РОЗДІЛ 2
ОБ'ЄКТНО-ОРІЄНТОВАНІ МОДЕЛІ ФУНКЦІОНУВАННЯ КОМУНІКАЦІЙНИХ СИСТЕМ КОМП'ЮТЕРНИХ МЕРЕЖ МАСШТАБУ ПІДПРИЄМСТВА
2.1. Синтез логічної структури комунікаційної системи комп'ютерної мережі масштабу підприємства
Виходячи з аналізу, проведеного в розділі 1, треба, що кожен рівень ієрархії може бути побудований на основі однієї зі структур, визначених для даного рівня. Для синтезу оптимальної структури КСКМ масштабу підприємства необхідно провести синтез кожного з рівнів ієрархії, відповідно до відповідних правил.
Для синтезу оптимальної за критерієм "пропускна здатність/вартість" структури мережі визначимо значення критерію ефективності W у наступному виді:
, (2.1)
де С - вартість структури;
- булева змінна, приймаючого значення у відповідності з наступним правилом:
де N - кількість абонентів у структурі;
?i - завантаження i-го порту комутатора;
Р - пропускна здатність комутатора.
Виходячи з (2.1), необхідно синтезувати таку структуру, для якої виконується вимога по пропускній здатності (?=1), і яка має мінімальну вартість С.
2.1.1. Синтез логічної структури мережі робочої групи
Для мережі робочої групи базовою є однорівнева структура (рис. 2.1) [32].
A1...AN-абоненти робочої групи
Рис. 2.1. Однорівнева структура мережі робочої групи
Якщо портів комутатора не вистачає для підключення всіх абонентів робочої групи, то можна використати мікросегментну дворівневу або послідовну структуру, у якій комутатори об'єднуються через абонентські порти (рис. 2.2.).
Рис. 2.2. Структури мережі робочої групи:
а) дворівнева; б) послідовна
Однак, використовуючи комутатори зі стековим з'єднанням [2, 11], дворівневу структуру можна привести до однорівневої (рис. 2.3). Тобто, з'єднуючи внутрішні магістралі N S-портових комутаторів, одержуємо один комутатор з кількістю портів .
Рис. 2.3. Стекова структура мережі робочої групи
Для визначення оптимальної структури необхідно провести упорядкування приведених структур по характеристиці "вартість".
Вартість комутатора визначається:
, (2.2)
де СП - вартість порту комутатора;
N - кількість портів;
СМ - вартість внутрішньої магістралі.
Вартість однорівневої структури можна представити, як
, (2.3)
де СП - вартість порту комутатора;
N - кількість портів;
СМ - вартість внутрішньої магістралі.
Вартість дворівневої структури можна представити, як
, (2.4)
де СП - вартість порту комутатора;
N - кількість портів;
К - кількість комутаторів (К?2);
СМ - вартість внутрішньої магістралі.
Вартість послідовної структури можна представити, як
, (2.5)
де СП - вартість порту комутатора;
N - кількість портів;
К - кількість комутаторів (К?2);
СМ - вартість внутрішньої магістралі.
Вартість стекової структури можна представити, як
, (2.6)
де СП - вартість порту комутатора;
N - кількість портів;
К - кількість комутаторів (К?2);
СМ - вартість внутрішньої магістралі.
Для формалізації визначення критерію оптимальності (2.1) необхідно провести упорядкування приведених структур по характеристиці "вартість".
Для визначення мінімальної за вартістю структури порівняємо однорівневу та дворівневу структури. Для цього віднімемо вираз (2.4) з виразу (2.3):
Для визначення мінімальної за вартістю структури порівняємо однорівневу та послідовну структури. Для цього віднімемо вираз (2.5) з виразу (2.3):
Для визначення мінімальної за вартістю структури порівняємо однорівневу та стекову структури. Для цього віднімемо вираз (2.6) з вираз (2.3):
Для визначення мінімальної за вартістю структури порівняємо стекову та дворівневу структури. Для цього віднімемо вираз (2.4) з виразу (2.6):
Для визначення мінімальної за вартістю структури порівняємо стекову та послідовну структури. Для цього віднімемо вираз (2.5) з виразу (2.6):
Для визначення мінімальної за вартістю структури порівняємо послідовну та дворівневу структури. Для цього віднімемо вираз (2.4) з виразу (2.5):
Таким чином, ми отримали упорядковану за вартістю послідовність:
СРГо < СРГст < СРГп < СРГд (2.7)
Найменшою за вартістю виявилася однорівнева структура. Але вона має недолік, пов'язаний з обмеженими можливостями по нарощуванню мережі. Максимально можлива кількість абонентів, що підключають, обмежена кількістю портів комутатора.
Цього недоліку позбавлена стекова структура, що дозволяє з'єднувати комутатори через внутрішню магістраль. При цьому стекова структура посідає друге місце за вартістю.
На підставі цього, а також виразу (2.7) можна сформулювати наступні твердження.
Твердження 2.1. Якщо мережа рівня робочої групи не передбачає подальшого розширення, то оптимальну за критерієм "пропускна здатність/ вартість" структуру мережі забезпечує однорівнева структура.
Доказ. Згідно (2.7), однорівнева структура має мінімальну вартість та задовільняя потребуємої пропускної здатності. Отже, з розглянутих структур мережі робочої групи, варто використати однорівневу структуру.
Твердження 2.2. Якщо мережа рівня робочої групи передбачає подальше розширення (збільшення кількості абонентів та/або серверів), то оптимальну за критерієм "пропускна здатність/ вартість" структуру мережі забезпечує стекова структура.
Доказ. Згідно (2.7), стекова структура посідає друге місце за вартістю, але при цьому позбавлена обмежень по нарощуємості. При цьому забезпечується потребуєма пропускна здатність. Отже, з розглянутих структур мережі робочої групи, варто використати стекову структуру.
Це дозволяє для синтезу оптимальної структури мережі робочої групи сформулювати наступне формальне правило:
if (Ni=const), then (SРГi = SРГо), else (SРГi = SРГст), (2.8)