Оптимизация размещения абонентов по сети передачи данных | Статья в сборнике международной научной конференции

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 28 декабря, печатный экземпляр отправим 1 января.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: ,

Рубрика: 3. Автоматика и вычислительная техника

Опубликовано в

II международная научная конференция «Технические науки: традиции и инновации» (Челябинск, октябрь 2013)

Дата публикации: 30.09.2013

Статья просмотрена: 159 раз

Библиографическое описание:

Зинкин, С. А. Оптимизация размещения абонентов по сети передачи данных / С. А. Зинкин, П. А. Белецкий. — Текст : непосредственный // Технические науки: традиции и инновации : материалы II Междунар. науч. конф. (г. Челябинск, октябрь 2013 г.). — Т. 0. — Челябинск : Два комсомольца, 2013. — С. 42-43. — URL: https://moluch.ru/conf/tech/archive/87/4264/ (дата обращения: 17.12.2024).

В статье представлен метод оптимизации размещения абонентов по сети передачи данных.

Ключевые слова:оптимизация, абоненты, информационно-вычислительные сети.

В наши дни повсеместное распространение получили кластерные системы, связанные между собой высокоскоростными каналами. Они используются для передачи различных видов информации: изображений, аудио- и видеоинформации. Передача подобного рода информации предполагает увеличение пропускной способности и повышение надежности каналов связи. При работе с аудиоинформацией возможна потеря пакетов, что налагает дополнительные требования к надежности каналов связи. Сети, объединяющие вычислительные устройства, отличаются повышенной чувствительностью к изменению задержек, значение которых не должно превышать нескольких миллисекунд.

Чтобы все необходимые требования к скорости и уровню надежности при передаче выполнялись, следует обратить внимание на следующие моменты:

Сети передачи чаще всего проектируют с многоуровневой, иерархической, структурной организацией. Если производить увеличение числа уровней сети, то существенно упрощается задача организации сетей, однако также происходят ухудшения их временных характеристик. Поэтому в сетях, при проектировании которых необходимо добиться высокой скорости передачи данных, следует понижать число уровней связи.

Таким образом, для оптимизации параметров современных систем связи следует понижать количество уровней иерархической структуры. Для эффективного проектирования сети при определении числа уровней необходимо учитывать требования: во-первых, уменьшение длительности задержек передачи данных и, во-вторых, упрощение процедур проектирования и эксплуатации сети. Для значительного уменьшения задержек при передаче данных, сеть должна состоять из трех уровней: сервера, сети доступа и клиентского уровня.

Для решения поставленных задач предлагается алгоритм, при разработке которого использовались предложения организации сети, описанные в работах [1,3]. При описании алгоритма применим следующие обозначения:

 — текущее подмножество пунктов размещения  серверов, причем . - предварительно заданное множество пунктов начального расположения  начального расположения серверов, причем , .  — текущее число пунктов . - шаг приращения числа . - заданное множество пунктов, находящихся в окрестности сервера , причем .

Описание алгоритма:

1.     

2.     

3.      Серверам  определить зоны , распределяя каждый пункт к одному из серверов , где , по критерию минимума . Вычислить

4.      Проверить  на условие . Если условие выполняется, то перейти к шагу 5. Если не выполняется, то к шагу 6.

5.      Для каждой зоны  найти такой пункт , чтобы выполнялось соотношение , где , , переход к шагу 3.

6.      Упорядочить все пункты  по возрастанию величин .

7.      Разделить упорядоченный список указанных пунктов на группы по пунктов в каждом. В последней группе число пунктов может оказаться меньше, чем .

8.      , где  — множество пунктов, подключаемых к сети серверов.

9.      Определить зоны, подключая пункты  к  серверов из  по критерию минимума .

10.  При сравнении 2-х вариантов в соответствии с рекомендациями [2] используется показатель разности затрат. При построении сетей серверов он принимает вид:, где  — затраты сравниваемых вариантов при организации сети. Вычислить и запомнить результат.

11.  В первой зоне сместить сервер, размещенный в пункте , в один из пунктов , вновь закрепить все пункты  за каждым из серверов по минимуму . Вычислить и запомнить результат.

12.  После поочередного смещения сервера первой зоны из пункта  во все пункты текущей окрестности и выполнения шага 11 расположить сервер в точке , для которой получено наибольшее значение.

13.  Выполнить шаги 11 и 12 для следующей зоны. Закончить вычисления, когда при последовательном обходе  зон значение сохранится неизменным.

14.  Для фиксированного значения и заданного списка обслуживаемых пунктов найдена локально-оптимальная структура. Запомнить эту структуру и величину .

15.  Включить в множество очередной массив пунктов, упорядоченных в соответствии с шагом 6 и перейти к шагу 9. Если охвачено все множество пунктов , перейти к шагу 16.

16.  , перейти к шагу 2.

17.  Процесс заканчивается, при условии, что , где - максимальное число серверов. Из всех структур, найденных на шаге 12, выбрать наилучшую.

Актуальность этой задачи возрастает с каждым днем в связи со стремительным внедрением и применением кластерных вычислительных систем. Предложенный алгоритм позволяет существенно снизить затраты при проектировании сети. Точность данного алгоритма возрастет при увеличении множества пунктов, находящихся в окрестностях рассматриваемых серверов.

Литература:

1.      Давыдов Т.Б, Рогинский В. Н. Проблемы построения сетей связи. — М.: Наука. — 1968. — С. 5–29.

2.      Типовая методика определения экономической эффективности капитальных вложений. М.: Экономика. — 1969. — 16с.

3.      Шастова Г. А., Коекин А. И. Выбор и оптимизация структуры информационных систем. — М.: Энергия. — 1972. — 256с.

Основные термины (генерируются автоматически): пункт, сервер, шаг, заданное множество пунктов, зона, критерий минимума, множество пунктов, описание алгоритма, сеть.

Ключевые слова

оптимизация, абоненты, информационно-вычислительные сети., информационно-вычислительные сети

Похожие статьи

Технология организации хранения данных в информационной системе

В данной статье рассматривается определение целесообразности внедрения систем хранения данных, а также их классификация по функциональности и области применения.

Алгоритмы балансировки в сети OSPF

В статье представлены результаты исследований алгоритмов адаптивного балансировки трафика в сети, которая функционирует по протоколу маршрутизации OSPF. Предложенные алгоритмы в оптимальный способ вычисляют коэффициенты стоимости канала с учетом и об...

Управление адаптацией персонала в организациях сферы услуг

В данной статье проведен анализ процесса адаптации персонала организации, относящейся к сфере услуг (супермаркет, пивной бар); приведены рекомендации по совершенствованию и оптимизации данного процесса.

Диаграмма распределения дневной нагрузки

В данной статье описана диаграмма распределения дневной нагрузки по мощности как способ управления подачей электроэнергии потребителям, рассмотрены основные понятия, распределение суточного профиля нагрузки, способы линеаризации распределения, возмож...

Разработка компьютерной модели работы оператора технологического оборудования предприятий автомобильного транспорта

В данной статье представлены результаты разработки компьютерной модели работы оператора технологического оборудования предприятий автомобильного транспорта. Разработанная модель позволяет построить алгоритм деятельности оператора с любыми показателям...

Основные тенденции в организации системы управленческого учёта сельскохозяйственных организаций

В статье рассматриваются особенности и основные тенденции организации системы управленческого учета в сельскохозяйственных организациях.

Позиционирование и взаимодействие в беспроводных сенсорных сетях

В статье описаны основные проблемы проектирования сенсорных сетей, алгоритмы определения местонахождения устройств сенсорной сети и приведены рекомендации по их применению в зависимости от зоны покрытия. Рассмотрены алгоритмы, позволяющие увеличить с...

Инновационно-ориентированная подготовка персонала для сферы обслуживания

В статье раскрывается сущность инновационно-ориентированной подготовки персонала для сферы обслуживания. Обосновано использования инновационных подходов к подготовке персонала.

Выбор архитектуры локальной сети при проектировании систем реального времени

В данной работе сформулирована задача выбора архитектуры локальной сети при проектировании системы реального времени. Предложен метод решения задачи, основанный на построении графа передач данных, передаваемых между станциями сети, построении матрицы...

Информационные технологии в сельском хозяйстве

В статье рассматривается влияние информационных технологий на развитие сельскохозяйственной деятельности, а также важность и актуальность развития современных программных технических комплексов в сельском хозяйстве.

Похожие статьи

Технология организации хранения данных в информационной системе

В данной статье рассматривается определение целесообразности внедрения систем хранения данных, а также их классификация по функциональности и области применения.

Алгоритмы балансировки в сети OSPF

В статье представлены результаты исследований алгоритмов адаптивного балансировки трафика в сети, которая функционирует по протоколу маршрутизации OSPF. Предложенные алгоритмы в оптимальный способ вычисляют коэффициенты стоимости канала с учетом и об...

Управление адаптацией персонала в организациях сферы услуг

В данной статье проведен анализ процесса адаптации персонала организации, относящейся к сфере услуг (супермаркет, пивной бар); приведены рекомендации по совершенствованию и оптимизации данного процесса.

Диаграмма распределения дневной нагрузки

В данной статье описана диаграмма распределения дневной нагрузки по мощности как способ управления подачей электроэнергии потребителям, рассмотрены основные понятия, распределение суточного профиля нагрузки, способы линеаризации распределения, возмож...

Разработка компьютерной модели работы оператора технологического оборудования предприятий автомобильного транспорта

В данной статье представлены результаты разработки компьютерной модели работы оператора технологического оборудования предприятий автомобильного транспорта. Разработанная модель позволяет построить алгоритм деятельности оператора с любыми показателям...

Основные тенденции в организации системы управленческого учёта сельскохозяйственных организаций

В статье рассматриваются особенности и основные тенденции организации системы управленческого учета в сельскохозяйственных организациях.

Позиционирование и взаимодействие в беспроводных сенсорных сетях

В статье описаны основные проблемы проектирования сенсорных сетей, алгоритмы определения местонахождения устройств сенсорной сети и приведены рекомендации по их применению в зависимости от зоны покрытия. Рассмотрены алгоритмы, позволяющие увеличить с...

Инновационно-ориентированная подготовка персонала для сферы обслуживания

В статье раскрывается сущность инновационно-ориентированной подготовки персонала для сферы обслуживания. Обосновано использования инновационных подходов к подготовке персонала.

Выбор архитектуры локальной сети при проектировании систем реального времени

В данной работе сформулирована задача выбора архитектуры локальной сети при проектировании системы реального времени. Предложен метод решения задачи, основанный на построении графа передач данных, передаваемых между станциями сети, построении матрицы...

Информационные технологии в сельском хозяйстве

В статье рассматривается влияние информационных технологий на развитие сельскохозяйственной деятельности, а также важность и актуальность развития современных программных технических комплексов в сельском хозяйстве.