этапа г. В промежутках между моментами окончания этапов система остается неизменной. Поэтому можно рассматривать систему только на множестве моментов {Гг}, соответствующих моментам окончания этапов, где Тг = ТГ_1 + /,., (г = 1,2,...). Т0 - момент начала создания системы.

Для описания системы использован следующий набор показателей.

1. Множество параметров системы по окончании этапа г: Нг=Н(Гг)-{Нг1(Гг),Нг2(7;),...,Н^(7;)}, где Нп (?;)- подмножество параметров типа /, сформировавшееся к моменту окончания этапа г, имеющее размерность М-; М - общее число параметров системы. Здесь = Нг и Нг, НгГ|Нг=0. Нг - подмножество базовых параметров, Нг - подмножество вспомогательных параметров.

2. Множество вариантов развития системы на этапе г V, ={Ко>КиК2,..,Кк}. Выбранный вариант для этапа г обозначается V",

V* е Уг. Множество Уг всегда включает нулевой элемент Угй (нулевой вариант), который соответствует случаю, когда на этапе система не меняется. Множество, состоящее только из нулевого варианта - Уг0.

3. Вектор состояния системы по окончании этапа г:

втг ^тдвт;^; Д,-»)=^(З^.,,,к;,!(,-,)),.г;,щ-о)},

ST0- состояние в начале создания системы.

Состояние на этапе г зависит от состояния на предыдущем этапе, принятого решения о развитии системы и набора базовых параметров системы по окончании предыдущего этапа.

4. Множество характеристик системы: Gr=G(rr>Hr,Si;)={Grl(Hr,ST;),Gr2(Hr,ST;),...,GrN(HT,ST;)}, где Gtf(H„ST,)-подмножество характеристик типа j; N- общее число характеристик системы.

5. Вектор требуемых затрат на реализацию варианта развития системы Vrt на этапе г: RRr = 'RRr(Vrl) = {RRrl(Vl.i),RRr2(Vri),...,RRrK(Vri)}, где RR^Vri)-величина требуемых затрат ресурса типа j при реализации варианта развития Vri. Требуемые затраты на реализацию выбранного варианта развития, равны

RR,{V'r). Отметим, что в общем случае RRr(Vr0)>0.

6. Вектор ресурсов, выделяемых на развитие на этапе г:

R0r =;Rfi(Tr)={Rbri,R(ir2,...,R0rK}, где R0m- величина (объем) ресурсов типа т выделяемых на развитие системы на этапе г; К- общее число типов ресурсов.

7. Вектор имеющихся ресурсов на развитие системы на этапе г:

{R0r -если остаточные ресурсы не могут накапливаъся;

R0r +RS(r4) -если остаточные ресурсы могут накапливаъся; здесь RS, = RSr(Fr*) = R, - RRr(Fr*) > 0 - вектор остаточных ресурсов.

8. Вектор остаточных ресурсов на этапе г: RSr = R, - RRr(Fr*) > 0.

В общем случае, RSr = где

/=1,2,... Д.

Fj(...) - К- мерная функция.

Таким образом, система в момент окончания этапа г задается набором: S(rr) = S, ={H„Gr,Rr,STr,R0r,Rr,RRf,RSr}.

Целью (задачей) создания системы является достижение финишного состояния - ST .

При поэтапном создании (развитии) системы требуется построить конечную последовательность {V*}, г = 1,2,..Я, порождающую такую последовательность: {ST,} = {ST^S^,,,^*,!^!))}, г=1,2,...,R, что ST-=ST*.

R < оо - число этапов, необходимое для достижения заданного состояния. Необходимо уложиться в заданный объем ресурсов на каждом этапе:

либо: Ю*Д7;) = .....ДйЖ)}^ = {КгАг2>-Агк}>

т.е. Щ(Уг')<Я0гр1=1,2,...,К,рдявсех г = 1,2,..,Л;

где + Я5(г_1)/гД1),; = 1,2,...,К, длявсех г = 1,2,..,Л.

Введем понятие вес состояния системы - Ж(вТг) > 0. Будем считать, что система в финишном состоянии имеет максимальный, но конечный вес: ЩвТ*) > ^(БТ), если БТ^Т* и !Г(8Т*)<оо.

Определены и доказаны достаточные условия существования решения задачи поэтапного создания системы, за конечное число этапов. При этом рассмотрены различные схемы создания системы, при которых либо невозможно накопление остаточных ресурсов, либо возможно накопление остаточных ресурсов. При решении предполагается возможность нулевых решений на этапах, когда на этапе система не меняется из-за недостатка ресурсов.

Показано, как можно использовать эти результаты для анализа процесса построения конкретной системы - базовой телекоммуникационной сети региона. Для этого установлено соответствие между системными терминами и понятиями, применяемыми при проведенном анализе • и терминами, относящимися к базовой сети.

Полученные результаты можно применять для анализа процессов поэтапного развития сложных технических систем, в условиях ресурсных ограничений.

В третьей главе исследуются различные варианты решения задачи формирования базовой сети региона. Рассмотрены общая задача и различные варианты постановки частных задач.

Создание региональной базовой сети является общей задачей.

В зависимости от конкретных возможностей региона общая задача может решаться по-разному. Исследованы два подхода к решению общей задачи -прямое и поэтапное решение.

Прямое решение общей задачи, когда нет ресурсных ограничений, и задача может быть решена сразу (за один этап).

В этом случае требуется построить базовую сеть, объединяющую узлы региона, так, чтобы:

4 = minfoS^m, ,Ц,и0)+а2О(х15т1 )Ц,^)+ед(х1,т1Д,Л0)+а4^2(х1)ш1 ДД)} 4«

здесь ах > 0, а2 > О, а3 > О, а4 > О - весовые коэффициенты;

H, = {Ни = |}, (k = \,2,...,K]i,j = \,2,...,N) - множество матриц каналов связи, используемых в базовой сети;

X, = (xu,xn,...,xiN)- вектор подключенных к сети региональных узлов; mi = (тп>ти>—>тш) > вектор подключенных к сети пользователей; SOsiiiHj.H^Ug)- величина затрат на создание или аренду каналов связи; GiXpm^Hj.W,,)- величина затрат на создание узлов связи; gjfXj.mj.H], А0)- величина затрат на обслуживание каналов связи; g2(x1,m1,H1, А0)- величина затрат на обслуживание узлов; U0,Wo,A0 - множество матриц, определяющих величину аренды и тарифных ставок провайдеров, интенсивности потоков данных.

Множество параметров базовой сети, получаемых после прямого решения общей задачи - NElf ={x„m1,H)}.Множество исходных параметров базовой сети до начала решения общей задачи -NET0* = {x0,m0,H0}. Множество Н*={5(^,п11ДД),б(х1>ш1Д,^),§1(х[,1П1,Н,,Л0),§2(х1,ш1Д,Л0)}, полученное при решении прямой задачи, это множество характеристик базовой сети.

Решение общей задачи должно удовлетворять заданной системе ограничений:

N

I. = N - все региональные узлы подключены к сети. /=1

2. mlj = m0j- для всех j = 1,2,...,М - все пользователи подключены к сети.

3. Структура сета должна быть полносвязной.

4. Ад < А'- имеются ограничения финансирования. (А'-максимальная величина суммарных ресурсов, выделенных на построение базовой сети).

Решением прямой задачи будет набор: R„ = {NET* ,R'}. Показано, что одним из методов решения, при ограниченном числе региональных узлов может быть, метод направленного перебора вариантов, включающий известные алгоритмы построения покрывающих деревьев.

Однако, в общем случае, прямого решения общей задачи может не существовать, что обусловлено следующими факторами: величина Ад, равная

реальным затратам на создание и обслуживание базовой сети, оказывается недопустимо большой, т.е. А^>А*; невозможно на данный момент времени обеспечить связь (построить каналы связи) с некоторыми региональными узлами; параметры сети, являются переменными величинами и к моменту решения создания сети, условия задачи меняются; изменение приоритетов и целей в политике информатизации региона.

При поэтапном решении общей задачи формирования базовой сети появляется возможность на каждом этапе решать частные задачи формирования базовой сети, со своими начальными условиями, частными целями и ограничениями, которые учитывают и ограниченность имеющихся ресурсов, и изменение условий, что обусловлено конкретными требованиями к сети на каждом этапе, которые формируются в зависимости от наличия ресурсов, условий и направлений развития региона. При этом считается, что в течение всей длительности этапа условия частной задачи не меняются.

В процессе поэтапного решения частных задач получается последовательность результатов решений, образующих последовательность множеств {NETo^NET^.R,.}, г номер этапа.

Множества (NET0r, NETlr) частной задачи г соответствуют множествам.

NET0", NET* общей задачи. При поэтапном решении общей задачи часть

элементов множества параметров NET1(r_,), полученного на этапе (М),

является исходными элементами для этапа номер г, т.е. элементами множества NET0,.

Требуется, чтобы величина суммарных расходов на создание сети не превышала выделенных на это ресурсов: A + b2Gr + cxgVr + c2glr)< A*.

r=l

Величины Sr,Gr,glr,g2r соответствуют величинам S,G,gug2, определенным для общей задачи, однако вычисляются на каждом этапе г. Необходимо также обеспечить выполнения всех ограничений, аналогичных перечисленным для общей задачи.

Общая задача считается решенной на этапе г' > 1, если по окончании этапа выполняются условия: -(1Д,...Д); ш^. =т0 .

Общая задача поэтапного формирования базовой сети может быть сформулирована как задача нахождения последовательности множеств параметров {NETlr} и характеристик {S,,Gr,glr,glr}, г= 1,2,.../, являющихся решениями частных задач на этапах, так, чтобы на каждом этапе

выполнялись цели частных задач, а на последнем этапе выполнялись условия решения общей задачи.

При решении общей задачи задаются, помимо множества №£Т01:

- последовательность объемов ресурсов, выделяемых на этапах - {А'}, г -1,2,...;

- множество весовых коэффициентов для каждого этапа: {А,. >0,^ >0,^ >0,^ >0}.

На каждом этапе может задаваться своя система ограничений. К которым относятся, например,

а) для каждого г = 1,2,...,г' (Ь1гБг + Ь2гвг + + с2^2г) < А*г, если остаток ресурсов не переносится на следующий этап;

б) для каждого г = 1,2,...,г*

+^2)^4 +(4-1) -(¿Кг-^М) +^(,-1)^)

если остаток ресурсов не переносится на следующий этап;

в) = 1(6,А +КОг + с1гёхг+с2^2г)<А\

г—1

Решение частной задачи на этапе г задается набором Л,

Поэташое решение общей задачи задается набором Л0г. = {ТЧЕТ^-.б'*.}. Исследован поэтапный метод решения общей задачи с целью получения условий ее решения за конечное число этапов. Кроме того, исследован и прямой метод решения задачи формирования базовой сети, поскольку, как отмечалось выше, ее решение также не всегда возможно.

Для решения общей задачи построения региональной базовой сети задача представлена как задача на графе.

Множеству региональных базовых узлов соответствует множество вершин графа X - {.г,,х2,...,хл,}, а множеству каналов связи Н0 множество ребер - Г = {(*,-,(¿ = 1,2,..,ЛГ;г',/ = 1,2,...,Лг), задаваемое парами, где каждой паре (ребру) (х!Ух^к соответствует элемент кщ = 1 множества Н0, определенного формулой (3.1.3). Таким образом, задан исходный граф

Решение общей задачи сводится к построению на исходном графе £? = {Х,Г} покрывающего дерева с заданными свойствами, которые определяются набором ограничений, задаваемых в постановках задачи. Для прямого решения общей задачи справедливо Утверждение 1: Необходимым условием существования решения задачи 1 является связность графа узлов региона - С? = {Х,Г}, построенного по исходным данным

задачи.

Для поэтапного решения справедливо Утверждение 2:

При поэтапном решении задачи 2, необходимыми и достаточными условиями существования решения за конечное число этапов являются: неизменность исходного графа б = {Х,Г}; последовательное увеличение веса покрывающего дерева на каждом этапе; сохранение ранее подключенных к базовой сети узлов.

Данное утверждение согласуется (является частным случаем) с общими результатами, полученными в главе 2.

Если исходный граф С = {Х,Г} может меняться на этапах, что соответствует изменению числа региональных узлов или каналов связи, то возможность решения задачи 2 за конечное число этапов требует более детального исследования, учитывающего динамику и масштабы изменения графа <? = {,¥,Г}.

При решении частных задач на этапах возможно изменение частных целей. Для успешного решения общей задачи 2 поэтапным методом необходимо согласование частных и общей целей. В противном случае система ограничений для общей задачи может быть невыполнимой. В нашем случае согласование целей подразумевает, что частные цели не должны приводить к невыполнению условий утверждения 2.

Кроме того, оптимальное покрывающее дерево, получаемое при прямом решении общей задачи и, покрывающее дерево, получаемое при поэтапном решении, могут не совпадать.

Разработаны различные варианты постановки частных задач формирования базовой сети. Варианты позволяют на каждом этапе максимизировать число подключенных пользователей или узлов, либо минимизировать затраты на формирования сети, допуская возможность изменения провайдеров.

Возможны системы ограничений для каждого варианта. Однако всегда остаются ограничения, связанные с полносвязностью структуры базовой сети на каждом этапе, наличием в составе базовой сети узлов, имеющих выход во внешние сети, обязательным сохранением уже подключенных к сети узлов и пользователей в составе сети. Эти ограничения обеспечивают возможность решения задачи поэтапного формирования базовой сети. Разработан обобщенный алгоритм поэтапного решения общей задачи.

В четвертой главе приводятся результаты построения и примеры применения комплекса математических моделей для расчета характеристик

потоков данных, поступающих в каналы связи и на узлы базовой сети. Модели используют результаты формирования структуры сети на каждом этапе и позволяют получить количественные оценки характеристик и показателей качества работы сети для анализа различных вариантов ее структуры.

Для описания и построения моделей вводятся определения канала связи между узлами, потока данных между узлами, маршрута передачи данных, между узлами, потока, поступающего в канал связи, транзитного потока, передаваемого по каналу связи, внутреннего потока узла.

Комплекс обеспечивает решение частных задач на этапах формирования базовой сети до тех пор, пока не будет решена общая задача.

Исходя из определения потока данных между узлами г и интенсивность

м м

потока вычисляется по формуле: ап, = 2>0п.л £А>тктоф,(;,; = 1,2,..., IV).

в=1 И

Суммарную интенсивность внутренних потоков между всеми пользователями типа т присоединенными к узлу номер ] можно вычислить по формуле: а'ф(т) = -, (] = 1,2,..., Аг;м = 1,2,...М).

Суммарная интенсивность внутренних потоков всех пользователей типа т

и

узла у агЛт) = т^гХЛ0гпкт^к-т0г/.тЯ1>тт; (]=\Х...Лт=\Х-М).

к=\

Суммарная интенсивность потоков данных, передаваемых всеми пользователями типа т узла г всем пользователям типа т узла у

ап>(т) = тОптКтттйг]т . (',7= = 1,2,...М).

Суммарная интенсивность потоков пользователей типа т, передаваемых

м

от узла г пользователям узла у. , (г,; = 1,2,...,А')-

ы

Получены матрицы суммарных интенсивностей потоков данных, передаваемых между узлами базовой сети пользователями типа т: Гог ={Г0та =|у0^1|}>ГДе +

Величина у0пп11 есть суммарная интенсивность внутренних потоков пользователей типа т на узле ;': уйгтП = а„,(т). (»г =1,2,...,М;г = 1,2,...,//)• Построены модели расчета параметров потоков данных. Суммарная интенсивность транзитных потоков данных, проходящих через , N N

узел; (при условии х, • = 1): Яу = Х^ ^^а^х^, (у =1,2,...Д).

л=1 И

Суммарная интенсивность транзитных потоков, поступающих на узел

, N N

номер j, от пользователей типа т: Kj(m) ~ ^zrjmjarm(m)x\rj •

Суммарная интенсивность потоков данных, поступающих на узел j:

N

Krj = K.i - а* + гМф + (j = 1'2'-'ДГ 1=1

Нагрузка на узел, создаваемая каждым типом пользователей сети.

Пг,,(т) = Kj(m)-arjj{m) + lx^,(arj](m) + ariJ(m)), (m = 1,2,...,M;J = l,2,...,iV). i=l

Модели для расчета нагрузки на каналы связи.

Получена матрица интенсивностей потоков данных, передаваемых по каналам связи базовой сети при заданном варианте (номер d] ее структуры на этапе г - АО,. =|дО^|(г',/ = 112)...,Лг),

Модели затрат на создание и эксплуатацию варианта структуры сети.

Величина реальных затрат на создание или аренду каналов связи базовой

к N N j

сети на этапе г. = X X X {Км О ~ КгЩ)иогщ + hirikij\rkijuOrkij) • ¿=1Ы j=1

Величина реальных затрат на обслуживание каналов связи базовой сети,

К N N И К N N U

на этапе г: Sir,

] = £ £ £ Kduj [ £ ™огЫ)а0од ('«)].

1 ;=] Я=1 k=1 Ы j'=l m-1

Формула позволяет учитывать различия в оплате трафика для различных типов пользователей и различных провайдеров.

Модели затрат, связанных с узлами связи.

Формулы для вычисления элементов вектора величины затрат на создание узлов базовой сети - f0o = {/0гЛ (Пг, i/orv 2 (/ir, 2)'• • /0^ (Xi^ » и вектора величины затрат на обслуживание узлов базовой сети -{irJ={fxrj(rirA)JirJ2(rirJ2X---JirAyirdN)}- Компоненты векторов вычисляются как функции от интенсивностей потоков, поступающих на узлы.

Величина реальных затрат на создание узлов связи базовой сети для заданного варианта структуры на этапе г:

N

Gr, = (forj(hrj) ~ /o(r-i)f(Гнм)/-Гцг-и;) +

i=i

+ Xlr„i(l ~ Xl(r-T)j )/orj(yirj )l

Здесь sigriyhJ- r1(M)i)=l, если у^йиу и sig?iylrJ-yVrAji)=0, если Yirj ^Xl(r-l)/-

Величина реальных затрат на обслуживание узлов связи базовой сети, для

N

варианта d на этапе г: g2ft = ZxlrJflrJ(ylrJ).

М

Решена задача формирования множества узлов базовой сети. Формирование может происходить в течение всего периода создания и эксплуатации базовой сети. Исследованы следующие случаи при формировании системы узлов: создание нового узла, ликвидация уже имеющегося узла, объединение нескольких узлов в один новый узел, разделение узла на несколько узлов.

В пятой главе приводятся примеры применения полученных в диссертации теоретических результатов при решении задач формировании компонент телекоммуникационной инфраструктуры Хабаровского края. В качестве объекта приложения рассматривается процесс поэтапного создания Хабаровской краевой образовательной информационной сети (ХКОИС). Данная сеть, являющаяся элементом телекоммуникационной инфраструктуры региона, объединяет учреждения общего образования Хабаровского края, Министерство образования Хабаровского края, районные и муниципальные управления образованием, систему межшкольных методических центров. Сеть динамично развивается, за счет подключений новых пользователей, таких как учреждения дополнительного образования, центров детского творчества, детей с ограниченными возможностями. Поэтому данная телекоммуникационная структура является идеальным объектом для приложения теоретических результатов полученных во второй, третьей и четвертой главах диссертации.

Рассмотрен пример поэтапного формирования базовой образовательной информационной сети учреждений среднего образования, межшкольных методических центров (ММЦ) и органов управления образованием. Рассмотрены три этапа. Приводятся исходные данные для математического моделирования и решения задач на каждом этапе. Выбор направления, связанного с информатизацией среднего образованиям обусловлен тем, что этому направлению уделяется повышенное внимание как на федеральном, так и на региональном уровне. Создание этого участка информационно-телекоммуникационной сети учреждений образования и науки Хабаровского края было выполнено в рамках Федеральной целевой программы «Развитие единой образовательной информационной среды» (2002 - 2005 гг.) при долевом софинансированин из краевого бюджета. (Государственный контракт № 273 от 9.03.04 и дополнению от 28.10.2004 г. № 605). Подключение ММЦ и органов управления образованием было осуществлено за счет проектов «Национального фонда подготовки кадров» (Договор № ELSP/C2/Gr/002/02-05 от 14.09.05 г. и

дополнительное соглашение № 1 от 15.12.05), также за счет краевого финансирования. При выполнении работ было подключено 70% школ Хабаровского края. Подключение остальных учреждений общего образования края было выполнено в рамках приоритетного национального проекта.

Рассмотрены технические решения, использованные при создании сети. В силу географических особенностей региона, подключение школ к информационно-образовательной сети края должно осуществляться как по наземным каналам (районы и населенные пункты с развитой телекоммуникационной инфраструктурой), так и с использованием радио и спутникового соединения.

Для организации высокоскоростных наземных каналов связи на основе анализа существующих технологий и возможностей их применения выбраны технологии ADSL и ShDSL. Преимущество этих технологий заключается в том, что для организации канала связи можно использовать существующие коммуникации (телефонные пары). При этом в случае использования технологии ADSL телефонная связь не нарушается, т.е. Интернет-канал и телефон работают параллельно. При отсутствии наземных каналов связи с необходимым для технологий ALSL и ShDSL качеством, либо при отсутствии физического канала связи используются методы радиодоступа. Помимо более высокой цены подключения минусом радиодоступа (технология RadioEthemet) является ограничение по расстоянию (применение возможно при условии прямой видимости на расстояние не более 10 км). Поэтому данная технология применима в ограниченных случаях и только в крупных населенных пунктах.

Разработана методика приложения концептуального подхода к оценке финансовых и ресурсных показателей функционирования ИТКС образования и науки Хабаровского края. Формирование и функционирование произвольных структур, как правило, определяется наличием некоторого ресурсного потенциала, расходуемого на процесс ее создания, обновления и работу. В случае ИТКС под ресурсным потенциалом понимаются источники финансирования. Финансирование - важнейшее условие для решения задач формирования и развития информационно-телекоммуникационной инфраструктуры.

Однако процесс формирования финансовых планов достаточно сложен и часто недостаточно открыт. В связи с этим могут возникать ошибочные решения при планировании развития информационно-телекоммуникационной инфраструктуры, не учитывающие особенностей и возможных вариантов принимаемых решений при выделении финансовых ресурсов. Поэтому, важно

четко представлять процедуру формирования финансовых ресурсов, для возможного влияния на их объемы и распределение. В главе исследован процесс формирования финансовых ресурсов для развития информационно-телекоммуникационной системы (ИТКС) Хабаровского края.

Результаты практического применения разработанных в главе моделей и алгоритмов дают возможность сделать вывод, что они легко адаптируются к региональным условиям, ориентированы на поэтапное решение задач построения телекоммуникационной инфраструктуры в условиях ресурсных ограничений и могут рассматриваться как типовые для многих регионов Российской Федерации.

В шестой главе рассматриваются сетевые ресурсы, созданные в ИТКС образования и науки Хабаровского края. Рассматриваются два направления создания сетевых приложений.

Первое посвящено проблемам формирования информационных ресурсов региональной образовательной сети, организации их хранения, доступа пользователей и распространения. Рассмотрены характеристики и некоторые подходы к классификации информационных ресурсов региональной сети. Предлагается подход к решению задач построения распределенного хранилища информационных ресурсов и их систематизации. Рассмотрены средства организации дистанционного обучения для системы общего образования и средства проведения видеотрансляций.

Второе посвящено анализу средств автоматизации научных исследований. На основе опыта проведения видеотрансляций и передачи больших объемов данных предлагаются схемы с использованием высокоскоростных участков сети для проведения дистанционного эксперимента. Учитывая наличие в сети учреждений образования и науки Хабаровского края средств для организации высокопроизводительных вычислений рассматривается проблема загрузки этого ресурса. Чтобы этот ресурс был востребован и эффективно использовался в научных расчетах и учебном процессе, требуется система сетевых сервисов, обеспечивающая доступ к различным прикладным программным средствам. К ним относятся: развитые системы разработки программных средств, библиотеки прикладных программ, реализующих основные численные методы, целевые пакеты для расчетов в различных областях фундаментальны и прикладных исследований.

Одним из возможных решений этой проблемы является создание локальных вычислительных ресурсов, ориентированных на решение соответствующего класса задач. Управление этими ресурсами может

осуществляться как на основе программирования потоков входных данных, путем разработки языка управления пакетом, так и на основе Web - технологий. С другой стороны в ряде ведущих зарубежных и российских учебных заведений сложилась практика использования специализированного научного программного обеспечения для организации практикума студентов соответствующих специальностей. В качестве примера приводится комплекс программ, который использовался в учебном процессе на физфаке МГУ в теоретическом практикуме по атомной физике.

Используя полученный опыт, в ИТКС образования и науки Хабаровского края был реализован сетевой ресурс, который основывается на результатах работ по созданию программного обеспечения для расчетов характеристик атомных систем, выполненных автором в НИИЯФ МГУ и ТОГУ.

Приводится пример использования комплекса программ для расчетов физических величин. Показано что данный комплекс программ может быть использован для организации учебного процесса на специальностях, требующих углубленное изучение физики.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

По результатам проведенных исследований можно сделать следующие выводы.

1. Анализ состояния процесса информатизации Российской Федерации показал, что его развитие тормозится, во многом, из-за отсутствия современной телекоммуникационной инфраструктуры, создание и совершенствование которой становится одной из приоритетных задач при выполнении федеральных и региональных программ информатизации. Оказывается, что при достаточно развитых телекоммуникационных системах федерального уровня многие региональные телекоммуникационные системы не обеспечивают должного набора и качества телематических услуг и доступа всех слоев населения к Интернет. Это обусловлено целым рядом факторов, среди которых можно отметить отсутствие типовых решений, учитывающих специфику регионов, свойственное большинству регионов ограниченное ресурсное обеспечение работ по созданию и развитию региональных телекоммуникационных инфраструктур. В связи с этим возникает необходимость в проведении исследований, связанных с анализом процесса формирования и развития телекоммуникационной инфраструктуры регионального уровня и разработкой типовых решения для управления этим процессом, учитывающих наиболее значимые особенности региональной политики информатизации.

2. Основой телекоммуникационной инфраструктуры региона является базовая сеть, которая объединяет федеральные, региональные телекоммуникационные системы и обеспечивает подключение к ним пользователей. Формирование структуры базовой сети, как правило, сводится к решению задачи построения остовного (покрывающего) дерева для заданного графа, определяющего населенные пункты, пользователей и каналы связи сети региона. Однако в реальных сетях, имеется целый ряд ограничений и дополнительных условий, которые не позволяют применять известные (классические) алгоритмы построения покрывающих деревьев (минимальных покрывающих деревьев) для решения задачи построения базовой сети. Поэтому требуется разработка новых подходов к решению задачи.

3. Одним из основных ограничений, которое свойственно большинству регионов, при создании базовой сети, является ограничение выделяемых ресурсов, что не позволяет сразу построить всю сеть. Поэтому сеть обычно строится поэтапно, в зависимости от объемов ресурсов, выделяемых на этапах, что приводит к возникновению ряда новых задач, решение которых должно приводить к построению базовой сети. Поэтапное построение сети может привести к результатам, сильно отличающимся от тех, которые получаются при выделении требуемых ресурсов сразу, и эти результаты могут быть не оптимальными для заданных критериев. Кроме того, возможны случаи, когда поэтапное построение может вообще не привести к созданию полной сети, если начальные условия, цели и размеры выделяемых ресурсов достаточно часто и сильно меняются. Поскольку поэтапное формирование сети широко распространено в регионах, требуется детальное исследование этого процесса для получения практически полезных результатов, обеспечивающих получение решений, соответствующих выдвигаемым требованиям в рамках заданных критериев.

4. Проведено системное исследование процесса поэтапного создания сложной технической системы в условиях ресурсных ограничений. Получены достаточные условия сходимости процесса к требуемому результату за конечное число этапов. Исследованы различные варианты формирования начальных условий на этапах, связанные с возможностью накопления остатков ресурсов от предыдущих этапов, изменением базовых параметров. Разработан общий подход, основанный на связывании общих системных понятий с параметрами реальной базовой сети, позволяющий применять полученные общие результаты для анализа процесса поэтапного формирования базовой сети. Полученные общие теоретические результаты можно применять для

анализа процессов поэтапного развития сложных технических систем, в условиях ресурсных ограничений.

5. Определены и сформулированы цели и задачи формирования базовой сети, позволяющие учитывать специфику конкретного региона. Сформулирована общая задача построения базовой сети. Определены два возможных подхода к решению общей задачи: прямое решение и поэтапное решение. Показаны их достоинства и недостатки. Сформулирована общая постановка прямой задачи формирования базовой сети, когда имеется неограниченный объем ресурсов, позволяющий единовременно и полностью сформировать оптимальную базовую сеть, с учетом имеющихся ограничений. Выведены необходимые условия для существования прямого решения общей задачи. Сформулирована общая постановка задачи поэтапного формирования базовой сети в условиях ресурсных ограничений. Выведены необходимые и достаточные условия существования решения задачи, как частные случаи для общих результатов анализа процесса поэтапного создания системы.

6. Исследован процесс поэтапного решения общей задачи. Показано, что на каждом этапе, из-за изменения целей и объемов выделяемых ресурсов, целесообразно решать частные задачи, характерные для этого этапа. Определены параметры базовой сети, используемые при решении частных задач. Сформулированы возможные варианты постановки частных задач, зависящие от поставленных на этапе целей и свойственных этапу ограничений. Задачи сформулированы как задачи математического программирования. Приведены примеры поэтапного решения общей задачи формирования базовой сети, при различных вариантах частных задач на этапах.

7. Разработан комплекс математических моделей, позволяющих проводить расчеты и вычислять численные значения параметров и характеристик базовой сети, необходимых для решения частных задач на этапах. В состав комплекса входят: модели для вычисления параметров потоков данных, поступающих на узлы сети; модели для расчета нагрузки на каналы связи сети; модели для расчета нагрузки на узлы сети; модели для расчета затрат на создание и эксплуатацию базовой сети, с заданной структурой. Модели учитывают наличие транзитных потоков, многообразие провайдеров, возможность изменения начальных условий создания сети. Применение моделей позволяет оценивать и оптимизировать варианты структуры базовой сети, получаемые на каждом этапе поэтапного решения общей задачи.

8. Разработан метод решения частных задач на этапах, основанный на направленном переборе возможных вариантов покрывающего дерева.

Обоснована возможность применения этого метода в реальных условиях при ограниченности числа вариантов структуры сети, обусловленной ресурсными и другими ограничениями. Данный подход позволяет использовать известные алгоритмы построения покрывающих деревьев, для получения предварительных решений для последующего отбора наиболее приемлемых по заданным критериям. Исследован процесс формирования множества узлов базовой сети, учитывающий возможности создания и ликвидации узлов, слияние и разделение узлов, что часто встречается на практике при использовании пиринга, и может быть вызвано, например, сменой провайдеров, миграцией населения из населенных пунктов. Анализ процесса позволяет определять и прогнозировать изменение условий решения частных задач на этапах формирования структуры базовой сети. Разработанные модели и алгоритмы могут применяться разработчиками и администраторами сетей как типовые при анализе нагрузки на каналы связи и узлы базовой сети для выбора типов каналов связи, параметров сетевого оборудования.

9. Применение разработанных моделей для построения базовой образовательной сети Хабаровского края показало их достаточную универсальность, поскольку они адаптировались к конкретным условиям данного региона и этапа. Разработаны методы адаптации, основанные на предварительном анализа процесса формирования ресурсов для каждого этапа, согласовании целей этапов с региональной политикой в области информатизации, формировании состава провайдеров телекоммуникационных услуг.

10. Результаты разработки информационного наполнения научно -образовательной сети Хабаровского края, прикладным программным обеспечением, разработанным на основе математических моделей программного обеспечения, созданных непосредственно автором, либо при его участии и под его руководством, показывают многообразие возможных применений созданной сети, и также могут использоваться в других регионах.

Полученные в диссертации теоретические результаты и разработанные варианты их практического применения при решении задач формирования структуры базовой сети Хабаровского края, могут рассматриваться в совокупности как научное обоснование типовой методики поэтапного формирования телекоммуникационной инфраструктуры регионального уровня.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Монографин

1. Бурков С.М., Жнтннкова JI.M., Савин С.З., Посвалюк Н.Э. Моделирование региональных инфокоммуникационных систем И Дальнаука, Владивосток 2009, -252с.

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК

2. Бурков С.М., Бертенев В.А. Концептуальный подход к анализу сетевых систем с поэтапным развитием. // Научно технические ведомости СПбГПУ, №4(82) изд-во СПбГПУ 2009 с. 7-14.

3. Бурков С.М., Бертенев В.А. Постановка задачи формирования базовой сети регионального уровня. // Научно технические ведомости СПбГПУ, №4(82) изд-во СПбГПУ 2009 с.. 22-27.

4. Бурков С.М. Алгоритмы и методы поэтапного формирования телекоммуникационных сетей региона. Математическая модель. // Вестник ТОГУ, №1 (8), изд-во ТОГУ, Хабаровск, 2008, с. 91-100.

5. Бурков С.М., Мазур Е.А. Программный комплекс для расчетов характеристик атомных систем.// Вестник ТОГУ, №4 (11), изд-во ТОГУ, Хабаровск, 2008, с. 145-158.

6. Бурков С.М. Поэтапное формирование телекоммуникационной инфраструктуры региона в условиях ресурсных ограничений. // Качество. Инновации. Образование №5,2009, с. 60-63.

7. Бурков С.М. Параметры телекоммуникационных систем с поэтапным развитием. //Вестник ТОГУ, №3 (14), изд-во ТОГУ, Хабаровск, 2009, с. 3340.

8. Бурков С.М. и др. О поэтапном развитии информационных ресурсов и архитектуры региональной образовательной информационной сети. // Вестник ТОГУ, №2 (7), изд-во ТОГУ, Хабаровск, 2009, с. 53-60.

9. Бурков С.М. Условия сходимости процессов поэтапного создания систем в условиях ресурсных ограничений. // Качество. Инновации. Образование №10,2009, с. 71-77.

Ю.Кузьменко А.П., Бурков С.М., Кузьменко H.A. Поверхностное структурирование при лазерной обработке. // Известия вузов. Физика, № 11, изд-во ТГУ, Томск 2008, с. 102-104.

И.Бурков С. М., Страхова С. И. Резонансная фотоионизации гелия в области между вторым и третьим порогами. // Вестник МГУ. Сер. 3. Физика. Астрономия. 1984. - Т. 25. - №3. - с. 42-49.

12.Бурков С. М., Страхова С. И. Прямая фотоионизация и структура непрерывного спектра гелия. // Вестник МГУ. Сер. 3. Физика. Астрономия. 1984.-Т. 25.-№4.-с. 45-49.

13.Жуков Е.А., Кузьменко А.П., Бурков С.М. Сдвиговые мапштоакустические волны в пластинах ортоферритов. // Известия вузов. Физика, № 11, изд-во ТГУ, Томск 2008, с. 104-105.

Статьи в журналах, сборниках и доклады на научно-технических

конференциях

14.Бурков С.М., Линденбратен В.Д., Савин С.З. Новые информационные технологии в медицинском образовании. Н Тезисы докладов Дальневосточной математической школы-семинара им. академика Е.В. Золотова. 31 августа - 6 сентября 2003, Владивосток. Владивосток: ДВГУ, 2003. С.186-187.

15. Бурков С.М., Кривошеев И.А., Савин С.З. Инновационные проблемы перспектив развития телекоммуникационно-информационных технологий на Дальнем Востоке. //1 Международный Дальневосточный экономический конгресс. Хабаровск, 25-26 сентября 2005 г. Хабаровск: ХНЦ ДВО РАН. С. 171-174.

16.Бурков С.М., Мазур А.И., Терещенко В.Д. Инфокоммуникационные технологии в сфере образования Хабаровского края // Научное издание «Дальневосточный международный экономический форум» материалы в 8 томах. Том 7. Развитие туризма в Сибири и на Дальнем востоке России. Информационно-коммуникационные технологии на востоке России: состояние и перспективы. Хабаровск, 2006. //- Хабаровск: издательство Тихоокеанского государственного университета, 2006. с. 110-117.

17.Бурков С.М., Терещенко В.Д., Мазур А.И.. Роль Хабаровского регионального ресурсного центра в реализации программ информатизации образования Хабаровского края. // Материалы Второй международной научно-практической конференции «Современные тенденции развития библиотечно-информационных технологий вузовских библиотек», выпуск 1. (Хабаровск, 26-29 сентября 2005 г.). Изд-во ТОГУ, Хабаровск, 2005, с. 50 -57.

18.Бурков С.М., Мазур А.И., Терещенко В.Д. Инфокоммуникационные технологии в сфере образования Хабаровского края // Научное издание «Дальневосточный международный экономический форум» материалы в 8 томах./ Том 7. Развитие туризма в Сибири и на Дальнем востоке России. // Информационно-коммуникационные технологии на востоке России:

состояние и перспективы. Хабаровск, 2006. Хабаровск: издательство Тихоокеанского государственного университета, 2006. с. 110-117.

19. Бурков С.М., Мазур А.И., Терещенко В.Д., Бертенев В.А., Туев А.Н., Клименко А.И., Киселев A.B., Ларцев Г.В. ХКОИС - Хабаровская краевая образовательная информационная сеть. // Сборник «Труды Хабаровского отделения академии информатизации образования» - Хабаровск: изд. ДВГТУ, 2005, с. 59 - 66.

20. Бурков С.М. Параметры телекоммуникационных систем с поэтапным развитием. // Труды XV Всероссийской научно-методической конференции «Телематика 2008». Том 1. Санкт-Петербург, 23-26 июня 2008 года, с. 199201.

21. Бурков С.М., Бертенев В.А., Мазур Е.А., Савенков Д.В.Активность пользователей Хабаровской краевой образовательной информационной сети (ХКОИС). // Труды XV Всероссийской научно-методической конференции «Телематика 2008». Том 1. Санкт-Петербург, 23-26 июня 2008 года, с. 201-202.

22. Бурков С.М., Бертенев В.А., Мазур А.И. Формирование ресурсов и структура расходов ИТКС образования и науки Хабаровского края. // Труды XV Всероссийской научно-методической конференции «Телематика 2008». Том 2. Санкт-Петербург, 23-26 июня 2008 года, с. 514-516.

23. Бурков С.М., Добровольский С.С., Мазур А.И., Мендель A.B. О средствах для трансляций образовательных аудио-видео материалов в региональной образовательной телекоммуникационной сети. // Труды XV Всероссийской научно-методической конференции «Телематика 2008». Том 2. Санкт-Петербург, 23-26 июня 2008 года, с. 516-518.

24. Бурков С. М., Мазур А.И., Мазаник H.H., Мендель A.B., Терещенко В.Д. Организационное обеспечение региональной информационной образовательной сети. //Труды XV Всероссийской научно-методической конференции «Телематика 2008». Том 2. Санкт-Петербург, 23-26 июня 2008 года, с. 518-519.

25. Бурков С. М., Мазаник H.H., Мендель A.B., Терещенко В.Д. О функциях и составе обеспечения школьного сервера-узла региональной информационной образовательной сети. // Труды XV Всероссийской научно-методической конференции «Телематика 2008». Том 2. Санкт-Петербург, 23-26 июня 2008 года, с. 520-521.

26.Бурков С.М., Мазур А.И., Мазаник H.H., Мендель A.B., Терещенко В.Д. Региональная образовательная информационная сеть: проблемы

управления и развития// Информационные и коммуникационные технологии в образовании и научной деятельности. // Материалы конференции / под научн. ред. А.И. Мазура. - Хабаровск: Изд-во Тихоокеанского гос. университета, 2008., с. 9 — 18.

27. Бурков С.М. Алгоритмы поэтапного формирования сетей общего назначения. // Материалы Всероссийскрй конференции «Современные информационные технологии для научных исследований», Магадан, 20-24 апреля 2008 г. Магадан: СВНЦ ДВОРАН, 2008, с. 40-42.

28. Бурков С.М., Терещенко В.Д., Мазаник H.H., Мендель A.B., Туев А.Н. О школьных узлах региональной информационной образовательной сети. // Информационные и коммуникационные технологии в образовании и научной деятельности. // Материалы конференции / под научн. ред. А.И. Мазура.- Хабаровск: Изд-во Тихоокеанского гос. университета, 2008., с. 223—227.

29. Бурков С.М., Мендель A.B., Добровольский С.С., Мазур А.И. Средства организации лекций и публичных мероприятий в региональной образовательной информационной сети. // Информационные и коммуникационные технологии в образовании и научной деятельности. // Материалы конференции / под научн. ред. А.И. Мазура.- Хабаровск: Изд-во Тихоокеанского гос. университета, 2008., с. 199 — 205.

30.Бурков С. М., Мендель A.B. Региональная образовательная сеть и информационные ресурсы регионального назначения. // Перспективы развития единого научно-технологического пространства Содружества независимых государств. Материалы секционного заседания Международной конференции Х-го международного форума «Высокие технологии XXI века», Часть П, Москва МГТУ им. Баумана 2009, с. 71-77.

31.Алешин Е.С., Бурков С.М., Иваненко И.О., Савин С.З. Инновационные проблемы развития новых информационных технологий на Дальнем Востоке. // Роль науки, новой техники и технологий в экономическом развитии регионов: Сборник научных трудов Дальневосточного инновационного форума с международным участием, 21-26 сентября 2003 Хабаровск. Хабаровск: Правительство Хабаровского края, 2003. С.78-81.

32.Бертенев В.А., Бурков С.М., Иванченко С.Н., Кузнецов С.И., Мазур А.И., Пономарев П.П. Развитие единой образовательной информационной среды на Дальнем Востоке и в Забайкалье. // Роль средств массовой информации и информационно-коммуникационных технологий в региональном развитии: Сборник материалов конференции. - Хабаровск: Кн. изд-во, 2003, с. 76-84.

33.Иванченко С.Н., Бурков С.М. Региональный ресурсный центр Тихоокеанского государственного университета: структура и роль в создании ЕОИС Хабаровского края. // Сборник «Труды Хабаровского отделения академии информатизации образования» - Хабаровск: изд. ДВГГУ, 2005, с. 116-121.

34. Иванченко С.Н., Бурков С.М., Мазур А.И. Итоги деятельности и перспективы развития Хабаровского краевого центра новых информационных технологий. // Научный альманах «К 15-летию информатизации образования России на базе центров ЦНИТ» под редакцией А.Н.Тихонова, В.П.Кулагина, Л.А.Крукиер, И.Г.Иголкиной, Ростов 2006. с. 46-52.

35.Линденбратен В.Д., Савин С.З., Бурков С.М. Новые информационные технологии в дидактике. // Вычислительные и информационные технологии в науке, технике и образовании: Материалы международной научно-технической конференции ВИТ-2003. Усть-Каменогорск, Казахстан, 11-14 сентября 2003 года. Вычислительные технологии, 2003, том 8, Новосибирск: Институт вычислительных технологий СО РАН, 2003. 183188. с.

36.Бурков С.М. Анализ развития телекоммуникационных систем при условии ресурсных ограничений. // Информационные и коммуникационные технологии в образовании и научной деятельности. // Материалы конференции / под научн. ред. А.И. Мазура. - Хабаровск: Изд-во Тихоокеанского гос. университета, 2009., с. 3 — 11.

37.Бурков С.М. Задачи формирования базовой сети регионального уровня // Информационные и коммуникационные технологии в образовании и научной деятельности. // Материалы конференции / под научн. ред. А.И. Мазура. - Хабаровск: Изд-во Тихоокеанского гос. университета, 2009., с. 12 — 22.

38.Бурков С.М Концептуальный подход к созданию телекоммуникационных систем при условии ресурсных ограничений. II Информационные и коммуникационные технологии в образовании и научной деятельности. // Материалы конференции / под научн. ред. А.И. Мазура. - Хабаровск: Изд-во Тихоокеанского гос. университета, 2009., с. 23 — 34.

39.Бурков С.М. Проблемы и задачи поэтапного формирования информационной базовой сети региона. // препринт № 50, ВЦ ДВО РАН, Хабаровск 2005,- 46с.

40.Бурков С.М. Савин С.З. Математическое моделирование базовой

региональной сети телемедицины. // препринт № 128, ВЦ ДВО РАН, Хабаровск 2008. - 22с.

41.Бурков С.М., Мазур А.И., Мендель A.B. Средства организации самостоятельной работы в дистанционных формах обучения физики. Материалы седьмой региональной научной конференции «Физика: фундаментальные и прикладные исследования, образование» Тезисы докладов, г. Владивосток 15-18 октября 2007, с. 92.

42.Бурков С.М., Мазур А.И., Терещенко В.Д. Сеть передачи данных учреждений образования и науки как основа развития единой образовательной среды Хабаровского края // Новые информационные технологии в образовании: опыт, проблемы, перспективы // Материалы научно-практической конференции / Под общ. ред/ Т.С. Крахмалевой, Н.Г. Флейдер. Часть I. - Хабаровск: ХК ИППК ПК, 2004, с. 7-11

43.Бурков С.М., Мазаник H.H., Мендель A.B. Школьный сервер-узел региональной информационной образовательной сети// Информационно-коммуникационные технологии в образовании Хабаровского края — 2007: опыт, проблемы и перспективы // Материалы V краевой научно-практической конференции / Под общ. ред. А.М. Короля, Т.С. Крахмалевой, Н.Г. Флейдер, А.Г. Поляковой. — Хабаровск: ХК ИППК ПК, 2007, с. 24 — 27.

44. Бурков С.М., Мазур А.И., Мендель A.B. Региональная образовательная информационная сеть и информационные ресурсы регионального назначения //Информационно-коммуникационные технологии в образовании Хабаровского края — 2007: опыт, проблемы и перспективы // Материалы V краевой научно-практической конференции / Под общ. ред. А.М. Короля, Т.С. Крахмалевой, Н.Г. Флейдер, А.Г. Поляковой.— Хабаровск: ХК ИППК ПК, 2007, с. 28 — 32.

45. Бурков С.М, Мазур А.И., Терещенко В.Д. Анализ функционирования и перспективы развития ХКОИС // Сборник материалов Ш краевой научно-практической конференции «Новые информационные технологии в образовании: опыт, проблемы, перспективы» (Хабаровск, 15-17 декабря 2005 г.) - Хабаровск: изд. ХК ИППК ПК, 2005, с. 4.

46.Бурков С.М., Мазур А.И., Мазаник H.H. Информационно-справочный сайт Хабаровского краевого центра новых информационных технологий // Сборник материалов IV краевой научно-практической конференции «Новые информационные технологии в образовании: опыт, проблемы, перспективы» Под общ. ред. А.М. Короля, A.B. Коровко, Н.Г. Флейдер. -

Хабаровск: ХК ИППК ПК, 2006, с. 24 - 27.

47.Бурков С.М., Летяев H.A., Рыбалко А.Н., Страхова С.И. Математическое обеспечение задачи теоретического практикума «Автоионизационные явления в атомах» // Краткое описании программных средств ЭВМ НИИЯФ МГУ. Сборник под ред. В.И. Саврина, Е.А. Романовского. - М.: Изд-во Моск. ун-та 1988, с. 143-149.

48.Бурков С. М., Летяев Н. А., Мирошниченко И. В., Страхова С. И. Реализация метода взаимодействий конфигураций в представлении комплексных чисел для задач резонансной фотоионизации гелиеподобных систем. // Краткие описания программных средств ЭВМ НИИЯФ МГУ (под ред. В. И. Саврина и Е. А. Романовского) М.: МГУ. 1989. с. 20-32.

49.Бурков С.М., Летяев H.A., Страхова С.И. Резонансный фотоотрыв электронов в легких отрицательных ионах // Ядерная физика, физика космических излучений, астрономия. Ред. А.Н. Тихонов, В.А. Садовничий и др.-М.: Московский университет, 1993, с.180-188.

Подписано в печать 17.11.2009 Формат 60x84/16. Бумага типографская № 2. Печать - ризография. Усл. печ. л. 2,3 Тираж 110 зкз. Заказ £ <2~

Московский государственный институт электроники и математики 109028, Москва, Б.Трехсвятительский пер., 3.

Центр оперативной полиграфии (495) 916-88-04, 916-89-25

ВВЕДЕНИЕ.

1. ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ.

1.1. Основные направления информатизации.

1.1.1. Общие цели информатизации.

1.1.2. Роль информационной и телекоммуникационной инфраструктуры в решении задач информатизации.

1.2. Проблемы формирования телекоммуникационной инфраструктуры.

1.2.1. Направления и перспективы развития телекоммуникационной структуры.

1.2.2. Состояние и перспективы развития телекоммуникационной инфраструктуры в области Интернет услуг.

1.2.3. Организация телекоммуникационной инфраструктуры в области Интернет - услуг.

1.3. Проблемы формирования и развития региональной телекоммуникационной инфраструктуры.

1.3.1. Основные задачи региональной информатизации.

1.3.2. Состояние и перспективные направления развития региональных телекоммуникационных систем.

1.4. Телекоммуникационная инфраструктура Дальневосточного региона

1.4.1. Основные провайдеры сетевых услуг.

1.4.2 Провайдеры последней мили Хабаровского края.

1.4.3. Некоммерческие сети.

Выводы

2. ПОСТРОЕНИЕ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

РЕГИОНА.

2.1. Телекоммуникационная система регионального уровня.

2.1.1. Общее описание системы.

2.1.2. Особенности построения и эксплуатации ТКСР.

2.1.3. Параметры и характеристики ТКСР.

2.2. Базовая сеть региона.

2.2.1. Формирование структуры базовой сети.

2.2.2. Решение задачи формирования структуры базовой сети.

2.3. Концептуальный подход к созданию систем с поэтапным развитием

2.3.1. Общие положения. Основные определения.

2.3.3. Основные результаты.

2.3.3. Применение результатов для базовой сети региона.

Выводы.

3. АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ПОЭТАПНОГО ФОРМИРОВАНИЯ БАЗОВОЙ СЕТИ РЕГИОНА.

3.1. Цели и задачи формирования базовой сети регионального уровня

3.1.1. Прямая задача формирования базовой сети.

3.1.2. Задача поэтапного формирования базовой сети.

3.2. Анализ методов решения общей задачи формирования базовой сети

3.2.1. Прямое решение общей задачи.

3.2.2. Поэтапное решение общей задачи.

3.3. Параметры и характеристики базовой сети при поэтапном решении задачи формирования сети.

3.3.1. Параметры базовой сети.

3.3.2. Характеристики базовой сети.

3.4. Задачи поэтапного формирования базовой сети.

3.4.1. Частные задачи формирования базовой сети.

3.5. Описание процедуры поэтапного решения задачи формирования базовой сети.

3.5.1. Обобщенный алгоритм поэтапного решения общей задачи.

3.5.2. Пример поэтапного решения общей задачи формирования структуры базовой сети.

3.5.3. Пример решения прямой задачи формирования структуры базовой сети.

Выводы.

4. КОМПЛЕКС МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ РАСЧЕТА ХАРАКТЕРИСТИК БАЗОВОЙ СЕТИ.

4.1. Общее описание комплекса.

4.1.1. Задачи комплекса. Основные определения.

4.1.2. Применение комплекса при решении частных задач на этапе.

4.1.3. Решение общей задачи формирования структуры базовой сети.

4.2. Модели для расчета нагрузки на узлы и каналы связи базовой сети

4.2.1. Расчет параметров потоков между узлами.

4.2.2. Расчет параметров потоков данных для заданного варианта структуры базовой сети.

4.2.2.1. Расчет нагрузки узлов.

4.2.2.2. Расчет нагрузки каналов связи.

4.3. Расчет затрат на создание и эксплуатацию базовой сети.

4.3.1. Расчет затрат на создание и эксплуатацию заданного варианта структуры сети.

4.3.2. Решение частной задачи на этапе.

4.4. Формирование множества узлов базовой сети.

4.4.1. Описание процесса формирования множества узлов.

4.4.2. Модели расчета параметров сети при объединении узлов.

Выводы.

5. ПРИМЕНЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ РЕЗУЛЬТАТОВ К ЗАДАЧАМ ПОСТРОЕНИЯ И АНАЛИЗА ХАБАРОВСКОЙ КРАЕВОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СЕТИ.

Важным направлением информатизации является создание современной информационной и телекоммуникационной инфраструктуры, обеспечивающей решение большинства задач интеграции и развития информационных ресурсов. Достижения, сделанные в этом направлении, связаны в основном с развитием сети магистральных каналов связи общего назначения (Ростелеком), построением магистральных ведомственных каналов связи крупными российскими компаний (Газпром, РЖД-Транстелеком).

Другим направлением является создание ведомственных сетей на уровне отдельных организаций, например, Министерство внутренних дел России, Министерство образования и науки России, и т.д. На сегодняшний день большинство задач, связанных с доставкой трафика в крупные города Российской Федерации, решены. Теоретические проблемы анализа состояния сетей, статистического мониторинга, распределения информационных потоков достаточно подробно рассмотрены в работах российских и зарубежных ученых.

Не достаточно исследованной, в настоящий момент, задачей представляется создание распределенных систем, обеспечивающих доступ конечных пользователей к локальным информационным ресурсам и ресурсам магистральных сетей. Наиболее ярко эти проблемы проявляются при решении задач региональной информатизации. Среди наиболее значимых проблем, определяющих слабое развитие региональной телекоммуникационной инфраструктуры, можно выделить: ограниченные ресурсы каналообразующего оборудования, устаревшие аппаратно-программные средства, отсутствие проверенных типовых решений, неоптимальные организационные решения, несогласованность в работе региональных провайдеров. Перечисленное дополняется географическими особенностями регионов, ограничивающими использование наиболее распространенных и доступных средств связи, недостаточной подготовкой кадров для создания и обслуживания телекоммуникационных систем, слабой подготовкой населения к восприятию современных информационных технологий.

Таким образом, очевидно, что на сегодняшний день центр тяжести всего комплекса задач информатизации сместился на региональный уровень в направлении создания и развития телекоммуникационной инфраструктуры.

Решение задач формирования и развития телекоммуникационной инфраструктуры требует учета большого количества факторов связанных с показателями технического развития региона, ростом потребностей предприятий и населения, ресурсными возможностями. Требование учета временной динамики ресурсных ограничений совместно с динамикой специфики решаемых задач и потребностей в информационных ресурсах приводит к объективной необходимости сформулировать научно-обоснованный подход, позволяющий оптимизировать процессы создания сетевых информационных систем на региональном уровне.

В связи с этим представляется актуальным создание комплекса математических моделей, адекватно описывающих временные характеристики развивающихся распределенных телекоммуникационных систем с возможностью оптимизации в любой момент времени по заданному набору параметров. Характер временной зависимости параметров, определяющих состояние объекта информатизации, в данном случае региона, позволяет выделить периоды (этапы) в пределах которых данные параметры можно считать постоянными. Это, в свою очередь, позволяет сформулировать новый подход формализующий процесс поэтапного формирования телекоммуникационных систем, в котором, результат на каждом этапе зависит от результатов предыдущего и действующих на данном этапе ресурсных ограничений.

Исследования, проведенные в ходе выполнения диссертационной работы, были направлены на создание и теоретическое обоснование типовых решений задач поэтапного формирования региональной телекоммуникационной инфраструктуры в условиях ресурсных ограничений.

Практическое значение имеет предложенный подход, описывающий формирование опорной (базовой) сети, как основы телекоммуникационной инфраструктуры, для дальнейшего подключения конечных пользователей, осуществления межрегиональных связей, доступа к информационным и телекоммуникационным ресурсам федерального уровня.

Целью диссертационной работы является создание концептуальных и научных основ методики поэтапного формирования телекоммуникационной инфраструктуры региона, включающих теоретические результаты для ее обоснования и практической реализации, разработку необходимых математических моделей, получение достаточных условий сходимости процесса поэтапного формирования базовой сети, постановка задач решаемых на этапах.

Для достижения поставленной цели были проведены исследования по следующим направлениям:

• существующие проблемы построения телекоммуникационной инфраструктуры на региональном уровне и формирования базовой сети, как основной составляющей РИС;

• методы, специфические особенности и основные задачи формирования базовой телекоммуникационной сети регионального уровня в условиях ресурсных ограничений;

• процесс поэтапного формирования структуры региональной базовой сети и возникающие при этом задачи управления процессом на этапах;

• условия сходимости процесса за конечное число этапов и качество получаемого при этом решения;

• показатели качества базовой сети и математические модели для расчета их численных значений;

• информационное наполнение телекоммуникационной инфраструктуры и его реализация по основным направлениям для Хабаровского края.

На защиту выносятся следующие результаты, полученные при проведении исследований:

• теоретическое обоснование концепции поэтапного формирования телекоммуникационной инфраструктуры региона, как типовое решение при наличии ресурсных ограничений, не позволяющих практически создавать инфраструктуру по всем направлениям одновременно;

• математическое описание процесса поэтапного формирования структуры базовой сети региона, позволившее определить достаточные условия сходимости процесса за конечное число этапов при наличии ресурсных ограничений;

• задачи формирования структуры базовой сети на этапах, учитывающие цели этапа, имеющиеся ресурсы, результаты, полученные на предыдущих этапах, политику администрации региона;

• комплекс математических моделей для расчета и оптимизации характеристик структуры региональной базовой сети, при ее поэтапном формировании учитывающих наличие ресурсных ограничений и изменения условий на этапах;

• комплекс информационных ресурсов, созданных для загрузки телекоммуникационной инфраструктуры в области оказания образовательных услуг.

Объект и предмет исследования. Объектом исследования в диссертационной работе является процесс поэтапного формирования структуры базовой сети региона и задачи, возникающие при реализации процесса.

Предметом исследования являются математические модели и алгоритмы, описывающие процесс поэтапного формирования базовой сети и позволяющие решать задачи на всех этапах. Модели дают возможность определить условия сходимости процесса и обеспечить получение оптимальных решений задач на каждом этапе, с учетом имеющихся ресурсных ограничений и специфических особенностей региона.

Методы исследования определялись спецификой решаемых задач и поставленными целями. В работе использовались методы теории графов, теории систем, проектирования сетей связи, оптимизации, теории множеств и системного анализа.

Научная новизна результатов диссертации определяется оригинальностью объекта исследования и условий его функционирования -процесс поэтапного формирования сложной технической системы в условиях ресурсных ограничений.

Новизна полученных результатов заключается в:

- выявлении общих закономерностей процессов поэтапного формирования региональной информационной и телекоммуникационной инфраструктуры как сложной системы и процессов формирования опорных (базовых) сетей, как основы для решения задач региональной информатизации, установлении ряда специфических свойств, определивших необходимость получения условий сходимости процесса и возможности получения требуемого результата за конечное число шагов (этапов);

- разработке концептуального подхода к формализации временной динамики процессов формирования сетевых структур в приложении к развитию региональных инфокоммуникационных систем;

- получении достаточных условия сходимости процессов поэтапного формирования региональной информационной и телекоммуникационной инфраструктуры при различных начальных условиях для этапов;

- определении состава показателей качества (характеристик) структуры базовой сети, согласованных с региональными планами развития телекоммуникационной инфраструктуры и текущим состоянием региональной инфраструктуры;

- разработке комплекса математических моделей развития базовой сети, учитывающих необходимость выбора и возможность замены провайдеров, динамику начальных условий формирования сети и изменение целей, расчета численных значений характеристик сети, получаемых на этапах;

- создании комплекса теоретического и программного обеспечения для формирования контентной составляющей в области ведения образовательной деятельности и научных исследований;

Полученные результаты обобщают известные данные в этой области и составляют научные основы типовой методики поэтапного формирования телекоммуникационной инфраструктуры регионального уровня.

Практическая значимость результатов диссертации определяется: возможностью их адаптации к конкретным региональным условиям, с учетом имеющихся программ информатизации, разнообразия провайдеров различного уровня, категорий пользователей и частных задач для каждого района и населенного пункта; возможностью получения решения с заданными характеристиками в минимально возможные сроки, а также возможностью регулирования объемов финансирования на этапах, зависимости от получаемых результатов и поставленных целей.

В целом, совокупность полученных результатов можно рассматривать как типовую методику формирования структуры региональных базовых сетей в условиях ресурсных ограничений.

Достоверность и обоснованность результатов обусловлены: согласованностью принятых ограничений и допущений с реальными данными по регионам; строгим математическим обоснованием построенных моделей и алгоритмов; согласованностью с имеющимися в печати данными о результатах и методах построения региональных телекоммуникационных систем; наконец, полученными результатами при применении разработанных методов, моделей при формировании и информационном обеспечении базовой сети телекоммуникационной системы Хабаровского края. Основания для выполнения работы.

Работа является результатом систематизации и обобщения исследований, проведенных автором в период с 1990 года по настоящее время. При этом основные результаты получены в ходе проведения работ по Федеральным целевым программам «Электронная Россия» (2002-2005 гг.), «Интеграция науки и высшего образования» (2002-2004 гг.), «Развитие единой образовательной информационной среды» (2002 - 2005 гг.), Федеральной программы развития образования (2000-2005 гг.), Программы «Государственная поддержка региональной научно-технической политики высшей школы и развитие ее научного потенциала» (подпрограмма 307 "Развитие региональной инфраструктуры научно-инновационной деятельности высшей школы в образовательной и научно-технической сферах"), НТП "Высшая школа, как важнейший государственный ресурс развития научно-технического потенциала регионов", Краевой программы

Информатизация образования Хабаровского края», а также при выполнении ряда проектов федерального и краевого уровня и хоздоговорных работ.

Реализация результатов. Результаты работы использовались при выполнении следующих договоров и контрактов.

В рамках Федеральных программ: проект "Развитие единой информационной среды учреждений образования и науки Хабаровского края" проект "Создание научно-аналитического центра мониторинга образовательных ресурсов Дальневосточного Федерального округа" (per. № 1765), Проект №307.3.047: "Создание регионального портала единой информационной системы поддержки инновационной деятельности высшей школы", проект «Создание Федерального ресурсного центра методического, кадрового и материально-технического обеспечения развития единой образовательной информационной среды в Дальневосточном федеральном округе» (Государственный контракт № 2353 от 15.11.02), «Поставка оборудования, выполнение работ и оказание услуг по подключению школ (учреждений основного общего образования) Хабаровского края к сети Интернет» (Государственный контракт № 273 от 9.03.04 и дополнению от 28.10.2004 г. №605).

Результаты использовались при формировании региональной составляющей некоммерческих сетей RUNnet и Rbnet (Договор 28-99/РОС от 02.08.99, акт сдачи-приемки НТП, акт о введении в экспериментальную эксплуатацию узла доступа магистральной сети RBNet).

По проектам, поддержанным Национальным фондом подготовки кадров: «Подключение системы межшкольных методических центров и апробационных площадок Хабаровского края к краевой образовательной информационной сети и Интернет» (Договор № ELSP/C2/Gr/002/02-05 от 14.09.05 г. и дополнительное соглашение № 1 от 15.12.05, «Предоставление услуг доступа к сети Интернет центрам системы РКЦ-ММЦ в Хабаровском крае» (Договор № ELSP/C2/Gr/002/02-06).

При выполнении региональных программ и проектов: - с Министерством образования Хабаровского края: «Организация работы в 2005 году отраслевой телекоммуникационной сети сферы образования Хабаровского края и доступу к ресурсам отраслевой телекоммуникационной сети сферы образования России» (Договор № 11-10271/75 от 05.02.05 г.), «Организация работы в 2006 году отраслевой телекоммуникационной сети сферы образования Хабаровского края и доступу к ресурсам отраслевой телекоммуникационной сети сферы образования России» (Договор № 11-10-20/121 от 11.01.06 г.), «Выполнение в 2007 году работ для государственных нужд по управлению ресурсами и сервисами (администрированию) Хабаровской краевой образовательной информационной сети» (Государственный контракт № 11-10-4968/164/002 от 28.12.06 г.), «Выполнение в 2008 году работ для государственных нужд по управлению ресурсами и сервисами (администрированию) Хабаровской краевой образовательной информационной сети» (Государственный контракт № 30071075 О от 28.12.07 г.), «Создание и сопровождение сайта Хабаровской краевой информационно-образовательной сети» (в рамках проекта Организация работы в 2005 году отраслевой телекоммуникационной сети сферы образования Хабаровского края и доступу к ресурсам отраслевой телекоммуникационной сети сферы образования России» (Договор № 11-10271/75 от 05.02.05 г.)), «Разработка и сопровождение образовательного портала «Пайдейя» (в рамках проекта Организация работы в 2005 году отраслевой телекоммуникационной сети сферы образования Хабаровского края и доступу к ресурсам отраслевой телекоммуникационной сети сферы образования России» (Договор № 11-10-271/75 от 05.02.05 г.), «Создание и сопровождение сайта Министерства образования Хабаровского края»

Договор № 11-10-1214/145 от 27.03.2006 г.), Эксплуатация и сопровождение в 2007 году программного комплекса управления и баз данных существующего web-сайта Министерства образования Хабаровского края» (Государственный контракт № 11-10-4967/163/001 от 28.12.06.

- с Министерством экономического развития и внешних связей Хабаровского края: "Расширение модемного пула узла связи ХКЦ НИТ для предоставления бесплатного доступа в Интернет школам г. Хабаровска" (Договор 15-60 от 28.12.01) /'Развитие информационного сайта "Наука-Инновации-Образование в Хабаровском крае". Договоры: № 15-114 от 28.01.03, № 15-157 от 08.01.04, № 15-231 от 22.02.05,№ 15-256 от 22.12.05. "Научно-методическое и техническое обеспечение информатизации образования Хабаровского края". Договоры: № 15-143 от 24.07.03;№ 15-183 от 01.03.2004, «Информационное обеспечение разработчиков и производителей инновационной и научно-технической продукцией» (Договор № 15-230 от 22.02.2005 г.)

Результаты работы внедрены в Тихоокеанском государственном университете, в Хабаровской государственной академии экономики и права, Министерстве образования Хабаровского края, в районных и муниципальных органах управления образованием, Министерстве экономического развития и внешних связей Хабаровского края.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих научно-технических и научно-практических конференциях:

- Межрегиональной научно-практической конференции «Роль средств массовой информации и информационно-коммуникационных технологий в региональном развитии», Хабаровск 2003 г.

И, III, IV,V,VI краевой научно-практической конференции «Новые информационные технологии в образовании: опыт, проблемы, перспективы»

Хабаровск , 2004 - 2008 гг.

- Второй международной научно-практической конференции «Современные тенденции развития библиотечно-информационных технологий вузовских библиотек», Хабаровск, 2005 г.

Дальневосточном международном экономическом форуме «Информационно-коммуникационные технологии на востоке России: состояние и перспективы». Хабаровск, 2006 г.

- Дальневосточной математической школы-семинара им. академика Е.В. Золотова. Владивосток, 2003 г

- Дальневосточном инновационном форуме с международным участием. Секция «Роль науки, новой техники и технологий в экономическом развитии регионов». Хабаровск, 2003 г.

- Международной научно-технической конференции ВИТ-2003. Усть-Каменогорск, Казахстан, 2003 г.

- XIII Всероссийской научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, проектировании и производстве», Нижний Новгород, Межрегиональное Верхне-Волжское отделение Академии технологических наук России. 2004 г.

- I Международном Дальневосточном экономическом конгрессе. Хабаровск, 2005 г.

- Пятой региональной научной конференции, «Физика: Фундаментальные и Прикладные Исследования, Образование». Хабаровск, 2005 г.

- Седьмой региональной научной конференции «Физика: фундаментальные и прикладные исследования, образование». Владивосток, 2007 г.

- Конференции "Электронная Россия на Дальнем востоке". Владивосток, 2007 г.

- XV Всероссийской научно-методической конференции «Телематика 2008». . Санкт-Петербург, 2008 г.

- Межрегиональной научно-практической конференции «Информационные и коммуникационные технологии в образовании и научной деятельности» Хабаровск, 2008 г.

- Всероссийской конференции «Современные информационные технологиии для научных исследований», Магадан, 2008 г.

- V международной конференции «Интеграция информационных систем в образовании» (ИТО-Псков-2008). Псков, 2008 г.

Результаты работы обсуждались на семинарах в Научно исследовательском институте ядерной физики МГУ, в научно-исследовательском институте Проблем морских технологий ДВО РАН. Были представлены в части прикладных аспектов на Телекоммуникационной комиссии ДВО РАН, Совете ректоров Хабаровского края и Еврейской автономной области, Коллегии Министерства образования Хабаровского края, Ученом совете Тихоокеанского государственного университета.

Публикации по теме диссертации. По теме диссертации опубликовано 49 печатных работ, в том числе 1 монография, 15 статей в изданиях, рекомендованных ВАК для публикации материалов докторских диссертаций, в трудах научно-технических конференций, а также в отчетах по госбюджетным и хоздоговорным темам, выполненным по теме диссертации при непосредственном участии и под руководством автора.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из шести глав, двух приложений и списка литературы. Объем диссертации 339 страниц.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

По результатам проведенных исследований можно сделать следующие выводы.

1. Анализ состояния процесса информатизации Российской Федерации показал, что его развитие тормозится во многом из-за отсутствия современной телекоммуникационной инфраструктуры, создание и совершенствование которой становится одной из приоритетных задач при выполнении федеральных и региональных программ информатизации. Оказывается, что при достаточно развитых телекоммуникационных системах федерального уровня многие региональные телекоммуникационные системы не обеспечивают должного набора и качества телематических услуг и доступа всех слоев населения к Интернет. Это обусловлено целым рядом факторов, среди которых можно отметить отсутствие типовых решений, учитывающих специфику регионов, свойственное большинству регионов ограниченное ресурсное обеспечение работ по созданию и развитию региональных телекоммуникационных инфраструктур. В связи с этим возникает необходимость в проведении исследований, связанных с анализом процесса формирования и развития телекоммуникационной инфраструктуры регионального уровня и разработкой типовых решения для управления этим процессом, учитывающих наиболее значимые особенности региональной политики информатизации.

2. Основой телекоммуникационной инфраструктуры региона является базовая сеть, которая объединяет федеральные, региональные телекоммуникационные системы и обеспечивает подключение к ним пользователей. Формирование структуры базовой сети, как правило, сводится к решению задачи построения остовного (покрывающего) дерева для заданного графа, определяющего населенные пункты, пользователей и каналы связи сети региона. Однако в реальных сетях, имеется целый ряд ограничений и дополнительных условий, которые не позволяют применять известные (классические) алгоритмы построения покрывающих деревьев (минимальных покрывающих деревьев) для решения задачи построения базовой сети. Поэтому требуется разработка новых подходов к решению задачи.

3. Одним из основных ограничений, которое свойственно большинству регионов, при создании базовой сети, является ограничение выделяемых ресурсов, что не позволяет сразу построить всю сеть. Поэтому сеть обычно строится поэтапно, в зависимости от объемов ресурсов, выделяемых на этапах, что приводит к возникновению ряда новых задач, решение которых должно приводить к построению базовой сети. Поэтапное построение сети может привести к результатам, сильно отличающимся от тех, которые получаются при выделении требуемых ресурсов сразу, и эти результаты могут быть не оптимальными для заданных критериев. Кроме того, возможны случаи, когда поэтапное построение может вообще не привести к созданию полной сети, если начальные условия, цели и размеры выделяемых ресурсов достаточно часто и сильно меняются. Поскольку поэтапное формирование сети широко распространено в регионах, требуется детальное исследование этого процесса для получения практически полезных результатов, обеспечивающих получение решений, соответствующих выдвигаемым требованиям в рамках заданных критериев.

4. Проведено системное исследование процесса поэтапного создания сложной технической системы в условиях ресурсных ограничений. Получены достаточные условия сходимости процесса к требуемому результату за конечное число этапов. Исследованы различные варианты формирования начальных условий на этапах, связанные с возможностью накопления остатков ресурсов от предыдущих этапов, изменением базовых параметров. Разработан общий подход, основанный на связывании общих системных понятий с параметрами реальной системы, позволяющий применять полученные общие результаты для анализа процесса поэтапного формирования базовой сети. Полученные общие теоретические результаты можно применять для анализа процессов поэтапного развития сложных технических систем, в условиях ресурсных ограничений.

5. Определены и сформулированы цели и задачи формирования базовой сети, позволяющие учитывать специфику конкретного региона. Определена общая задача построения базовой сети. Определены два возможных подхода к решению общей задачи; прямое решение и поэтапное решение. Показаны их достоинства и недостатки. Сформулирована общая постановка прямой задачи формирования базовой сети, когда имеется неограниченный объем ресурсов, позволяющий единовременно и полностью сформировать оптимальную базовую сеть, с учетом имеющихся ограничений. Выведены необходимые условия для существования прямого решения общей задачи. Сформулирована общая постановка задачи поэтапного формирования базовой сети в условиях ресурсных ограничений. Выведены необходимые и достаточные условия существования решения задачи, как частные случаи для общих результатов анализа процесса поэтапного создания системы. Исследован процесс поэтапного решения общей задачи. Показано, что на каждом этапе, из-за изменения целей и объемов выделяемых ресурсов, целесообразно решать частные задачи, характерные для этого этапа. Определены параметры базовой сети, используемые при решении частных задач. Сформулированы возможные варианты постановки частных задач, зависящие от поставленных на этапе целей и свойственных этапу ограничений. Задачи сформулированы как задачи математического программирования. Приведены примеры поэтапного решения общей задачи формирования базовой сети, при различных вариантах частных задач на этапах.

6. Разработан комплекс математических моделей, позволяющих проводить расчеты и вычислять численные значения параметров и характеристик базовой сети, необходимых для решения частных задач на этапах. В состав комплекса входят: модели для вычисления параметров потоков данных, поступающих на узлы сети; модели для расчета нагрузки на каналы связи сети, учитывающие транзитные потоки данных, проходящие по каналам связи; модели для расчета нагрузки на узлы сети для заданной структуры базовой сети, учитывающие транзитные потоки данных, проходящие через узлы; модели для расчета затрат на создание и эксплуатацию базовой сети, с заданной структурой, учитывающие разнообразие провайдеров и их тарифную политику. Применение моделей позволяет оценивать и оптимизировать варианты структуры базовой сети, получаемые на каждом этапе поэтапного решения общей задачи.

7. Разработан метод решения частных задач на этапах, основанный на направленном переборе возможных вариантов покрывающего дерева. Обоснована возможность применения этого метода в реальных условиях при ограниченности числа вариантов структуры сети, обусловленной ресурсными и другими ограничениями. Данный подход позволяет использовать известные алгоритмы построения покрывающих деревьев, для получения предварительных решений для последующего отбора наиболее приемлемых по заданным критериям. Исследован процесс формирования множества узлов базовой сети, учитывающий возможности создания и ликвидации узлов, слияние и разделение узлов, что часто встречается на практике при использовании пиринга, и может быть вызвано, например, сменой провайдеров, миграцией населения из населенных пунктов. Анализ процесса позволяет определять и прогнозировать изменение условий решения частных задач на этапах формирования структуры базовой сети. Разработанные модели и алгоритмы могут применяться разработчиками и администраторами сетей как типовые при анализе нагрузки на каналы связи и узлы базовой сети для выбора типов каналов связи, параметров сетевого оборудования.

8. Применение разработанных моделей для построения базовой образовательной сети Хабаровского края показало их достаточную универсальность, поскольку они адаптировались к конкретным условиям данного региона и этапа. Разработаны методы адаптации, основанные на предварительном анализа процесса формирования ресурсов для каждого этапа, согласовании целей этапов с региональной политикой в области информатизации, формировании состава провайдеров телекоммуникационных услуг.

9. Результаты разработки информационного наполнения научно -образовательной сети Хабаровского края, прикладным программным обеспечением, разработанным на основе математических моделей программного обеспечения, созданных непосредственно автором, либо при его участии и под его руководством, показывают многообразие возможных применений созданной сети, и также могут использоваться в других регионах.

Полученные в диссертации теоретические результаты и разработанные варианты их практического применения при решении задач формирования структуры базовой сети Хабаровского края, могут рассматриваться в совокупности как научное обоснование типовой методики поэтапного формирования телекоммуникационной инфраструктуры регионального уровня.

1. Авен О.И., Гурин H.H., Коган Я.А. Оценка качества и оптимизация вычислительных систем. - М.: «Наука». 1982. - 464 с.

2. Аншина M.JL, Цимбал A.A. Технологии создания распределенных систем. Для профессионалов. СПб.: «Питер», 2003. - 576 с.

3. Арсеньев Б.П., Яковлев С.А. Интеграция распределенных баз данных. -СПб.: Изд-во "Лань", 2001.- 464с.

4. Аспекты региональной информатизации Красноярского края // Connect! Мир Связи, 12,2007.

5. Бекетов Н.В. Проблемы формирования и перспективы развития телекоммуникационной системы региона // Информатизация общества, 2003, вып. 2, с. 38-40.

6. Бертенев В.А., Бурков С.М., Иванченко С.Н., Кузнецов С.И., Мазур

7. Бертсекас Д., Галагер Р. Сети передачи данных.: Пер. с англ. М.: Мир, 1989.-544 с.

8. Блэк Ю. Сети ЭВМ: протоколы. Стандарты, интерфейсы. / Пер. с англ. -М.: Мир. 1990.-510с.

9. Божко В.П., Гулидов А.Д., Пряхина Е.В., Хорошилов A.B. Состояние и развитие корпоративной информационно-вычислительной системы Госкомстата России / Под. редакцией Божко В.П. — М.: МЭСИ, 2003. — 106 с.

10. Бройдо B.JI. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. Спб.: Питер, 2002. 688 с.

11. Бурков С. М., Страхова С. И. Резонансная фотоионизация гелия в области между вторым и третьим порогами // Вестник МГУ. Сер. 3. Физика. Астрономия. 1984. Т. 25. - №3. - с. 42-49.

12. Бурков С. М., Страхова С. И. Прямая фотоионизация и структура непрерывного спектра гелия // Вестник МГУ. Сер. 3. Физика. Астрономия. 1984. Т. 25. - №4. - с. 45-49.

13. Бурков С. М., Заяц Т. М., Страхова С. И. Ионизация гелия быстрыми электронами в области выше порогов образования возбужденных ионов // Оптика и спектроскопия. 1988. Т. 65. - с. 523-528.

14. Бурков С. М., Летяев Н. А., Страхова С. И. Резонансная фотоионизация гелиеподобных ионов в области между вторым и третьим порогами. Гелиеподобный литий // Вестник МГУ. Сер.З. Физика. Астрономия. 1989.-Т. 30, №1. с. 6-10.

15. Бурков С. М., Летяев Н. А., Страхова С. И. Угловое распределение вторичного излучения при фотоионизации гелия // Оптика и спектроскопия. 1990. Т. 69. - с. 29-32.

16. Бурков С. М., Летяев Н. А., Страхова С. И. Фоторазвал гелиеподобного иона водорода // Вестник МГУ. Сер.З. Физика. Астрономия. 1990. Т. 31.-№4.-с. 76-78.

17. Бурков С.М., Летяев Н.А., Страхова С.И. Резонансный фотоотрыв электронов в легких отрицательных ионах // Ядерная физика, физика космических излучений, астрономия. Ред. А.Н. Тихонов, В. А.

18. Садовничий и др.- М.: Московский университет, 1993, с. 180-188.

19. Бурков С.М. Проблемы и задачи поэтапного формирования информационной базовой сети региона. // препринт № 50, ВЦ ДВО РАН, Хабаровск 2005.- 46с.

20. Бурков С.М. Параметры телекоммуникационных систем с поэтапным развитием // Труды XV Всероссийской научно-методической конференции «Телематика 2008». Том 1. Санкт-Петербург, 23-26 июня 2008 года, с. 199-201.

21. Бурков С.М. Алгоритмы и методы поэтапного формирования телекоммуникационных сетей региона. Математическая модель.// Вестник Тихоокеанского гос. университета, №1 (8), изд-во изд-во Тихоокеанского гос. университета, Хабаровск, 2008, с. 91-100.

22. Бурков С.М., Мазур Е.А. Программный комплекс для расчетов характеристик атомных систем // Вестник Тихоокеанского гос. университета, №4 (11), изд-во Тихоокеанского гос. университета, Хабаровск, 2008, с. 145-158.

23. Бурков С.М. Алгоритмы поэтапного формирования сетей общего назначения// Материалы Всероссийскрй конференции «Современные информационные технологиии для научных исследований», Магадан, 20-24 апреля 2008 г. Магадан: СВНЦ ДВО РАН, 2008, с. 40-42.

24. Бурков С.М. Савин С.З. Математическое моделирование базовой региональной сети телемедицины. // препринт № 128, ВЦ ДВО РАН, Хабаровск 2008. 22с.

25. Житникова Л.М., Бурков С.М., Савин С.З., Посвалюк Н.Э. Моделирование региональных инфокоммуникационных систем // Дальнаука, Владивосток 2009, -252с.

26. Жуков Е.А., Кузьменко А.П., Бурков С.М. Сдвиговые магнитоакустические волны в пластинах ортоферритов// Известия вузов. Физика, № 11, изд-во ТГУ, Томск 2008, с. 104-105

27. Кузьменко А.П., Бурков С.М., Кузьменко H.A. Поверхностное структурирование при лазерной обработке. // Известия вузов. Физика, №11, изд-во ТГУ, Томск 2008, с. 102-104.

28. Бурков С.М., Бертенев В.А. Концептуальный подход к анализу сетевых систем с поэтапным развитием.// Научно технические ведомости СПбГПУ №4(82) изд-во СПбГПУ 2009 с. 7-14.

29. Бурков С.М., Бертенев В.А. Постановка задачи формирования базовой сети регионального уровня// Научно технические ведомости СПбГПУ №4(82) изд-во СПбГПУ 2009 с. 22-27.

30. Бурков С.М. Параметры телекоммуникационных систем с поэтапным развитием// Вестник Тихоокеанского гос. университета, №3 (14), изд-во Тихоокеанского гос. университета, Хабаровск, 2009, с. 33-40.

31. Бурков С.М. Поэтапное формирование телекоммуникационной инфраструктуры региона в условиях ресурсных ограничений// Качество. Инновации. Образование №5, 2009, с. 60-63

32. Бурков С.М. и др. О поэтапном развитии информационных ресурсов и архитектуры региональной образовательной информационной сети. // Вестник Тихоокеанского гос. университета, №2 (13), изд-во Тихоокеанского гос. университета, Хабаровск, 2009, с. 53-60

33. Бурков С.М. Поэтапное формирование базовой образовательной сети хабаровского края. // Качество. Инновации. Образование №8, 2009, с. 65

34. Бурков С.М. Условия сходимости процессов поэтапного создания систем в условиях ресурсных ограничений. // Качество. Инновации. Образование №10, 2009, с. 71-77.

35. Введение в информационный бизнес / Под ред. акад. Тихомирова В.П. и проф. Хорошилова A.B. М.: Финансы и статистика, 1996. - 246с.

36. Вегешна Ш. Качество обслуживания в сетях IP. — М.: Изд-во Вильяме, 2003.- 368 с.

37. Вендров A.M. CASE-Технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем. — М.: Финансы и статистика, 1998.- 176 с.

38. Вишневский В.М. Теоретические основы проектирования компьютерных сетей. М.: Техносфера, 2003. - 512с.

39. Высокоскоростные магистрали передачи данных. // Сети. №7, 1996.

40. Геков В.В., Шибанов В. С. Новые телекоммуникационные технологии. // Телекоммуникационные технологии. — СПб.: Политехника. С. 16-23.

41. Грачева М.В. Анализ проектных рисков: Учебное пособие для вузов. М.: ЗАО «Финстатинформ», 1999. 216 с.

42. Гусева А.И. Технология межсетевых взаимодействий.- М.: Диалог МИФИ.- 1997.- 176 с.

43. Джейсон Причад. Просто и доступно. СОМ и CORBA. Архитектуры, стратегии и реализации. Из-во "Лора", 2001. 372с.

44. Дирк Слема, Джейсон Гарбис, Перри Рассел. Корпоративные системы на основе CORBA. Пер. с англ. М.: Изд. Дом "Вильяме", 2000. 386с.

45. Дунаев С.Б. INTRANET технологии. М.: Диалог-МИФИ.- 1997. - 272 с.

46. Дэвис Д., Барбер Д., Прайс У., Соломонидес С. Вычислительные сети и сетевые протоколы. М.: Мир, 1982. 562 с.

47. Евтушенко А. Обзор: Провайдеры Интернет // Деловой квартал, 37, 2008.

48. Захаров Г.П. Методы исследования сетей передачи данных. М.: Радио и связь, 1982.- 208с.

49. Змитрович А.И. Интеллектуальные информационные системы. Мн.: НТООО «ТетраСистемс», 1997. 368 с.

50. Иванов А.П. Вычислительные параметры экономических задач. М.: Статистика, 1976. - 168с.

51. Иванова Е.М., Пряхина Е.В. Классификация информационных систем // Сб. научн. Трудов " Информационные сетевые и телекоммуникационные технологии". М.: МИЭМ, 2001. С.12-18.

52. Информационные системы общего назначения: Аналитический обзор СУБД. М.: Статистика, 1975.-471 с.

53. Камер Дуглас Э. Компьютерные сети и Internet. Разработка приложений для Internet: Пер. с англ. М.: Изд. дом "Вильяме", 2002. - 640 с.

54. Касоткин А. Что такое пиринг? Это файлы. // Компьютера, 4, 2006.

55. Клейнрок JI. Вычислительные системы с очередями. Пер. с англ. Под ред. Б.С. Цыбакова.- М.: Мир. 1979. 600 с.

56. Ковалевский С.С., Кульба В.В. Модели, методы и средства создания распределенных интегрированных информационных систем для управления городским хозяйством., http://wvm.compulog.ru/windows/compulog/public/4-97/al-l.html.

57. Концепция развития рынка телекоммуникационных услуг РФ. htpp://minkomsvjaz.ru/ministry/documents/816/.

58. Концепция развития рынка информационных технологий в Российской Федерации. htpp://minkomsvjaz.ru/ministry/documents/816/.

59. Концепция региональной информатизации до 2010 года. Утверждена Распоряжением Правительства Российской Федерации от 17 июля 2006года№ 1024-р.

60. Концепция развития информационно-вычислительной системы МВД России на 2002-2006 годы. Утверждена приказом МВД от 13.06.2002 № 562.

61. Кормен Т.Х., Лейзерсон Ч.И., Ривест Р., Штайн К. Алгоритмы: построение и анализ. 2-е изд. -М.: Вильяме, 2005. 1296 с.

62. Короткое A.B. Формирование и реализация государственной политики в сфере региональной информатизации // Информационное общество. 2003, вып.2, с. 18-21.

63. Костина А. Обзор: Интернет провайдеры // Деловой квартал, 2, 2008.

64. Кофман А., Анри-Лабордер А. Методы и модели исследования операций. М.: Мир, 1977. - 432 с.

65. Кристофидес Н. Теория графов. Алгоритмический подход. Мир, М.: 1978. 432с.

66. Кульгин М. Технология корпоративных сетей: Энциклопедия. СПб.: Изд-во «Питер», 2000. 512 с.

67. Ланкастер П. Теория матриц. Пер. с англ., Наука, М.: 1978.- 280 с.

68. Мазур А.И., Терещенко В.Д., Савенков Д.В., Ткаченко A.C., Мазур Е.А. Информационно-справочный сайт Хабаровской краевой образовательной сети // Труды Хабаровского отделения академии информатизации образования. Хабаровск: изд. ДВГГУ, 2005, с. 67 - 71.

69. Майника Э. Алгоритмы оптимизации на сетях и графах. : Пер. с англ. М.: Мир, 1981.-323 с.

70. Мартин Дж. Организация баз данных в вычислительных системах. М.: Мир, 1980. 664 с.

71. Мартин М. Введение в сетевые технологии.- М.: Лори, 2002. 659 с.

72. Мейер Д. Теория реляционных баз данных. М.: Мир, 1987. 608 с.

73. Минаев Г. Телекоммуникационный комплекс Краснодарского края// Connect! Мир Связи, 7, 2007.

74. Минниханов Р.Н. Защита от несанкционированного доступа в специализированных информационных системах. Казань, 1999. 199с.

75. Моисеев H.H., Иванилов Ю.П., Столярова Е.М. Методы оптимизации. М.: Наука, 1978.-352 с.

76. Моисеев H.H. Математические задачи системного анализа. М.: Наука, 1981.-488 с.

77. Назаров А.Т. М: Технические решения создания сетей. Горячая линия-Телеком, 2000. 376 с.

78. Нейман В.И. Структуры систем распределения информации. М.: Связь, 1975. 264 с.

79. Николаев В.И., Брук В.М. Системотехника: методы и приложения. -Л.: Машиностроение, 1985. 199 с.

80. Новиков O.A., Петухов С.И. Прикладные вопросы теории массового обслуживания. М.: Сов. Радио, 1969. - 400с.

81. Овчаров JI.A. Элементы теории массового обслуживания и ее приложения. — М.: Сов. Радио, 1974. 520с.

82. Олифер В.Г., Олифер H.A. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. СПб.: Издательство «Питер», 1999. - 672 с.

83. Олифер В.Г., Олифер H.A. Новые технологии и оборудование 1Р-сетей. СПб.: БХВ-Санкт-Петербург, 200. 512с.115.0стерлох X. Маршрутизация в IP-сетях. Принципы, протоколы, настройка, Diasofi, 2002. 512 с.

84. Петрова ЕА. Проблемы регулирования процессов информатизации регионов // Региональная экономика и управление. Электронный научный журнал, 2 (6), 2006.

85. Постановление Правительства Хабаровского края от 05.09.2005 № 107-пр «Об основных направлениях развития информационно-коммуникационных технологий на 2006 2008 годы в социальной сфере Хабаровского края».

86. Приказ министерства образования Хабаровского края от 10.04.06 № 273 «Об утверждении Положения о Хабаровской краевой образовательной информационной сети (ХКОИС)».

87. Приказ министерства образования Хабаровского края от 10.04.06 № 272 «Об утверждении структуры информационных ресурсов Хабаровской краевой образовательной информационной сети (ХК ОИС)».

88. Приказ министерства образования Хабаровского края от 28.11.2006 №948 «Об утверждении регламента функционирования Хабароской краевой образовательной сети (ХКОИС)».

89. Пятибратов А.П., Гудыно Л.П., Вычислительные системы, сети ителекоммуникации. М.: Финансы и статистика, 2001,- 512 с.

90. Развитие телекоммуникаций в России» — 10-й юбилейный Форум// Connect! Мир Связи, 7, 2007.

91. Региональные аспекты информатизации: основные проекты в ключевых отраслях и социальной сфере Челябинской области // Connect! Мир Связи, 12,2008.

92. Ретана А., Слайс Д., Уайт Р. Принципы проектирования корпоративных IP-сетей.: Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильяме», 2002. - 368 с.

93. Решение совета главных конструкторов информатизации регионов Российской Федерации от 27 апреля 2006г. // http ://www.pvti .ш/ sgk/resh.pdf.

94. Риордан Дж. Вероятностные системы обслуживания.-М.:Связь.-1966. -184 с.

95. Романов А.Н., Одинцов Б.Е. Советующие информационные системы в экономике: Учеб. Пособие для вузов. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. 487с.

96. Романов В.П. интеллектуальные информационные системы в экономике: Учебное пособие / Под. Ред. д.э.н. проф. Н.П. Тихомирова. -М.: Из-во «Экзамен», 2003. 496с.

97. Саати Т.А. Элементы теории массового обслуживания и ее приложения. М.: Сов. Радио, 1971. - 520с.

98. Садовский В.Н. Основания общей теории систем. М.: Наука, 1974. -280 с.

99. Салмин С.П. Управленческие информационные комплексы и автоматизированные информационные технологии: Монография. Н. Новгород: Изд-во ННГУ, 1999. - 139с.

100. Семенов Ю.А. Сети Интернет. Архитектура и протоколы. М.:, изд.1. Сирин". 1998. 424 с.

101. Семенов Ю.А. Протоколы и ресурсы Internet.- М.: Радио и связь, 1996. 320 с.

102. Скуратов А.К. Развитие региональных сегментов РЕОИС в проекте «Информатизация системы образования». Труды XI Всероссийской научно-методической конференции «Телематика 2004», 7-10 июня 2004 г., СПб., том 1, с. 273-275.

103. Смирнова Г.Н., Сорокин A.A., Тельнов Ю.Ф. Проектирование экономических информационных систем.: Учебник. Под ред. Ю.Ф. Тельнова.-М.: Финансы и статистика, 2002. — 512 с.

104. Советов Б.Я. Моделирование систем. М.: Высшая школа.1995. 372 с.

105. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Построение сетей интегрального обслуживания. JL: Машиностроение, 1990. 332 с.

106. Спортак М., Паппас Ф. и др. Компьютерные сети и сетевые технологии, ДиаСофт, 2002. 736 с.

107. Сравнительная таблица VDSL коммутаторов. http://www.linksys.ru/review/comparisonsheet.html.

108. Столингс В. Структурная организация и архитектура компьютерных систем. -М.: Вильяме, 2002. 896 с.

109. Столлингс В., Компьютерные системы передачи данных. Изд. 6, Вильяме 2002. 928 с.

110. Стратегия развития информационного общества в Российской Федерации. Утверждена 7 февраля 2008 г. № Пр-212. Российская газета от 16 февраля 2008 г.

111. Танненбаум Э., М. Ван Стен. Распределенные системы. Принципы и парадигмы. СПб.: Питер, 2003. - 877 с.

112. Тельнов Ю.Ф. Интеллектуальные информационные системы в экономике: Учеб. Пособие. -М.: СИНТЕГ, 1999. 216с.

113. Ульман Дж. Основы систем баз данных: Пер. с англ. М.: Финансы и статистика. 1983. - 572 с.

114. Уэлдон Д.-Л. Администрирование баз данных: Пер. с англ. М.: Финансы и статистика. 1984. - 208 с.

115. Фазылзянов Ф. Инфокоммуникационные технологии в Татарстане: развитие рынка услуг на благо жителей республики // Connect! Мир Связи, 2, 2009.

116. Федеральная целевая программа «Электронная Россия (2002 -2010)» Утверждена постановлением Правительств Российской Федерации от 28 января 2002 г. № 65.

117. Федеральная целевая программа «Развитие единой образовательной информационной среды (2001-2005 годы)» Утверждена постановлением Правительства Российской Федерации от 28 августа 2001 г. № 630.

118. Фейт С. TCP/IP Архитектура, протоколы, реализация. М.: Лори, 2000. - 424 с.

119. Феллер В. Введение в теорию вероятностей и ее применения. В 2-х томах Пер с англ. М.: Мир, 1987. Т1-528с. Т2-738с.

120. Харари Ф., Палмер Э. Перечисление графов. М.: Мир, 1977. - 324 с.

121. Харари Ф. Теория графов. М.: Едиториал УРСС, 2003. 296 с.

122. Хелд Г. Технологии передачи данных. СПб.: Питер, 2003. - 720 с.

123. Цуприков С. Интернет в России: вчера, сегодня, завтра // КомпьютерПресс, 2, 2000.

124. Шварц М. Сети связи: протоколы, моделирование и анализ: В 2 ч. М.: Наука, 1992. 336 с.

125. Шенк Д.Д. Руководство Novell. Технология клиент/сервер и ее приложения. М.: Лори. 1995. - 272 с.

126. Штрик А.А. Аналитический обзор материалов по состоянию и проблемам информатизации регионов России // Информационные технологии, 10, 2008.

127. Ямпольский В. ИТ как катализатор развития региона// Connect! Мир Связи, 7, 2008.

128. Chazelle В. A Minimm Spanning Tree Algorithm with Inverse-Accerman Type Comlexity. Journal of the ACM, 47 (2000), pp. 1028-1047.

129. Chazelle B. A The Soft Heap: An Approximate Priority Queue wth Optimal Error Rate. Journal of the ACM, 47 (2000), pp. 1012-1027.

130. Chung S., Gordon A. Parallel implementation of Boruvka's minimum spaning tree algorithm. // In Proc. 10th Int'l Parallel Processing Symp. (IPPS'96), April 1996. pp. 302-315.

131. Cisco Catalist 2950. http: //atlas.itl.net.ua/Cisco/2900/2950.htm.

132. Cisco IOS Commands, www.cisco.simtel.ru.

133. Configuring the System Switch Processor, www.cisco.com.ru.

134. Configuring VTP, VLANs, VLAN Trunks, and VMPS. www.amt.ru.

135. David R., Karger, Phillip N. Klein, Robert E. Tarjan. A randomized lineartime algorithm to find minimum spaning trees. Journal of the ACM, 42 (2), 1995. pp. 321-328.

136. Designing Switched LAN Internetworks. http://cco.sci-nnov.ru/cc/td/doc/cisintwk/idg4/nd2012.htm.

137. Forman I.R. On the design of large distributed system // Proc. IEEE CS 1986 Int. Conf. on Computer Languages, Miami, FL.-1986.-P.84-95.

138. Graham R.L., Hell P. On the history of the minimum spaning tree problem.- Annals of the History of Computing, 7(1), 1985. pp. 43-57.

139. King V.A simpler minimum spaning tree verification algorithm.-Algorithmica 18, 1997. pp. 263-270.

140. Rowlands D. Towards an information market model / ASLIB proceedings.- 1993, 1.

141. Lawor E.L., Levitt K.N., Turres I. Module Clustering to Minimize Delay in Digital Network / IEEE Trans. v.EC - 18. - N1 - p.445-451.

142. Nesetil J. A few remarks on the history of MST-problem. Archivum Mathematicum, Brno, 33 (1997). pp. 15-22.

143. Oracle. Database Administrator's Guide. Oracle Corp.- 1984.

144. Pejhan S., Schwartz M., Anastassion D. Error Control Using Retransmission Schemes in Multicast Transport Protocols for Real-Time-Media.// IEEE/ACM Transactions on Networking.-1996.-V.4, No.3.

145. Tannenbaum A. Computer Networks. Prentice Hall, N.-Y. 1988. 568p.

146. William Stallings. Data and Computer Communications. N.-Y.: Prentice Hall, 1997. 791p.

147. Froese-Fischer C. A General multi-configuration Hartree-Fock program // Comput. Phis. Commun., 1978, V. 14, p. 145-153.

148. Hibbert A. A general program for calculating angular momentum integrals in atomic structure// Comput. Phis. Commun., 1970, V. 1, p. 359-373.

149. Scott N. S., Taylor K.T. A general program to calculate atomic continuum processes incorporating model potentials and Breit-Pauli Hamiltonian within R-matrix method // Comput. Phis. Commun., 1982, V. 25, p. 347-387.

150. Berzins U, Haeffler G. Resonsnce structure in the Li" photodetachment cross section. Phys. Rev. Lett., 1995, V. 74, p. 4795-4798