Топология и способы размещения прикладных программ и наборов данных по узлам сети. Модель взаимодействия

Санкт-Петербургский Государственный Университет Информационных Технологий, Механики и Оптики

Лабораторная работа

По курсу «Теория проектирования вычислительных сетей»

Вариант 2

Работу выполнили:     Иванов Илья

Федоров Антон

Группа:                         5103

Преподаватель:          

Санкт-Петербург

2009 г.

Постановка задачи

Необходимо для исходной сети при заданной нагрузке определить топологию и способы размещения прикладных программ и наборов данных по узлам сети, обеспечивающие выполнение заданного ограничения на время доставки пакетов при минимальной стоимости сети и приемлемой надежности.

Данные:

Число узлов -                        5

Модель взаимодействия -   DBS

Число ПП -                            3

Число НД -                            2

Ограничение на время -      0.2 сек.

Дополнительно:

Задаем интенсивности запросов к ПП:

	П1	П2	П3
Хост 1	9	5	6
Хост 2	1	8	6
Хост 3	5	4	3
Хост 4	3	8	5
Хост 5	8	7	5

Задаем интенсивности запросов к НД:

	Н1	Н2
Хост 1	1	8
Хост 2	7	5
Хост 3	3	4
Хост 4	1	3
Хост 5	1	1

Задаем интенсивности запросов к Текстовым Сообщениям:

	Хост 1	Хост 2	Хост 3	Хост 4	Хост 5
Хост 1	0.001	1	2	3	1
Хост 2	2	0.001	1	6	9
Хост 3	3	3	0.001	2	3
Хост 4	5	1	4	0.001	1
Хост 5	3	5	2	2	0.001

Этапы:

Модель 1.

1.

Вначале проведем эксперимент с полносвязной моделью, где программы и наборы данных будут располагаться на разных хостах и выберем расположение с минимальной стоимостью.

Проведя ряд экспериментов, я понял, что лучше всего размещать программы и наборы данных в тех узлах, в которых к ним больше всего обращений. При таком размещении стоимость сети будет меньше.

	П1	П2	П3	Н1	Н2
Хост 1					1
Хост 2				1
Хост 3			1
Хост 4		1
Хост 5	1

2.

Теперь, не меняя топологию сети, надо найти наилучшее размещение для программ и наборов, если они будут размещены в одном узле.

Минимальная стоимость сети будет, если все программы и наборы разместить в первом узле, однако эта сумма гораздо больше, чем при распределенном размещении.

3.

Исходя из первых двух опытов, надо попытаться найти смешанный тип размещения, обеспечивающий минимальную стоимость.

Анализируя интенсивности запросов к наборам и программам, и проведя ряд экспериментов, я смог найти смешанный тип размещения, при котором стоимость сети получилась меньше, чем в первом опыте.

	П1	П2	П3	Н1	Н2
Хост 1	1				1
Хост 2		1	1	1
Хост 3
Хост 4
Хост 5

Модель 2.

Отталкиваясь от результатов предыдущих опытов, надо переработать топологию сети так, чтобы уменьшилась стоимость сети, но сохранились бы ограничения по времени доставки пакетов.

1.

«Звезда».

При выборе данной топологии наименьшая стоимость получилась при выборе 2 хоста как основного, однако стоимость оказалась намного больше, чем при полносвязной топологии.

«Кольцо» и «Дерево» показали результаты намного хуже, чем «Звезда»

Проанализировав результаты, я пришел к выводу, что стандартные топологии не подходят и надо выработать произвольную топологию.

Перебрав множество вариантов произвольных топологий, я выяснил, что самая дешевая в данном варианте получится – полносвязная.

Модель 3.

Не хотелось на этом заканчивать лабораторную работу, я решил посмотреть, как другие характеристики влияют на стоимость сети.

1.

Вначале я решил удалить три канала передачи данных, в которых интенсивности запросов пакетов были наименьшими. Это привело к 10% удорожанию сети, по сравнению с полносвязной моделью.

2.

Переписывая таблицы маршрутизации для узлов, я добился снижения стоимости сети. Для 3, 4 и 5 узлов, в качестве основного пути я указал путь ко 2 узлу, т.к. интенсивности запросов ко 2 узлу были больше чем к первому. Но это снижение стоимости  - незначительное.

3.

Меняя средние длины пакетов и обрамления, я пришел к выводу, что для эффективного использования каналов связи средняя длина пакета в сумме с обрамлением должна быть кратна запросам (сообщениям).

Выводы:

Проделав данную работу, я пришел к выводу, что основное влияние на стоимость сети оказывают сами линии связи, а стоимость линии зависит от ее пропускной способности и длины. Понизить стоимость можно путем грамотного расположения общедоступных приложений и данных, путем выбора оптимальной топологии сети, а также прибегая к манипулированию таблицей маршрутизации и длинами пакетов.