Анализируя график, приведенный на рисунке 4, приходим к выводу, что оптимальным значением p можем принять 4. Увеличение числа ступеней p больше оптимального значения приводит к уменьшению суммарной длины линий связи. Дальнейшее увеличение числа ступеней p может привести к возрастанию общего количества используемых объектов системы, что снижает надежность ИИС, так как повышается вероятность воздействия помех, повреждения линий связи, следовательно, снижается надежность доставки сообщений.
4 ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ ИИС
Важным показателем надежности системы является среднее время безотказной работы.
Многоступенчатая иерархическая структура системы приводит к возрастанию числа объектов системы. При оптимальном распределении функций между ее ступенями надежность функционирования объектов управления возрастает.
Определим зависимость среднего времени Т0 безотказной работы системы от надежности объектов ступеней.
Обозначим интенсивность отказов Т0 объектов каждой ступени соответственно λ1, λ2, λ3. Определим Т0 по методике оценивания надежности многокомпонентных систем. Будем считать, что объекты ступеней иерархической структуры могут находиться в двух состояниях: 1 – рабочее состояние ступени; 0 – отказ ступени. При этом условии трехступенчатая иерархическая система может находиться в семи состояниях. Для этих состояний имеем:
Общее время безотказной работы:
Рассчитанное общее время безотказной работы, равное 10 суткам, является достаточным для систем с пониженными требованиями к надежности и долговечности.
Центральный орган управления представляет собой III ступень иерархии и более надежен, чем объекты нижестоящих ступеней.
Полагая, что λ1=aλ2, λ2=aλ3 выражение для T0 примет вид:
График зависимости относительного времени безотказной работы иерархической ИИС от значения коэффициента а f(a)=T0(a)/T0 представлен на рисунке 5.
Рисунок 5 – График зависимости относительного времени безотказной
работы иерархической ИИС от значения коэффициента а
Из графика видно, что время безотказной работы ИИС снижается при возрастании коэффициента a. При а>2 время безотказной работы снижается незначительно.
На общее время безотказной работы негативно влияют объекты ступеней с наименьшими значениями времени безотказной работы, а наибольший вклад в надежную работу системы вносят объекты ступеней с наибольшими значениями времени безотказной работы. Таким образом, есть необходимость повышать время безотказной работы ИИС и ее надежность.
5 ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИЕРАРХИЧЕСКОЙ ИИС
Для оценки эффективности иерархической структуры сравним надежность этой структуры с надежностью централизованной системы.
В качестве показателя надежности принимаем вероятность безотказной работы:
где λ – интенсивность отказов системы.
Если в системе имеется n1 объектов управления I ступени, то централизованная система содержит n1 линий связи и ЦОУ. Надежность работы этой системы:
где 
– вероятность безотказной работы
ЦОУ;
– вероятность безотказной работы
линий связи.
Иерархическая структура содержит nПО промежуточных объектов и nПЛ промежуточных линий связи. Надежность ее работы оценивается выражением:
Формально по критерию надежности иерархическая структура эффективна при выполнении условия:
Определим показатели элементов иерархической структуры, при которых данное условие будет выполняться.
Имеем
Количество промежуточных линий связи:
Количество промежуточных объектов управления:
Тогда
Наибольшей
надежностью обладает ЦОУ, поэтому примем допущение 
,
т.е. интенсивность отказов промежуточных объектов в а раз больше интенсивности
отказов ЦОУ.
Промежуточные линии связи более короткие, чем линии связи централизованной системы, поэтому их надежность выше:
.
Из условия надежности определяются требования к надежности промежуточных объектов и линий связи иерархической структуры:
Построим графики зависимостей a=f(k), b=f(k), a=f(p), b=f(p):
Рисунок 6 – Графики зависимостей a=f(k) и b=f(k)
Анализируя графики, представленные на рисунке 6, приходим к выводу, что при увеличении коэффициента ветвления иерархической структуры k снижается надежность промежуточных объектов. Т.к. зависимость, характеризующая надежность промежуточных объектов, a=f(k) от коэффициента ветвления возрастает, а зависи-
мость, характеризующая связь над линиями связи, (b=f(k) от коэффициента ветвления) незначительно убывает.
Рисунок 7 – Графики зависимостей a=f(p) и b=f(p)
Анализируя
графики, представленные на рисунке 7, приходим к выводу, что при увеличении числа
ступеней p надежность промежуточных объектов и линий
связи, необходимо повышать, поскольку график зависимости a=f(p) убывает, а график зависимости b=f(p) возрастает и 
.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В рамках курсовой работы была проанализирована ИИС, определен тип ее топологии, исследованы зависимости величины относительной суммарной длины линий связи в ИИС от взаимного расположения объектов на ступенях, а также от числа ступеней в системе. Кроме того произведена оценка показателей надежности и эффективности ИИС.
На основании полученных результатов сделаны выводы:
1. Увеличение коэффициента а=l2/l3 приводит к убыванию общей длины линии связи. Таким образом, объекты второй ступени должны располагаться довольно близко к объектам первой ступени.
2. Оптимальным значением p можем принять 4. Увеличение числа ступеней p больше оптимального значения приводит к уменьшению суммарной длины линий связи. Дальнейшее увеличение числа ступеней p может привести к возрастанию общего количества используемых объектов системы, что снижает надежность ИИС, так как повышается вероятность воздействия помех, повреждения линий связи, следовательно, снижается надежность доставки сообщений.
3.Время безотказной работы ИИС снижается при возрастании коэффициента a. При а>2 время безотказной работы снижается незначительно. Таким образом, есть необходимость повышать время безотказной работы ИИС и ее надежность.
4. Для
повышения надежности промежуточных объектов и линий связи необходимо уменьшать
коэффициент a, поскольку 
,
и увеличивать коэффициент b,
поскольку .
В процессе выполнения работы были усвоены и закреплены на практике приобретенные в курсе лекций теоретические знания и навыки.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Знамцев Ю.М. Анализ структуры информационно-измерительной системы. Методические указания к курсовой работе по курсу «Информационные сети и телекоммуникации» для студентов специальности 2101. – Саратов: Копипринтер СГТУ, 2004.
2. Вычислительные машины, системы и сети: Уч. для вузов / Под ред. А.П. Пятибратова, - М.: Финансы и статистика, 1991.
3. Дмошинский Г.М., Серегин А.В. Телекоммуникационные сети в России. - М.: Архитектура и строительство в России, 1993.
4. Протоколы информационно-вычислительных сетей: Справочник / С.А. Анигин, С.А. Белов, А.В. Берштейн и др. Под ред. Н.А. Мизина, А.П. Кулешова. - М.: Радио и связь, 1990.
5. Фомина Н.Н. Требования к оформлению курсовых и дипломных работ. Методические указания для студентов специальности 2101. – Саратов: Копиприн-тер СГТУ, 2003.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.