автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.16, диссертация на тему:Оценка производительности вычислительного комплекса информационно-измерительной и управляющей системы специального назначения

кандидата технических наук
Баштанник, Николай Андреевич
город
Астрахань
год
2010
специальность ВАК РФ
05.11.16
Диссертация по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам на тему «Оценка производительности вычислительного комплекса информационно-измерительной и управляющей системы специального назначения»

Автореферат диссертации по теме "Оценка производительности вычислительного комплекса информационно-измерительной и управляющей системы специального назначения"

004618651

На правах рукописи

Баштанник Николай Андреевич

Оценка производительности вычислительного комплекса информационно-измерительной и управляющей системы специального назначения

Специальность:

05Л1.1 б «Информационно-измерительные и управляющие системы»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 3 ЛЕН 2010

Астрахань - 2010

004618651

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Астраханский государственный университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Лобейко Владимир Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Исмагилов Флюр Рашитович

кандидат технических наук Андреев Александр Александрович

Ведущее предприятие: 929 Государственный летно-испытательный

центр им. В.П.Чкалова.

Защита состоится «17» декабря 2010 г. в 13.00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.009.03 при Астраханском государственном университете по адресу: 414056, Астрахань, ул. Татищева 20а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Астраханского государственного университета. Автореферат диссертации размещен на сайте университета www.aspu.ru

Автореферат разослан « ¿S'y, koffyf 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.т.н.

Щербинина О.В.

Общая характеристика работы Актуальность темы. Проблемы производительности вычислительных систем (ВС) исследуются с 70-х годов прошлого столетия и, хотя получены основательные методические и теоретические результаты, далеко не все вопросы, возникающие в практической реализации методик оценки быстродействия сложных систем управления являются успешно разрешенными.

Большой вклад в развитие методов оценки производительности вычислительных систем внесли такие ученые как Авен О.И., Гурин Н.И., Коган Я.А., Велихов Е.П., Кузнецов H.A., Вишневский В.М., Петрова И.Ю., зарубежные ученые Байцер Б., Феррари Д., Клейнрок Л. и другие.

Основные причины, снижающие качество и эффективность оценки производительности вычислительных комплексов (ВК) в процессе полигонных испытаний:

S недостаточная проработка теоретических основ построения и функционирования ВС;

необоснованность подходов к выбору факторов, влияющих на производительность системы и диапазонов их изменения; ■S слабая связь проводимых экспериментов с аналитическим моделированием ВС и прямыми измерениями сетевого трафика испытываемой информационно-измерительной и управляющей системы (ИИУС) в условиях реальной загрузки;

■/ отсутствие системного подхода к обоснованию и разработке методики опытно - теоретического исследования производительности распределенных вычислительных систем;

S несоответствие существующих формулировок требований тактико-техническому заданию (ТТЗ) к быстродействию ВК ИИУС, целям и задачам исследования их производительности.

Имеющиеся работы в области моделирования систем массового обслуживания носят обобщенный характер и не учитывают специфики полигонных испытаний ИИУС специального назначения, структурная схема которой представлена на рис.1. Фрагмент ИИУС представлен на рис.2.

До настоящего времени оценка производительности ВК производилась после изготовления опытного образца по окончании этапа полигонных испытаний с привлечением большого количества наземных и воздушных средств. Не редки были случаи, когда готовое изделие уже по окончании государственных испытаний, оказывалось, по производительности не удовлетворяет предъявленным в ТТЗ заказчиком требованиям. Подобная практика побудила автора разработать опытно-теоретический метод оценки производительности ВК ИИУС. Суть опытно-теоретического метода заключается в том, что на этапе эскизного проектирования изделия по разработанным автором аналитически моделям просчитываются основные параметры, заданные в ТТЗ заказчиком.

3

Рис. 1 Информационно-измерительная и управляющая система специального назначения.

С учетом расчетных параметров изготавливается опытный образец изделия (ООИ). После изготовления ООИ, он проверяется в натурных экспериментах по предлагаемой автором методике для получения более точных значений параметров, т.к. вероятностное моделирование сетевых процессов протекающих в ВК ИИУС при обработке информационных потоков, позволяет получать приближенные прогнозные оценки основных показателей производительности ООИ, но только экспериментальное подтверждение может считаться критерием истины. Данный метод отличается от существующих тем, что на этапе эскизного проектирования разработчик изделия может получить прогнозные оценки основных параметров производительности проектируемого изделия. Этот метод дает выигрыш и по времени и по финансам, позволяя экономить сотни миллионов рублей, кроме того снижает риски разработчику от изготовления некондиционного изделия.

Эффективное управление вычислительным комплексом, его модернизация невозможны без определения качества функционирования, одной из составляющих которого является оценка производительности ВК. Преодоление указанных трудностей позволяет в процессе испытаний качественно оценивать быстродействие ВК, соответствие конструкторских решений требованиям ТТЗ к разрабатываемой ИИУС, объему и спектру решаемых задач.

1ГТ

Специализированный модуль телеобработки данных

I МАС 10 70:67 |_

Концентратор^ 1 ОВаье-Т ™

МАС 10 70:31

Модуль вторичной

МАС 10:70:61

МАС: Ю:72.0Р

Модуль третичной обработки информации

МАС: 0В:ВЗ:45

Автоматизированное рабочее место администратора

МАС Ю 78:АА

вк

Рис. 2 Фрагмент информационно-измерительной и управляющей системы.

Исследования, посвященные оценке производительности вычислительного комплекса информационно-измерительной и управляющей системы специального назначения на этапе эскизного проектирования, в целях повышения качества процесса полигонных испытаний, являются актуальными.

Объектом исследования является методика определения быстродействия пространственно-распределенных вычислительных комплексов современных специализированных ИИУС реального времени в условиях полигонных испытаний сложных систем.

Предмет исследования - свойства, составные части этой методики, направленные на определение и числовое выражение критериев производительности вычислительных сетей разрабатываемых и перспективных ИИУС на основе предложенного опытно-теоретического метода.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является повышение эффективности системы полигонных испытаний и исследований, существующих и перспективных образцов специализированных ИИУС жестко регламентированного режима реального времени на основе разработки научно-методического аппарата адекватной оценки производительности вычислительных комплексов специализированных ИИУС, построенных на основе вычислительных сетей.

5

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе осуществляется решение следующих задач:

1. Анализ существующих методов оценки производительности вычислительных ресурсов ИИУС специального назначения в полигонных испытаниях и исследованиях сложных систем.

2. Выбор и обоснование показателей производительности вычислительной сети специализированной ИИУС.

3. Обоснование и разработка метода оценки производительности вычислительной сети опытно-теоретическим методом на основе анализа свойств сетевых процессов, моделирования взаимодействия элементов сети и измерения сетевого трафика. Разработка аналитических моделей для последующего их использования на этапе эскизного проектирования ВС ИИУС.

4. Разработка модели экспериментального исследования производительности ВК, методическая разработка технологии измерений сетевого трафика и интерпретации полученных результатов.

Методы исследования. В работе использовались методы и рекомендации теории вероятностей, теории случайных процессов, теории массового обслуживания и системного анализа.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Методология оценки производительности вычислительного комплекса сетевой архитектуры сложных систем на этапе эскизного проектирования адекватная программной реализации современных информационно-измерительных и управляющих систем специального назначения.

2. Метод оценки производительности сети вычислительного комплекса на основе преобразования графа сложной структуры в последовательность графов типовой структуры.

3. Методика использования многофункциональных анализаторов сетевых протоколов для программного и информационного обеспечения процессов отработки испытаний образцов информационно-измерительных и управляющих систем специального назначения.

4. Рекомендации по совершенствованию вычислительной сети на основе метода предварительной оценки производительности вычислительного комплекса и по результатам испытаний ИИУС.

Научная новизна.

1. Предлагается методология оценки производительности ВК сетевой архитектуры сложных систем на этапе эскизного проектирования, адекватная аппаратно - программной реализации современных специализированных ИИУС, отличающаяся от известных тем, что:

• выполнение программ должно гарантированно выполняться в заданное время (цикл);

• достаточно высокий процент операций передачи данных для взаимодействующих ИИУС и элементов самой ИИУС.

6

2. Для пространственно-распределенной сети разработан метод оценки производительности ВК на основе преобразования графа сложной структуры в последовательность графов типовой структуры.

3. Предложены методики использования многофункциональных анализаторов сетевых протоколов для программного и информационного обеспечения процессов отработки и испытаний опытных образцов ИИУС.

4. На основе метода оценки производительности ВК сетевой архитектуры и результатов испытаний даны рекомендации по совершенствованию ВК ИИУС.

Практическая ценность работы:

1. Предложенный научно-методический аппарат позволяет разработать методики исследования эффективности функционирования аппаратно-программных средств ВК ИИУС и оценки производительности ВК.

2. Исследование свойств информационного трафика, циркулирующего в сети ВК позволяет весьма оперативно отслеживать влияние изменений, вносимых разработчиком в специализированное программное обеспечение ИИУС в ходе полигонных испытаний, оценивать готовность изделия и сокращать сроки внедрения на фоне минимизации финансовых затрат, а в целом - повысить эффективность испытаний сложных систем.

Личный вклад автора

Предложенные в диссертации методики, подходы и алгоритмы оценки производительности ВК ИИУС специального назначения разработаны лично автором.

Апробация научных результатов. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международных научных (научно-практических) конференциях АСТИНТЕХ-2010 (Астрахань), ИНФО-2010 (Москва-Сочи) и в ходе согласования методик оценки соответствия производительности вычислительной сети технологии Fast Ethernet требованиям вычислительного процесса реального времени КИМУ-2000 в рамках ОКР.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в Межвузовских сборниках научных статей «Известия ВолгГТУ», серия «Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах», трудах 708 НИИЦ и 4 ГЦМП МО РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Основное содержание диссертационной работы изложено на 130 страницах машинописного текста, иллюстрированного 15 рисунками и 10 таблицами.

Краткое содержание работы

Во введении к диссертационной работе обосновывается актуальность темы диссертации, формулируется цель и задачи исследования, приводятся основные положения и результаты, выносимые на защиту, отмечается их

7

научная новизна, практическая и теоретическая значимость работы. Приводятся сведения о внедрении результатов работы и публикациях.

В первой главе проводится анализ существующих методов оценки производительности ВК сетевой архитектуры, выявлены особенности современных ИИУС как объекта исследования. Определены критерии производительности ВК: время реакции, пропускная способность. Проведен подробный анализ степени влияния на производительность ВК ИИУС пропускной способности протоколов канального уровня, алгоритма управления доступом сетевых узлов к разделяемой среде передачи данных, размера информационного кадра, представленный на рис.3.

Протиодительиость ВК I

Аппаратные средст ва

Характеристики кабельной системы

Сетевые протоколы

I

Настройк 1

Пропускная способность

Длительность существования

Программные средства

Рпмер кадра

1)

I

Алгоритм управления доступом к разделяемой

Неэффективное использование

Неэффективная блокировка

Неоправданные сетевые операции

Синхронные перегрузки сети

Широковещательный трафик

На канальном уровне На сетевом уровне

Ошибочные ситуации

В кадрах 1 В работе протоколов протоколов

Несоответствие форматов кадров

Потери кадров

Отсутствие квитирования

| Аномальная ] Превышение . |

адресация времени

] кадров ожидания I

Рис. 3 Факторы, оказывающие влияние на производительность ВКИИУС.

Исследовано влияние на производительность вычислительной сети служебного и широковещательного трафика. Рассмотрены вопросы воздействия топологии связей между модулями ВК на его быстродействие.

На основе анализа образцов ВС осуществлена постановка задачи прогнозного определения параметров быстродействия ВК методами

8

теории массового обслуживания при следующих задаваемых граничных условиях:

производительность вычислительного комплекса сетевой архитектуры, при фиксированном значении N (числа модулей в сети), должна удовлетворять следующим условиям:

по пропускной способности Соа > Сл, где Сии - пропускная способность сети опытного образца, а С3 - заданная пропускная способность;

по времени реакции ^ <. где Тр - время, затраченное на передачу пакета данных и получение квитанции (время реакции), а Т.3 - заданное время на передачу пакета данных и получение квитанции;

при вычислениях начиная с г-го члена бесконечных сумм, остальные не учитываются.

Аналитическая модель состоит из уравнений, которые приближенно отражают структуру и алгоритм функционирования сети. Основные достоинства аналитического моделирования характеристик сети ВК -относительная простота соответствующих расчетов и сравнительно малые затраты времени на вычисления. Но большинство аналитических моделей позволяют получать только средние значения нужных характеристик в стационарном режиме функционирования ВК. Во многих случаях теория систем массового обслуживания обеспечивает компромисс между требованиями к точности модели, сложностью получения численных результатов и возможностью их интерпретации. Для создания аналитической модели сделаны следующие допущения: о топологии вычислительной сети ИИУС;

о характере распределения во времени входящего в модули ВК потока кадров с транспортируемыми данными;

о правилах и дисциплине обслуживания информационных кадров в узлах сети.

При выдвинутых граничных условиях и допущениях аналитическая модель позволяет найти значение выбранного показателя производительности Р„р, если этот показатель можно выразить символически как явную функцию от входных параметров а1,а1,...а1,...,ап модели:

Ргр=Яа1,а2,..м„...,а„). (1)

Исследование параметров быстродействия сети ВК возможно на основе декомпозиции сети на элементы, к числу которых следует отнести: вычислительные модули (АРМ, модуль связи с внешними абонентами, модуль обработки входной информации, модуль управления боевыми действиями и др.); узлы, осуществляющие функции сегментации сети ВК, локализации сетевого трафика, маршрутизации транспортируемых

9

информационных кадров (мосты, коммутаторы, маршрутизаторы); разделяемая передающая среда.

В результате декомпозиции в рамках принятых допущений о характере входного информационного потока, виде его обслуживания в модулях и узлах сети, можно построить автономные аналитические модели функционирования: модуля ВК и разделяемой среды передачи данных; взаимодействующих в процессе последовательной обработки информации модулей; АРМ оперативного персонала с вычислительными модулями сети; сети ВК с внешними абонентами ИИУС. Таким образом, модель сети ВК Мвк представляет собой множество аналитических моделей т,, описывающих на основе теории систем массового обслуживания функционирование компонентов, получаемых в результате декомпозиции вычислительной сети ИИУС: Мвк =(т1,/п2>...,тиЛГ). Множество ...,»;,.) может варьироваться применительно к исследованию показателей быстродействия конкретного ВК ИИУС.

Во второй главе построена аналитическая модель взаимодействия модуля ВК и среды передачи данных, определена вероятность обслуживания кадров протокола канального уровня. Исследовано изменение показателей производительности модуля ВК в нестационарном режиме. Рассмотрено взаимодействие модулей сети, ведущих последовательную обработку информационного потока кадров. Показана возможность моделирования ВК сетью массового обслуживания. Приведена схема аналитического расчета производительности коммутаторов в вычислительных сетях ИИУС.

Структура сети массового обслуживания представлена графом на рис. 4.

Аналитическая модель модулей ВК, ведущих последовательную обработку информационного потока представлена системой дифференциальных уравнений вида

Р°1

Рю

Рис. 4 Граф сети массового обслуживания

ш

.....................................

| ..............................................................

..............................................................

V

Структура сети после декомпозиции представлена графом на рис. 5.

Рис. 5 Граф сети массового обслуживания после декомпозиции

Структурная схема оценки производительности ВК ИИУС показана на рис. 6.

Измерительный эксперимент

Внешние абоненты ИИУС

Реальные

м Архив

V, бит

Al. с

КИМУ

X, X, • • • Ли

ВК опытного обгазда ИИУС

>А„„

Анализатор протоколов

Результаты измерений трафика-

{L, Я К C,j, Собщ, 1/ф U^, tp, Nm/At, Neue. К)

jvj„

X-e'

to6c

t,

Аналитическая модель вычислительного комплекса

Результаты моделирования

fPo. Р„ Рак, т, u,,, nj

Выводы, рекомендации

Рис. 6 Структурная схема оценки производительности ВК ИИУС

Вероятность своевременного обслуживания кадров в системе массового обслуживания с ожиданием имеет вид

1 + т

КУ

(3)

(Он

Ы

я-и

П 1

ы

Модель взаимодействия среды передачи данных и модуля ВК имеет следующий вид

'¿•»с)..................................

1

1 + а

Р =-

(1 + а)"

Л Л

= -(Л + //)/>(0 + л/^ ,(0,1 <к<п,

(1+а) * " ц-т

к-а'

ЬР.

т ' 1па-1п(1 + а)'

(4)

Здесь вероятность отсутствия в модуле сети ВК кадров, требующих обработки; Рп- вероятность заполнения буфера п кадрами; Ротк-вероятность отказа в обслуживании кадра; т - среднее число кадров, находящихся в буфере модуля ВК; {'„&,}- среднее время, которое

обслуживающий прибор тратит на обработку одного кадра; п -необходимая емкость буферной памяти модуля ВК, выраженная в кадрах протокола; Робс- вероятность своевременного обслуживания кадров с данными в зависимости от параметров N, С„, /.„, . Где N -число модулей сети; С„- номинальная пропускная способность протокола; Ьд-длина поля данных; - максимальное время реакции.

Интенсивность входящего потока кадров Я рассматривалась в границах от 17 до 6000 кадр/с. Время ожидания обслуживания выбрано равным („ =0,001 с.

Вероятность бесконфликтного исхода q -й попытки сетевого контроллера осуществить доступ к разделяемой среде при N претендентах представлена на рисунках 7,8.

Pto.ll"! 04

ол

О"!

:.7

\ \

\

Рис. 7 Вероятность бесконфликтного исхода сетевого контроллера осуществить доступ к разделяемой среде при N претендентах.

Рис. 8 Вероятность

бесконфликтного исхода д-й попытки сетевого контроллера осуществить доступ к разделяемой среде при N претендентах.

Рис. 9 Зависимость среднего числа кадров, ожидающих обслуживания от интенсивности входящего потока

кадров Л/,„ (Я)

Рис. 11 Характер зависимости вероятности простоя среды передачи данных от интенсивности потока кадров ¡'„(X)

Рис. 10 Зависимость вероятности обслуживания кадра (относительной пропускной способности системы) и вероятности отказа в обработке кадров модулем ВК вследствие перегрузки от

интенсивности потока кадров.

Зависимость среднего числа кадров, ожидающих обслуживания от интенсивности входящего потока кадров Мож(Х) представлена на рисунке 9. Зависимость вероятности обслуживания кадра (относительной пропускной способности системы) и вероятности отказа в обработке кадров модулем ВК вследствие перегрузки от интенсивности потока кадров представлена на рисунке 10. Характер зависимости вероятности простоя среды передачи данных от интенсивности потока кадров Рп (Я) показан на рисунке 11.

В третьей главе рассматриваются вопросы экспериментального исследования ВК ИИУС. Вводится понятие измерительного эксперимента, описывается его структура, определяется формальная модель организации

и проведения экспериментального исследования ВК. Разработана методика проведения измерений сетевого трафика ВК ИИУС анализаторами сетевых протоколов. Определены этапы проведения измерительного эксперимента, исследовано влияние различных ошибочных ситуаций в передаче информационных кадров на производительность ВК.

Структура формальной модели процесса организации и проведения экспериментальных исследований сети ВК представлена графом в на рис. 12, в котором множество вершин к отождествляется с действиями испытателей в процессе организации экспериментов, а множество дуг Е определяет связи между этапами и порядок их выполнения: С = (Г,Е), где У = (У„К,...,У„); £ = (£„£,,...,£„).

Смысловое значение вершин графа С?: к, - постановка задачи эксперимента (ПЗ); к, - построение алгоритма эксперимента (АЭ); V, - выбор имеющихся измерителей трафика (ИТ); Уь - выбор новых технических средств (НС); У5 - построение алгоритма управления привлекаемыми измерителями (АУ); Уб - настройка измерителя (НИ); У7 - проведение эксперимента (ПЭ); Г8 - обработка данных (ОД); У9 - моделирование элементов ВК на основе экспериментальных данных (моделирование сетевого процесса) (МП); Ую - получение результата исследования производительности ВК (РИ).

Рис. 12 Структура формальной модели процесса организации и проведении эксперимента.

В соответствии с постановкой задачи (ПЗ) экспериментатор строит алгоритм эксперимента (АЭ), из которого становится ясно, какие действия необходимо совершить, чтобы выполнить поставленную задачу. При составлении алгоритма измерительного эксперимента требуется на уровне общих задач эксперимента учесть все элементарные действия при реализации измерений. На основе алгоритма эксперимента производится выбор измерителя сетевого трафика (ИТ) в качестве экспериментальной

установки, определяются измеряемые количественные характеристики информационных потоков в сети (характеристики сетевого трафика). В том случае, когда технические характеристики измерителей, имеющихся в распоряжении, не удовлетворяют требованиям проведения эксперимента и предполагаемому трафику, необходимо привлечение новых средств (НС) измерения.

Процесс дополнения экспериментально-исследовательской базы новыми средствами может оказывать влияние на проведенный выбор измерителей и даже приводить к частичному изменению первоначально согласованной номенклатуры аппаратно-программных измерительных

Внешние абоненты.

Рис. 13 Схема подключения рабочей станции анализатора протоколов.

средств (Я,). Далее производится построение алгоритма управления (АУ) измерителями сетевого трафика в ходе эксперимента исходя из общего алгоритма эксперимента и технических возможностей применяемых измерителей.

В процессе создания алгоритма управления и настройки измерителей (НИ) возможны корректировки состава и функций измерителей (Ь'7, Е12). После окончания настройки аппаратно-программных средств измерения трафика вычислительной сети испытатели проводят эксперимент (ПЭ). В результате получаются экспериментальные данные и выявляются возможные ошибки в общем алгоритме эксперимента. Для устранения ошибок выполняется корректировка (Е16). Полученные данные подвергаются обработке (ОД), после которой получаются массивы данных, готовые для проведения анализа, а также для использования в моделировании работы сети ВК. На этом этапе проведения исследования могут выявиться погрешности в составлении алгоритма эксперимента и может потребоваться его коррекция (£,„). Следующим этапом экспериментальных исследований является моделирование сетевого процесса (МП) в исследуемом ВК. В случае неудовлетворительного результата работы модели возможна корректировка поставленной задачи (£20). Результат исследования производительности (РИ) завершает процесс экспериментальных исследований. Схема подключения рабочей станции анализатора протоколов Network Instruments Observer 9.1 к ВК ИИУС на основе концентратора показана на рис.13.

Методика проведения измерительных экспериментов включает в себя: элементы измерительного эксперимента; этапы проведения эксперимента; характеристики структурированной кабельной системы вычислительной сети; первичное исследование сети ВК; недостатки специального программного обеспечения и архитектуры сети; подключение анализатора протоколов к исследуемому ВК; интерпретация результатов измерений.

Моделирование работы модуля ВК производилось в следующих условиях:

Таблица 1

Величина Значение Размерность Комментарий

п 1 ед. Количество каналов обслуживания в моделируемой системе массового обслуживания.

к 1 ед. Количество занятых каналов обслуживания.

Л 17-6000 кадр/с Интенсивность потока кадров, поступающих в модуль ВК, определена по результатам измерительного эксперимента на ИИУС в условиях малой информационной нагрузки.

с. 10 Мбит/с Номинальная пропускная способность среды передачи данных.

0,001-0,01 с Время ожидания обслуживания (предполагаемое время реакции ВК ИИУС).

s 1 ед. 1 предполагаемое количество кадров, ожидающих обслуживания в буфере модуля ВК.

г 10 ед. г-й член бесконечных сумм, начиная с которого остальные не учитываются.

ta 512 бит Квант времени (slot time), обеспечивающий максимальную задержку двойного пробега бита по кабелю.

Величина Значение Размерность Комментарий

1мки 96 бит Межкадровый интервал (Inter Packet Ьар) или технологическая пауза, выдерживаемая модулем ВК по окончании передачи в канал очередного кадра Ethernet для приведения сетевых контроллеров в исходное состояние.

tjam 32 бит Специальная /а/и-последовательность, передаваемая модулем ВК в канал с целью корректной обработки наблюдаемой коллизии.

L, 26 бит Дшна заголовка кадра Ethernet.

и 848 бит Длина поля данных кадра Ethernet.

N 6 ед. Количество вычислительных модулей в сети ИИУС.

Ч 1-7 ед. Число попыток доступа к среде передачи данных.

Анализ значений вероятности бесконфликтного исхода доступа Рбки модуля ВК к разделяемой среде передачи данных позволяет сделать предположение о том, что вычислительная сеть ИИУС, содержащая шесть модулей будет осуществлять передачу кадров Ethernet в условиях конкурентного доступа модулей к разделяемой среде передачи данных, влияние коллизий на работу вычислительной сети не исключается. В условиях предполагаемой информационной нагрузки (Л » 350 кадр/с) в буферах модулей ВК ожидается появление не более двух кадров. Вероятность обслуживания кадров модулем ВК сохраняет приемлемые значения при интенсивности входящего потока Л.е[0;150] кадр/с (это диапазон устойчивого функционирования ВК ИИУС) и быстро убывает при достижении значений интенсивности входящего потока кадров Я = 150 кадр/с. Пороговым значением интенсивности входящего потока, при котором практически прекратится обслуживание кадров (Po6c»о,2), следует считать X я 1400 кадр/с. Значение X ~ 1400 кадр/с соответствует информационному насыщению сети ВК (Р0«0,06). Оценка производительности вычислительной сети ИИУС проводилась в серии из четырех полунатурных экспериментов. Имитация внешних абонентов ИИУС осуществлялась комплексной имитационной моделирующей установкой (КИМУ).

В качестве анализатора протоколов использовался Network Instruments Observer 9.1 (версия 0008.0000). Анализатор протоколов был инсталлирован на рабочей станции ИВК КИ-МП 05 ЛКНВ.466215.007.

Четвертая глава содержит результаты решения задачи оценки параметров производительности ВК опытного образца ИИУС. Приведены значения основных показателей производительности.

В целях экспериментальной проверки предложенного способа оценки производительности ВК проведены исследования модели и прямые измерения сетевого трафика ВК ИИУС в различных условиях информационной загрузки. Поскольку в основе ВК ИИУС лежит вычислительная сеть, выполненная по технологии Ethernet 10Base-T, то расчет вероятности обслуживания кадров произведен в математической системе автоматического проектирования MathCAD 11.

Определение эффективности предложенного способа оценки производительности затруднено тем, что применяемые в настоящее время методики принципиально не учитывают сетевой архитектуры ВК современных ИИУС и особенностей распределенных вычислений. Поэтому ограничиться прямым сравнением временных затрат и затрат человеческого труда на реализацию того или иного способа оценивания быстродействия ВК опытного образца ИИУС некорректно. Быстрое старение реализуемых разработчиком технических решений накладывает жесткие ограничения на продолжительность ведения всех этапов ОКР, в том числе и полигонных испытаний опытных образцов ИИУС. Рассматривая эффективность применения методики оценки производительности ВК, уместно говорить о тех её характеристиках и возможностях, которые способствуют детальному исследованию вычислительного процесса, оказывают положительное влияние на ход разработки изделия.

Сравнительные характеристики существующих и предлагаемого метода оценки производительности ВК ИИУС приведены в таблице 2.

Таблица 2

Характеристика метода оценки Существующие методы Предлагаемый метод

Наличие механизма предсказания поведения вычислительного процесса. - +

Возможность использования для отладки комплекса программных средств. - +

Определение пропускной способности прикладного программного обеспечения. - +

Выявление событий, вызывающих ухудшение работы В К - +

Оценка граничных значений параметров быстродействия ВК без привлечения реальных и моделируемых средств. - +

Определение пропускной способности и времени реакции активного сетевого оборудования (концентраторов, коммутаторов, маршрутизаторов). - +

Диагностика сети ВК на любом уровне эталонной модели 051. - +

Получение значений параметров производительности ВК в реальном масштабе времени. + +

Необходимость обработки больших объемов зарегистрированной информации с целью определения фактов «растяжки» циклов решения функциональных задач. + -

Использование сервисных программ, определяющих коэффициент загрузки процессоров модулей, в составе прикладного программного обеспечения. + -

Применение внешней системы регистрации входных и выходных потоков данных. + -

Необходимость разработки аналитических моделей вычислительного процесса. - +

Важно не только уметь оценить производительность ВК, диагностировать проблемы в его работе, но и дать рекомендации разработчику по оптимизации работы сети ИИУС. Методика исследования должна позволить предсказывать результат определенных изменений в

системе (увеличения информационной нагрузки, доработки конструкции и комплекса программных средств ВК). Для оценки производительности разрабатываемой системы таким механизмом предсказаний являются аналитические модели, основанные на теории очередей. Не потребуется серьезных финансовых затрат на изменение инфраструктуры сети ВК, если уже на ранних этапах испытаний располагать данными о средней производительности, пропускной способности используемого сетевого оборудования. Данные о средней производительности позволяют выявить различия в используемых драйверах, изменения параметров сетевых адаптеров, влияние на производительность ВК изменения аппаратной платформы разработчиком изделия. Эксперименты по измерению параметров сетевого трафика ВК опытного образца ИИУС, проводимые в различных условиях информационной нагрузки, показали, что достаточно полное представление о характере вычислительного процесса может быть получено в течение 3-4-х сеансов измерения одного натурного или полунатурного эксперимента. За это время определяются значения реальной пропускной способности С, утилизации среды передачи данных и, времени реакции /р сети ВК, значения интенсивностей Л входящих и выходящих информационных потоков по модулям ВК. Проведенные экспериментальные исследования показали отклонения значений производительности ВК просчитанные по аналитическим моделям и полученные в эксперименте не более 15%. Предлагаемый метод по достоверной оценке производительности ВК ИИУС на 40% эффективнее существующих методов. Трудозатраты при этом составляют 4-6 человеко/часов. Анализ результатов и детальная оценка производительности ВК требуют 8 человеко/часов. Весь этап оценки производительности требует 12-14 человеко/часов. Детальное исследование выявленной сетевой проблемы требует проведения отдельного эксперимента или даже серии экспериментов. Дополнительной обработки зарегистрированных данных не требуется, анализировать захваченные кадры с данными можно непосредственно в ходе измерительного эксперимента. На сбор и обработку данных по существующим методикам требуется затрачивать 8-16 человеко/часов. Собственно анализ результатов эксперимента и оценка производительности занимают приблизительно 26 человеко/часов. Трудозатраты всего этапа исследования составляют около 34-42 человеко/часов. Выигрыш в трудозатратах от применения предложенного способа исследования производительности ВК ИИУС составляет 22-28 человеко/часов, что в процентном соотношении составляет 25-30%.

Заключение

В заключении даны основные результаты исследований и сделан вывод, что в целях повышения качества процесса полигонных испытаний в диссертационной работе решена важная и актуальная научная задача

разработки методики оценки производительности ВК сетевой архитектуры ИИУС специального назначения. Выигрыш в трудозатратах от применения предложенного метода оценки производительности ВК ИИУС составляет 22-28 человеко/часов, а в процентном соотношении 2530%.

В приложении приведены таблицы с результатами проведенных измерений, графики, рисунки, фрагмент записи сетевого трафика, копии актов внедрения.

Основные выводы по результатам диссертационной работы

Проведен анализ существующих методов оценки производительности ВК ИИУС и особенностей ВК ИИУС специального назначения.

Определены параметры быстродействия ВК: время реакции вычислительной сети, пропускная способность (основные), утилизация сетевых ресурсов, время доступа к разделяемой среде (дополнительные).

Определены параметры, оказывающие наиболее заметное влияние на производительность ВК ИИУС: коммуникационные протоколы, особенности архитектуры вычислительной сети, характер широковещательного трафика, особенности реализации управления доступом модулей ВК к разделяемой среде.

Разработаны вероятностные модели, позволяющие найти приближенные значения основных показателей быстродействия ВК ИИУС в стационарном и переходном режимах функционирования.

Определены практические цели экспериментального исследования ВКИИУС.

Приведена формальная модель подготовки и проведения измерительных экспериментов по оценке производительности ВК опытных образцов ИИУС в ходе полигонных испытаний.

Разработана методика проведения измерений параметров быстродействия вычислительных сетей опытных образцов ИИУС, определяющая цель, задачи и условия проведения измерительных экспериментов.

Разработана методика обнаружения ошибок в измерительных экспериментах.

Проведено исследование ВК опытного образца ИИУС в соответствии с предлагаемой методикой оценки производительности ВК ИИУС опытно-теоретическим методом.

Продемонстрирована возможность решения задачи оценки производительности ВК сетевой архитектуры на основе аналитического моделирования и прямых измерений информационного трафика сети.

Результаты измерений демонстрируют достаточную сходимость с прогнозными оценками, полученными при исследовании модели ВК.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Личные работы автора в соавторстве, опубликованные в изданиях рекомендованных ВАК РФ

1 Баштанник Н. А., Лобейко В. И. Оптимизация путей обмена информацией между элементами АСУ методом линейного программирования. «Известия ВолгГТУ», серия «Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах», Волгоград 2009, № 12

(60), выпуск 7.

2 Баштанник Н. А., Лобейко В. И. Оптимизация путей обмена информацией между элементами АСУ методом обратного вычитания. «Известия ВолгГТУ», серия «Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах», Волгоград 2010, № 13

(61), выпуск 8.

3 Баштанник Н. А., Лобейко В. И. Оптимизация путей обмена информацией между элементами АСУ сетевым методом. «Известия ВолгГТУ», серия «Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах». Волгоград 2010, №13 (61), выпуск 8.

Доклады на Международных научных (научно-практических) конференциях

1 Баштанник Н. А., Лобейко В. И. Метод оценки телекоммуникационной сети обмена данными перспективных АСУ с использованием технико-экономических показателей. Материалы Международной научной конференции «АСТИНТЕХ-2010». АТУ, Астрахань 2010.

2 Баштанник Н. А., Лобейко В. И., Поляков C.B. Оценка пропускной способности телекоммуникационной сети обмена данными АСУ методом Монте-Карло. Материалы Международной научно-практической конференции «ИНФО-2010», Московский государственный институт электроники и математики (МИЭМ) Москва-Сочи 2010.

Личные работы автора в соавторстве, опубликованные в сборниках научных трудов

1 Баштанник Н. А., Лобейко В. И. Оценка технико-экономических показателей телекоммуникационной сети обмена данными перспективных АСУ в ходе государственных испытаний. Сборник научных статей. ГЦМП МО РФ, 2009.

2 Баштанник Н. А., Лобейко В. И. Оптимизация путей обмена информацией между элементами АСУ методом перебора маршрутов передачи информации. Сборник научных статей. ГЦМП МО РФ, 2009.

3 Баштанник Н. А., Лобейко В. И. Определение показателей оценки эффективности телекоммуникационных сетей обмена данными, используемых перспективными АСУ. Сборник научных статей. ГЦМП МО РФ, 2009.

4 Баштанник Н. А., Лобейко В. И. К вопросу расчета технико-экономических показателей телекоммуникационной сети обмена

данными перспективных АСУ в ходе государственных испытаний. Научно-технический сборник. НИИЦ ПВО МН, 2009, выпуск №46, книга 2.

5 Баштанник Н. А., Лобейко В. И. Обмен информацией между элементами АСУ методом перебора маршрутов передачи информации. Научно-технический сборник. НИИЦ ПВО МН, 2009, выпуск №46, книга 2.

6 Баштанник Н. А, Лобейко В. И. Оценка эффективности телекоммуникационных сетей обмена данными, используемых перспективными АСУ. Научно-технический сборник. НИИЦ ПВО МН,

2009, выпуск № 46, книга 2.

7 Баштанник H.A., Лобейко В.И., Поляков C.B. Об оценке эффективности АСУ. Сборник научных статей. ГЦМП МО РФ, 2010.

8 Баштанник H.A., Лобейко В.И., Поляков C.B. Выбор оптимальных потоков и определение оптимальных маршрутов передачи информации в телекоммуникационных сетях обмена данными перспективных АСУ по критерию средней задержки. Сборник научных статей. ГЦМП МО РФ,

2010.

9 Баштанник H.A., Лобейко В.И., Поляков C.B. Определение пропускной способности телекоммуникационной сети обмена данными АСУ методом статистического моделирования. Научно-технический сборник. НИИЦ ПВО МН, 2010, выпуск №47, книга 1.

10 Баштанник H.A., Лобейко В.И., Осьмаков А.Н. Анализ уязвимости информации, циркулирующей в телекоммуникационных сетях АСУ. Научно-технический сборник. НИИЦ ПВО МН, 2010, выпуск №47, книга 1.

Участие в разработках НИР

1 Отчет о комплексной НИР шифр «Система-36» этап 2. «Разработка методики обоснования структуры, состава и способов применения измерительного комплекса полигона для обеспечения испытаний перспективных средств вооруженной борьбы». Знаменск. 2008 г. 98 с.

2 Итоговый отчет о комплексной НИР шифр «Система-36». Знаменск. 2009 г

Заказ № 2258. Тираж 100 экз.

_Уч.-изд. л. 1,5. Усл. печ. л. 1,4_

Оттиражировано в Издательском доме «Астраханский университет» 414056, г. Астрахань, ул. Татищева, 20 Тел. (8512) 48-53-47 (отдел маркетинга), 48-53-45 (магазин); тел. 48-53-44, тел./факс (8512) 48-53-46 E-mail: asupress@yandex.ru

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Баштанник, Николай Андреевич

Введение.

1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ РАЗРАБОТКИ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА

СЕТЕВОЙ АРХИТЕКТУРЫ.

1.1 Анализ существующих методов оценки производительности ВК.

1.1.1 Особенности ВК специализированных ИИУС.

1.1.2 Определение критериев производительности ВК.

1.2 Анализ факторов, влияющих на производительность ВК.

1.2.1 Влияние протокола и его настройки на производительность вычислительной сети ИИУ С

1.2.2 Сравнительный анализ протоколов канального уровня.

1.2.3 Сравнение производительности протоколов сетевого и транспортного уровней.

1.3 Зависимость производительности сети ВК от служебного трафика

1.3.1 Назначение широковещательного трафика.

1.3.2 Широковещательный трафик на канальном уровне.

1.3.3 Широковещательный трафик на сетевом уровне.

1.3.4 Способы снижения интенсивности широковещательного трафика.

1.4 Влияние топологии связей на пропускную способность сети ВК.

1.5 Постановка задачи исследования

Выводы.

2 РАЗРАБОТКА АНАЛИТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ЭЛЕМЕНТОВ СЕТИ

2.1 Анализ быстродействия ВК методами теории массового обслуживания.

2.1.1 Модель взаимодействия среды передачи данных и модуля ВК

2.1.2 Вероятность обслуживания кадров в вычислительных сетях Ethernet реального времени.

2.1.3 Модуль ВК в нестационарном режиме.

2.1.4 Взаимодействие модулей ВК, ведущих последовательную обработку информационного потока.

2.1.5 Взаимодействие АРМ с модулями ВК.

2.2 Моделирование ВК сетью массового обслуживания.

2.3 Оценка производительности коммутатора.

2.4 Расчет вероятности своевременного обслуживания кадров в вычислительной сети ИИУ С.

2.4.1 Результаты моделирования.

2.4.2 Прогнозные выводы о характере функционирования ВК ИИУС. 74 Выводы.

3 РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО МЕТОДА ОЦЕНКИ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ.ВК СЕТЕВОЙ АРХИТЕКТУРЫ ИИУС.

3.1 Экспериментальное исследование ВК ИИУС.

3.1.1 Опытно-теоретический метод исследования ВК.

3.1.2 Формальная модель экспериментального исследования ВК.

3.1.3 Организация и проведение экспериментальных исследований

3.1.4 Структура формальной модели организации и проведения экспериментального исследования ВК.

3.2. Методика проведения измерительных экспериментов.

3.2.1 Элементы измерительного эксперимента.

3.2.2 Этапы проведения эксперимента.

3.2.3 Характеристики структурированной кабельной системы вычислительной сети ИИУС.

3.2.4 Первичное исследование сети ВК.

3.2.5 Недостатки специального программного обеспечения и архитектуры сети.

3.2.6 Подключение анализатора протоколов к исследуемому ВК.

3.2.7 Интерпретация результатов измерений.

3.3 Исследование влияния ошибочных ситуаций на производительность ВК.

3.3.1 Виды ошибок в кадрах протоколов.

3.3.1.1 Разновидности ошибочных ситуаций.

3.3.1.2 Обнаружение ошибочных ситуаций.

3.3.1.3 Ошибки, вызванные искажением длины кадра и контрольной суммы.

3.3.2 Ошибки в работе протоколов.

3.3.2.1 Несоответствие форматов кадров.

3.3.2.2 Потери кадров и отсутствие квитирования.

3.3.2.3 Аномальная адресация кадров.

3.3.2.4 Превышение и несогласованные значения времени ожидания

Выводы.

4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА МЕТОДА ОЦЕНКИ

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ВК.

4.1 Экспериментальная оценка производительности ВК ИИУС.

4.1.1 Условия проведения измерений сетевого трафика.

4.1.2 Порядок проведения измерений.

4.1.3 Результаты измерений.

4.1.4 Замечания по характеру функционирования вычислительной

4.2 Эффективность методики оценки производительности ВК.

Выводы.

Введение 2010 год, диссертация по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, Баштанник, Николай Андреевич

Большой вклад в развитие методов оценки производительности вычислительных систем внесли такие ученые как Авен О.И., Гурин Н.И., Коган Я.А., Велихов Е.П., Кузнецов H.A., Вишневский В.М., Петрова И.Ю., зарубежные ученые Байцер Б., Феррари Д., Клейнрок JI. и другие.

Основные причины, снижающие качество и эффективность оценки производительности вычислительных комплексов (ВК) в процессе полигонных испытаний:

•S недостаточная проработка теоретических основ построения и функционирования ВС; S необоснованность подходов к выбору факторов, влияющих на производительность системы и диапазонов их изменения; S слабая связь проводимых экспериментов с аналитическим моделированием ВС и прямыми измерениями сетевого трафика испытываемой информационно-измерительной и управляющей системы (ИИУС) в условиях реальной загрузки; •/ отсутствие системного подхода к обоснованию и разработке методики опытно - теоретического исследования производительности распределенных вычислительных систем; S несоответствие существующих формулировок требований тактико-техническому заданию (ТТЗ) к быстродействию ВК ИИУС, целям и задачам исследования их производительности.

Имеющиеся работы в области моделирования систем массового обслуживания носят обобщенный характер и не учитывают специфики полигонных испытаний ИИУС специального назначения, структурная схема которой представлена на рис.1. Фрагмент ИИУС представлен на рис.2.

До настоящего времени оценка производительности ВК производилась после изготовления опытного образца по окончании этапа полигонных испытаний с привлечением большого количества наземных и воздушных средств. Не редки были случаи, когда готовое изделие уже по окончании государственных испытаний, оказывалось, по производительности не удовлетворяет предъявленным в ТТЗ заказчиком требованиям. Подобная практика побудила автора разработать опытно-теоретический метод оценки производительности ВК ИИУС. Суть опытно-теоретического метода заключается в том, что на этапе эскизного проектирования изделия по разработанным автором аналитическим моделям просчитываются основные параметры, заданные в ТТЗ заказчиком. - штатные каналы связи между элементами ИИУС

- каналы связи для сбора информации внутрисистемных, траекторных и радиотелеметрнческих измерений

- средства внутрисистемных измерений

Рис. 1 Информационно-измерительная и управляющая система специального назначения.

С учетом расчетных параметров изготавливается опытный образец изделия (ООИ). После изготовления ООИ, он проверяется в натурных экспериментах по предлагаемой автором методике для получения более точных значений параметров, т.к. вероятностное моделирование сетевых процессов протекающих в ВК ИИУС при обработке информационных потоков, позволяет получать приближенные прогнозные оценки основных показателей производительности ООИ, но только экспериментальное подтверждение может считаться критерием истины. Данный метод отличается от существующих тем, что на этапе эскизного проектирования разработчик изделия может получить прогнозные оценки основных параметров производительности проектируемого изделия. Этот метод дает выигрыш и по времени и по финансам, позволяя экономить сотни миллионов рублей, кроме того снижает риски разработчику от изготовления некондиционного изделия.

Эффективное управление вычислительным комплексом, его модернизация невозможны без определения качества функционирования, одной из составляющих которого является оценка производительности ВК. Преодоление указанных трудностей позволяет в процессе испытаний качественно оценивать быстродействие ВК, соответствие конструкторских решений требованиям ТТЗ к разрабатываемой ИИУС, объему и спектру решаемых задач. Ж

Внешние абоненты 1

РГПсЛ]

И- , и дг| щ иуд^гаг

Специализированный модуль телеобработки данных

Модуль вторичной обрабртеиинформации

МАС: 10:70:67

Концентратор

1 оваэе-т ^Жяжвяиизыля^

МАС: 10:70:61

Автоматизированное рабочее место информационно-расчетных задач

Автоматизированное рабочее место оператора

МАС: Ю:7С:31

МАС: ЛО:72:ОР

Модуль третичной обрзботЕИ.информации

МАС: 0В:ВЗ:45

Автоматизированное рабочее место администратора

МАС: Ю:78:АА

ВК

Рис.2 Фрагмент информационно-измерительной и управляющей системы.

Исследования, посвященные оценке производительности вычислительного комплекса информационно-измерительной и управляющей системы специального назначения на этапе эскизного проектирования, в целях повышения качества процесса полигонных испытаний, являются актуальными.

Объектом исследования является методика определения быстродействия пространственно-распределенных вычислительных комплексов современных специализированных ИИУС реального времени! в условиях полигонных испытаний сложных систем.

Предмет исследования — свойства, составные части этой методики, направленные на определение и числовое выражение критериев производительности вычислительных сетей разрабатываемых и перспективных ИИУС на основе предложенного опытно-теоретического метода.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является повышение эффективности системы полигонных испытаний и исследований, существующих и перспективных образцов специализированных ИИУС жестко регламентированного режима реального времени на основе разработки научно-методического аппарата адекватной оценки производительности вычислительных комплексов специализированных ИИУС, построенных на основе вычислительных сетей.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе осуществляется решение следующих задач:

1. Анализ существующих методов оценки производительности вычислительных ресурсов ИИУС специального назначения в полигонных испытаниях и исследованиях сложных систем.

2. Выбор и обоснование показателей производительности вычислительной сети специализированной ИИУС.

3. Обоснование и разработка метода оценки производительности вычислительной сети опытно-теоретическим методом на основе анализа свойств сетевых процессов, моделирования взаимодействия элементов сети и измерения сетевого трафика. Разработка аналитических моделей для последующего их использования на этапе эскизного проектирования ВС ИИУС.

4. Разработка модели экспериментального исследования производительности ВК, методическая разработка технологии измерений сетевого трафика и интерпретации полученных результатов.

Методы исследования. В работе использовались методы и рекомендации теории вероятностей, теории случайных процессов, теории массового обслуживания и системного анализа.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Методология оценки производительности вычислительного комплекса сетевой архитектуры сложных систем на этапе эскизного проектирования адекватная программной реализации современных информационно-измерительных и управляющих систем специального назначения.

2. Метод оценки производительности сети вычислительного комплекса на основе преобразования графа сложной структуры в последовательность графов типовой структуры.

3. Методика использования многофункциональных анализаторов сетевых протоколов для программного и информационного обеспечения процессов отработки испытаний образцов информационно-измерительных и управляющих систем специального назначения.

4. Рекомендации по совершенствованию вычислительной сети на основе метода предварительной оценки производительности вычислительного комплекса и по результатам испытаний ИИУС.

Научная новизна.

Предлагается методология оценки производительности ВК сетевой архитектуры сложных систем на этапе эскизного проектирования, адекватная аппаратно — программной реализации современных специализированных ИИУС, отличающаяся от известных тем, что:

• выполнение программ должно гарантированно выполняться в заданное время (цикл);

• достаточно высокий процент операций передачи данных для взаимодействующих ИИУС и элементов самой ИИУС.

2. Для пространственно-распределенной сети разработан метод оценки производительности ВК на основе преобразования графа сложной структуры в последовательность графов типовой структуры.

3. Предложены методики использования многофункциональных анализаторов сетевых протоколов для программного и- информационного обеспечения процессов отработки и испытаний опытных образцов ИИУС.

4-На основе метода оценки производительности ВК сетевой архитектуры и результатов испытаний даны рекомендации' по совершенствованию ВК ИИУС.

Практическая ценность работы:

1. Предложенный научно-методический аппарат позволяет разработать методики исследования эффективности функционирования аппаратно-программных средств ВК ИИУС и оценки производительности ВК.

2. Исследование свойств информационного трафика, циркулирующего в сети ВК позволяет весьма оперативно отслеживать влияние изменений, вносимых разработчиком в специализированное программное обеспечение ИИУС в ходе полигонных испытаний, оценивать готовность изделия и сокращать сроки внедрения на фоне минимизации финансовых затрат, а в целом - повысить эффективность испытаний сложных систем.

Личный вклад автора

Предложенные в диссертации методики, подходы и алгоритмы оценки производительности ВК ИИУС специального назначения разработаны лично автором.

Апробация научных результатов. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международных научных (научно-практических) конференциях АСТИНТЕХ-2010 (Астрахань), ИНФО-2010 (Москва-Сочи) и в ходе согласования методик оценки соответствия производительности вычислительной сети технологии Fast Ethernet требованиям вычислительного процесса реального времени КИМУ-2000 в рамках ОКР.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в Межвузовских сборниках научных статей «Известия ВолгГТУ», серия «Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах», трудах 708 НИИЦ и 4 ГЦМП МО РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Основное содержание диссертационной работы изложено на 130 страницах машинописного текста, иллюстрированного 15 рисунками и 10 таблицами.

Заключение диссертация на тему "Оценка производительности вычислительного комплекса информационно-измерительной и управляющей системы специального назначения"

Основные результаты диссертационной работы получены в ходе проведения испытаний ИИУС и КИМУ-2000.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Оснащение заказчика современными образцами ИИУС жестко регламентированного режима реального времени предполагает постоянное совершенствование методологии полигонных испытаний и исследований спецтехники, позволяющей проводить всестороннюю и качественную оценку тактико-технических характеристик опытных образцов. Одним из направлений повышения эффективности полигонных испытаний сложных систем является разработка и дальнейшее развитие методики оценки производительности ВК ИИУС. Анализ подходов к решению данной задачи показывает, что для определения параметров быстродействия ВК сетевой архитектуры наиболее предпочтительным следует считать опытно-теоретический метод, основанный на предварительном аналитическом моделировании взаимодействия-модулей ВК с целью получения прогнозных оценок и последующих прямых измерениях сетевого трафика, позволяющих получить реальные значения основных параметров быстродействия.

Полученные в диссертационной работе теоретические и практические результаты позволяют сформулировать основы нового подхода к оценке производительности сетевых ВК ИИУС специального назначения и исследованию процессов в вычислительных сетях аналитическим моделированием взаимодействия модулей ВК. На основе полученных в четырех разделах диссертации выводов могут быть сформулированы следующие основные результаты:

1. Проведен анализ существующих методов оценки производительности ВК ИИУС и особенностей ВК ИИУС специального назначения.

2. Определены параметры быстродействия ВК: время реакции вычислительной сети, пропускная способность, утилизация сетевых ресурсов, время доступа к разделяемой среде.

3. Определены параметры, оказывающие наиболее заметное влияние на производительность ВК ИИУС: коммуникационные протоколы, особенности архитектуры вычислительной сети, характер широковещательного трафика, особенности реализации управления доступом модулей ВК к разделяемой среде.

4. Выявлена зависимость пропускной способности протокола от длины информационного кадра, проведено сравнение протоколов канального, сетевого и транспортного уровней. Потоки данных в сетях современных ИИУС, формируемые в результате взаимодействия средств управления, работы специализированного программного обеспечения, характеризуются сложной структурой, параметры которой зависят от типов используемых в сети ВК протоколов, степени и характера использования распределенных сетевых ресурсов вычислительным процессом.

5. Исследована зависимость производительности сети ВК от интенсивности служебного трафика на различных уровнях. Определены способы снижения широковещательного трафика.

6. Исследованы вопросы* влияния топологии связей и разделяемой среды передачи данных на производительность ВК ИИУС.

7. Выполнена постановка задачи исследования параметров быстродействия путем моделирования элементов сети ВК ИИУС методами теории массового обслуживания. Определена цель моделирования сетевого ВК - получение на ранних этапах испытаний опытных образцов ИИУС прогнозных оценок основных показателей быстродействия ВК.

8. Приведены основные определения и допущения, в которых осуществляется моделирование стохастического сетевого процесса.

9. Осуществлена декомпозиция типового ВК ИИУС и исследованы вопросы информационного взаимодействия между вычислительными модулями. Разработаны вероятностные модели, позволяющие найти приближенные значения основных показателей быстродействия ВК ИИУС в стационарном и переходном режимах функционирования.

10. Показана возможность исследования быстродействия вычислительной сети ИИУС в численных экспериментах на модели разомкнутой сети массового обслуживания. Исследование моделей сетевого взаимодействия модулей ВК в различных условиях входного потока данных служит основой для анализа сетевого взаимодействия специальных программ оперативного управления и позволяет использовать оценки параметров трафика, полученные в расчетных экспериментах для выработки стратегии проведения прямых измерений информационного трафика испытуемого опытного образца ИИУС.

11. Определены практические цели экспериментального исследования ВК ИИУС. Приведена формальная модель подготовки и проведения измерительных экспериментов по оценке производительности ВК опытных образцов ИИУС в ходе полигонных испытаний.

12. Разработана методика проведения измерений параметров быстродействия вычислительных сетей опытных образцов ИИУС, определяющая цель, задачи и условия проведения измерительных экспериментов. Намечены этапы выполнения измерений. Определен перечень работ, выполняемых при исследовании ВК опытных образцов ИИУС. Для непосредственного наблюдения использования ресурсов ВК сетевыми информационными приложениями, анализа состояния сегментов вычислительной сети могут быть эффективно использованы многофункциональные анализаторы сетевых протоколов на базе алгоритмов сбора и фильтрации пакетов данных. Оперативное наблюдение и изучение потоков данных в сети ВК с помощью анализаторов сетевых протоколов в ходе измерительных экспериментов позволит помимо непосредственного определения значений показателей эффективности выполнения вычислительного процесса контролировать взаимодействие программных модулей в ходе реализации параллельного распределенного вычислительного процесса и выдавать рекомендации по его оптимизации.

13. Приведены недостатки специального программного обеспечения, влияющие на функционирование сети ВК и пример интерпретации результатов измерения сетевого трафика. Выполнено исследование причин появления и влияния различных ошибочных ситуаций на производительность

ВК. Разработана методика обнаружения ошибок в измерительных экспериментах.

14. Проведено исследование ВК опытного образца ИИУС в соответствии с предлагаемой методикой оценки производительности ВК ИИУС опытно-теоретическим методом. Продемонстрирована возможность решения задачи оценки производительности ВК сетевой архитектуры на основе аналитического моделирования и прямых измерений информационного трафика сети.

15. Выполнены измерения трафика ВК ИИУС в различных условиях информационной нагрузки. Результаты измерений демонстрируют достаточную сходимость с прогнозными оценками, полученными при исследовании модели ВК.

16. Представлены значения основных показателей производительности ВК ИИУС, некоторые замечания о характере работы исследуемой вычислительной сети.

Реализация работы

Разработанный подход к решению задач оценки производительности ВК опытных образцов ИИУС реализован в методиках оценки параметров быстродействия вычислительных сетей ИИУС и применяется при проведении испытаний в 708 НИИЦ 4 ГЦМП МО РФ.

Разработанные автором методики были внедрены в 3-х научно-исследовательских и испытательных центрах, что подтверждено Актами об использовании результатов диссертационной работы.

Апробация результатов исследования

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международных научных (научно-практических) конференциях АСТИНТЕХ-2010, ИНФО-2010 и в ходе согласования методик оценки соответствия производительности вычислительной сети технологии Fast Ethernet требованиям вычислительного процесса реального времени КИМУ-2000 в рамках ОКР.

Публикации

Материалы диссертации были опубликованы в Межвузовских сборниках научных статей «Известия ВолгГТУ», серия «Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах», трудах 708 НИИЦ и 4 ГЦМП МО РФ.

Полученные в диссертационной работе теоретические и практические результаты обладают достаточной общностью и могут быть использованы в научных исследованиях и испытаниях новых видов информационно-измерительных и управляющих систем жестко регламентированного режима реального времени.

Библиография Баштанник, Николай Андреевич, диссертация по теме Информационно-измерительные и управляющие системы (по отраслям)

1. Авен О. И. Оценка качества и оптимизации вычислительных систем /

2. О. И. Авен, Н. И. Гурин, Я. А. Коган. М.: Наука, 1982.

3. Авен, О. И. Управление вычислительным процессом в ЭВМ: алгоритмы и модели / О. И. Авен, Я. А. Коган. М.: Энергия, 1978.

4. Айвенс, К. Эксплуатация Windows NT проблемы и решения: пер. с англ. / К. Айвенс. СПб.: BHV - Санкт-Петербург, 1998.

5. Акт по результатам предварительных испытаний СПВО ИИУС / НИИЦ ПВО МН. Знаменск, 2007.

6. Акт по результатам государственных испытаний СПВО ИИУС / НИЩ ПВО МН. Знаменск, 2008.

7. Аничкин, С. А. Протоколы информационно-вычислительных сетей: справочник / С. А. Аничкин, С. А. Белов, А. В. Бернштейн и др.; под ред. А. Н. Мизина и А. П. Кулешова. — М.: Радио и связь, 1990.

8. Байцер, Б. Микроанализ производительности вычислительных систем: пер. с англ. / Б. Байцер ; под ред. В. В. Мартынюка. М.: Радио и связь, 1983.

9. Башарин, Г. П. Анализ очередей в вычислительных сетях. Теория и методы расчета / Г. П. Башарин, П. П. Бочаров, Я. А. Коган. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989.

10. Баштанник, Н. А. Оценка пропускной способности телекоммуникационной сети обмена данными АСУ методом Монте-Карло / Н. А. Баштанник, В. И. Лобейко, С. В Поляков // Материалы Международной научно-практической конференции «ИНФО 2010». Москва- Сочи, 2010.

11. Баштанник, Н. А. Оценка технико-экономических показателей телекоммуникационной сети обмена данными перспективных АСУ в ходе государственных испытаний / Н. А. Баштанник, В. И. Лобейко // Сборник научных статей / ГЦМП МО РФ. Знаменск, 2009.

12. Баштанник, Н. А. Оптимизация путей обмена информацией меж^у элементами АСУ методом перебора маршрутов передачи информации, / Н. А. Баштанник, В. И. Лобейко // Сборник научных статей / ГЦМП МО РФ. Знаменск, 2009.

13. Баштанник, Н. А. Определение показателей оценки эффективности телекоммуникационных сетей обмена данными, используемых перспективными АСУ / Н. А. Баштанник, В. И. Лобейко // Сборник научных статей / ГЦМП МО РФ. Знаменск, 2009.

14. Баштанник, Н. А. Обмен информацией между элементами АСУ методом перебора маршрутов передачи информации / Н. А. Баштанник, В. И. Лобейко // Научно-технический сборник / НИИЦ ПВО МН. Знаменск, 2009. - Вып. № 46, кн 2.

15. Баштанник, Н. А. Оценка эффективности телекоммуникационных сетей обмена данными, используемых перспективными АСУ / Н. А. Баштанник, В. И. Лобейко // Научно-технический сборник / НИИЦ ПВО МН. Знаменск, 2009. - Вый. № 46, кн 2.

16. Баштанник, Н. А. Об оценке эффективности АСУ / Н. А. Баштанник, В. И. Лобейко, С. В. Поляков // Сборник научных статей / ГЦМП МО РФ.-Знаменск, 2010.

17. Баштанник, Н. А. Определение пропускной способности телекоммуникационной сети обмена данными АСУ методом статистического моделирования / Н. А. Баштанник, В. И. Лобейко,

18. С. В. Поляков // Научно-технический сборник / НИИЦ ПВО МН. -Знаменск, 2010. Вып. № 47, кн. 1.

19. Баштанник, Н. А. Анализ уязвимости информации, циркулирующей в телекоммуникационных сетях АСУ / Н. А. Баштанник, В. И. Лобейко,

20. A. Н. Осьмаков // Научно-технический сборник / НИИЦ ПВО МН. -Знаменск, 2010. Вып. № 47, кн. 1.

21. Блэк, Ю. Сети ЭВМ: протоколы, стандарты, интерфейсы: пер. с англ. /Ю. Блэк -М. : Мир, 1990.

22. Богуславский, Л. Б. Управление потоками данных в сетях ЭВМ / Л. Б. Богуславский. -М.: Энергоатомиздат, 1984.

23. Бойченко, Е. В. Локальные вычислительные сети / Е. В. Бойченко,

24. B. Кальфа, В. В. Овчинников. — М. : Радио и связь, 1985.

25. Бусленко, Н. П. Моделирование сложных систем / Н. П. Бусленко. -М.: Наука, 1968.

26. Вентцель, Е. С. Теория вероятностей / Е. С. Вентцель. — М.: Наука, 1964.

27. Взаимосвязь открытых систем. Определение услуг транспортного уровня. ГОСТ Р ИСО/МЭК 8072-96. М.: Госстандарт России, Изд-во стандартов, 1997.

28. Взаимосвязь открытых систем. Передача, доступ и управление файлом. Часть 1. Общее описание. ГОСТ Р 34.980.1-92 (ИСО 8571/188). М.: Госстандарт России, Изд-во стандартов, 1993.

29. Взаимосвязь открытых систем. Передача, доступ и управление файлом. Часть 4. Спецификация файловых протоколов. ГОСТ Р 34.1980.4-93 (ИСО 8571/4 88). - М.: Госстандарт России, Изд-во стандартов, 1993.

30. Взаимосвязь открытых систем. Протокол для обеспечения услуг сетевого уровня в режиме без установления соединения. ГОСТ Р 34.1952-92 (ИСО 8473-88). М.: Госстандарт России, Изд-востандартов, 1993.

31. Взаимосвязь открытых систем. Услуги сетевого уровня (ИСО 8348-87, ИСО 8348/Доп. 1 87). - М.: Госстандарт России, Изд-во стандартов, 1992.

32. Гихман, И. И. Теория случайных процессов / И. И. Гихман, А. В. Скороход М. : Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1971. - Т. 1.

33. Гнеденко Б. В., Коваленко Н. И. Введение в теорию массового обслуживания. — М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987.

34. Городецкий, А. Я. Информационные системы. Вероятностные модели и статистические решения / А. Я. Городецкий. СПб.: СПбГПУ, 2003.

35. Гук, М. Интерфейсы ПК : справочник / М. Гук. СПб.: Питер, 1999.

36. Денисов, А. А. Теория больших систем управления / А. А. Денисов, Д. Н. Колесников. — JL: Энергоиздат, 1982.

37. Драммонд, М. Методы оценки и измерений дискретных вычислительных систем: пер. с англ. / М. Драммонд: под ред. Д. А. Корягина. М.: Мир, 1977.

38. Дэвис, Д. Вычислительные сети и сетевые протоколы: пер. с англ. / Д. Дэвис, Д. Барбер, У. Райе, С. Соломонидес. М.: Мир, 1982.

39. Игнатьев, М. Б. Модели и системы управления комплексными экспериментальными исследованиями / М. Б. Игнатьев, В. А. Путилов, Г. Я. Смольков. -М.: Наука, 1986.

40. Шиб, Й. Windows NT 4.0 Workstation: пер. с нем. / Иорг Шиб, Мирко Мюллер. Киев: Изд. группа BHV, 1997.

41. Карве, А. Качество услуг для трафика реального времени / А. Карве // Открытые системы. «LAN». 1999. - № 3.

42. Кёниг, Д. Методы теории массового обслуживания: пер. с нем. / Д. Кёниг, Д. Штойян;- под ред. Г. П. Климова. М.: Радио и связь, 1981.

43. Клейнрок, JL Вычислительные системы с очередями: пер. с англ.

44. JI. Клейнрок ; под ред. Б. С. Цыбакова. М.: Мир, 1979.

45. Колосков, М. С. Время доставки пакета и пропускная способность канальной вычислительной сети / М. С. Колосков // Автоматика и телемеханика. 1990. - № 3.

46. Компьютерные сети : учебный курс Microsoft Corporation: пер. с англ. М.: Изд отдел «Русская редакция» ; Channel Trading Ltd., 1997.

47. Корн Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров: пер. с англ. / Г. Корн, Т. Корн; под ред. И. Г. Арамановича. -М.: Наука, 1974.

48. Крайников, А. В. Вероятностные методы в вычислительной технике / А. В. Крайников, Б. А. Курдиков, А. Н. Лебедев и др.; под ред. А. Н. Лебедева и Е. А. Чернявского. М.: Высшая школа, 1986.

49. Лавров, С. С. Архитектура баз знаний / С. С. Лавров //Индивидуальные диалоговые системы на базе микро-ЭВМ. Л.: Наука, 1984. - (Персональные компьютеры).

50. Локальные вычислительные сети. Определение услуг уровня управления доступом к среде. ГОСТ 34.936-91 (ИСО 10039-91). М.: Комитет стандартизации и метрологии СССР, Изд-во стандартов, 1992.

51. Мартин, Дж. Вычислительные сети и распределенная обработка данных: программное обеспечение, методы и архитектура: Пер. с англ. / Дж. Мартин; предисл. В. С. Штаркмана. М.: Финансы и статистика, 1985.-Вып. 1.

52. Назаров, С. В. Локальные вычислительные сети. Организация, функционирование, эффективность, оптимизация / С. В. Назаров. М.: Финансы и статистика; 1994.

53. Олифер, В. Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы / В. Г. Олифер, Н. А. Олифер. СПб.: Питер, 2001.

54. Разработка методики обоснования структуры, состава и способов применения измерительного комплекса полигона для обеспечения испытаний перспективных средств вооруженной борьбы: отчет о комплексной НИР, шифр «Система-36». Этап 2. Знаменск, 2008. - 98с.

55. Отчет о комплексной НИР, шифр «Система-36». Итоговый. -Знаменск, 2009. 198 с.

56. Панфилов, И. В. Вычислительные системы / И. В. Панфилов, А. М. Половко ; под ред. А. М. Половко. М.: Советское радио, 1980.

57. Петрова, И. Ю. Корпоративные информационные системы / И. Ю. Петрова, А. А. Ветрова, А. А. Киселев. Астрахань, Издательский дом «Астраханский университет», 2005.

58. Прангишвили, И. В. Локальные микропроцессорные вычислительные сети / И. В. Прангишвили, В. С. Подлазов, Г. Г. Стецюра. М.: Наука, 1984.

59. Протоколы и методы управления в сетях передачи данных: пер. с англ. / под ред. Ф. Ф. Куо. М.: Радио и связь, 1985.

60. Ресурсы Microsoft Windows NT Server 4.0.: пер. с англ. СПб.: BHV -Санкт-Петербург, 1998.-Кн. 1.

61. Саати, Т. Л. Элементы теории массового обслуживания и ее приложения: пер. с англ. / Т. Л. Саати; предисл. Б. В. Гнеденко. М.: Советское радио, 1971.

62. Сетевые средства Microsoft Windows NT Server 4.0 : пер. с англ. СПб.: BHV - Санкт-Петербург, 1997.

63. Сигнаевский, В. А. Методы оценки быстродействия вычислительных систем / В. А. Сигнаевский, Я. А. Коган. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1991.

64. Таненбаум, Э. Компьютерные сети : пер. с англ. / Э. Таненбаум. -СПб.: Питер, 2004.

65. Феллер, В. Введение в теорию вероятностей и ее приложения: пер. с англ. / В. Феллер. -М.: Мир, 1964. Т. 1.

66. Феррари, Д. Оценка производительности вычислительных систем: пер. с англ. / Д. Феррари; под ред. В. В. Мартынюка. М.: Мир, 1981.

67. Фихтенгольц, Г. М. Основы математического анализа / Г. М. Фихтенгольц. М.: Лань, 2002. - Т. 1.

68. Фролов, А. В. Глобальные сети компьютеров. Практическое введение в Internet, E-Mail, FTP, WWW и HTML, программирование для Windows Sockets / А. В. Фролов, Г. В. Фролов. -М.: Диалог-МИФИ, 1996.

69. Фролов, А. В. Локальные сети персональных компьютеров. Монтаж сети, установка программного обеспечения / А. В. Фролов, Г. В. Фролов. -М.: Диалог-МИФИ, 1995.

70. Шаракшанэ, А. С. Сложные системы / А. С. Шаракшанэ,

71. В. А. Железнов, В. А. Ивницкий. -М.: Высшая школа, 1977.

72. Элементы процедур передачи информации и форматы пакетов в сетях передачи данных с коммутацией пакетов, ориентированных на виртуальные соединения. ГОСТ 26556-85. М.: Государственный комитет СССР по стандартам, Изд-во стандартов, 1985.

73. Юдицкий, С. Искусство диагностики локальных сетей / С. Юдицкий, В. Борисенко, П. Адаскин // Открытые системы «LAN». 1998. -№ 7-8.

74. Якубайтис, Я. Э. Информационные сети и системы / Я. Э. Якубайтис. — М.: Финансы и статистика, 1996.

75. Яшков, С. Ф. Анализ очередей в ЭВМ / С. Ф. Яшков. М.: Радио и связь, 1989.

76. IEEE 802.3 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD). Access Method and Physical Layer Specifications. Institute of Electrical and Electronics Engineers, 1985.

77. Internetworking with TCP/IP: Principles, Protocols, and Architecture / Duglas E. Comer. — Prentice Hall, 1995.

78. Scott, J. Haugdahl Network analysis and troubleshooting / J. Scott. -Addison-Wesley Longman, Inc., 2000.

79. Lam, S. S. A carrier sense multiple access protocol for local networks / S. S. Lam. Computer Networks, 1980.

80. Robert, W. The Art of Testing Network Systems / W. Robert, Jr. Buchanan. -Wiley Computer Publishing, 1998.

81. Scherr, A. L. An Analysis of Time-Shared Computer Systems / A. L. Scherr. -Cambridge: M. I. T. Press, Cambridge, Mass. 1997.

82. ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

83. Личные работы автора в соавторстве, опубликованные в изданияхрекомендованных ВАК РФ

84. Доклады на Международных научных (научно-практических)конференциях

85. Баштанник, Н. А. Оценка пропускной способностителекоммуникационной сети обмена данными АСУ методом Монте-Карло / Н. А. Баштанник, В. И. Лобейко, С. В. Поляков // Материалы Международной научно-практической конференции «ИНФО 2010». Москва - Сочи, 2010.

86. Личные работы автора в соавторстве, опубликованные в сборникахнаучных трудов

87. H. A. Баштанник, В. И. Лобейко // Научно-технический сборник / НИИЦ ПВО МН. Знаменск, 2009. - Вып. № 46, кн. 2. Баштанник, Н. А. Об оценке эффективности АСУ / Н. А. Баштанник,

88. B. И. Лобейко, С. В. Поляков // Сборник научных статей / ГЦМП МО РФ. Знаменск, 2010.

89. Баштанник, Н. А. Выбор оптимальных потоков и определение оптимальных маршрутов передачи информации в телекоммуникационных сетях обмена данными перспективных АСУ по критерию средней задержки / Н. А. Баштанник, В. И. Лобейко,

90. C. В. Поляков // Сборник научных статей / ГЦМП МО РФ. Знаменск, 2010.

91. Баштанник H.A., Лобейко В.И., Поляков C.B. Определениепропускной способности телекоммуникационной сети обменаданными АСУ методом статистического моделирования / Н. А.

92. Баштанник, В. И. Лобейко, С. В. Поляков // Научно-техническийсборник / НИИЦ ПВО МН. Знаменск, 2010. - Вып. № 47, кн. 1.

93. Баштанник, Н. А. Анализ уязвимости информации, циркулирующей втелекоммуникационных сетях АСУ / Н. А. Баштанник, В. И. Лобейко,

94. А. Н. Осьмаков // Научно-технический сборник / НИИЦ ПВО МН.

95. Знаменск, 2010. Вып. № 47, кн. 1.1. Участие в разработках НИР

96. Разработка методики обоснования структуры, состава и способовприменения измерительного комплекса полигона для обеспеченияиспытаний перспективных средств вооруженной борьбы : отчет окомплексной НИР, шифр «Система-36». Этап 2. Знаменск, 2008. - 98 с.

97. Отчет о комплексной НИР, шифр «Система-36». Итоговый. -Знаменск, 2009.-198 с.кинэжогшсГц

98. Оценка производительности ВК ИИУС1. Измерительный эксперимент1. Внешние абоненты ИИУС1. Реальные1. Архив1. КИМУ1. ВК опытного обоазиа ИИУСА1. Л1 с ПРОТОКОЛОВ