авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |

Методология создания, моделирования и адаптации корпоративных функционально-ориентированных сетей

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

САФОНОВА Ирина Евгеньевна

МЕТОДОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ, МОДЕЛИРОВАНИЯ И АДАПТАЦИИ КОРПОРАТИВНЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНО-ОРИЕНТИРОВАННЫХ СЕТЕЙ

Специальность

05.12.13 – Системы, сети и устройства телекоммуникаций

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Москва – 2010

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный институт электроники и математики (технический университет)»

Научный консультант: доктор технических наук, профессор Вишнеков Андрей Владленович
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Свиридов Александр Петрович
доктор технических наук, профессор Дегтярев Сергей Викторович
доктор технических наук, профессор Царегородцев Анатолий Валерьевич
Ведущая организация: Государственное учреждение высшего профессионального образования Рязанский государственный радиотехнический университет (РГРТУ)

Защита состоится «_____» _____________ 2010 года в _____ часов на заседании диссертационного совета Д 212.133.06 Московского государственного института электроники и математики (технического университета) по адресу: 109028, Москва, Б.Трехсвятительский пер., дом 3, МИЭМ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного института электроники и математике (технического университета).

Автореферат разослан «_____» _____________ 2010 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.133.06

кандидат технических наук, профессор Н.Н.Грачев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В настоящее время высокими темпами происходит развитие сетей телекоммуникаций, являясь частью инфраструктуры экономики, они играют чрезвычайно важную роль в развитии общества.

Для России характерно корпоративное разделение сетей. Корпоративная сеть – это коммуникационная система, принадлежащая и/или управляемая единой организацией (корпорацией). В состав такой сети входят различные типы компьютеров, несколько типов операционных систем, множество приложений, а также различное коммуникационное и технологическое оборудование (измерительные приборы, роботы, сборочные линии и т.п.). К передаче информации в корпоративных сетях имеют прямое отношение телефонные сети, спутниковые системы связи, системы сотовой радиосвязи, абонент корпоративной сети может быть не только пользователем, но и оператором процесса обмена. Сегодня, на основе достижений в области цифро­вых технологий идет процесс конвергенции и интеграции компьютерных и телекоммуникационных сетей в единую информационно-телекоммуникационную систему. Сетевая конвергенция позволяет более эффективно организовать эксплуатацию корпоративных сетей, снизить расходы на их поддержку, упростить взаимодействие между абонентами.



Корпоративные сети тесно связаны с реальным бизнесом предприятий, это накладывает отпечаток на их построение, а учитывая определенную направленность в работе корпораций и их функциональную организацию можно говорить о корпоративных функционально-ориентированных сетях, которые предназначены для решения определенных корпоративных задач. Такими сетями являются банковские сети, сети энергетических компаний и т.д. В каждом конкретной случае сеть не является универсальной, а ориентирована на решение определенных функциональных и прикладных задач. Сеть должна удовлетворять характеристикам этих корпоративных задач, а создавать универсальные сети в настоящее время становится экономически и технически не оправданным.

Перечень услуг, предъявляемых к сетям, и требования к качеству этих услуг постоянно возрастают, содержание корпоративной информации, интенсивность ее потоков и способы обработки постоянно меняются, появляются технические, технологические и организационные новинки (например, технологии NGN, MPLS, и т.д.), которые необходимо использовать в сети для поддержания ее в состоянии, соответствующем требованиям времени. Это означает, то, что нужна адаптация сетей к изменяющимся условиям.

Существующие методы и подходы к решению традиционных задач построения и моделирования сетей меньших масштабов для современных корпоративных функционально-ориентированных сетей оказываются непригодны­ми потому, что такие сети являются гетерогенными системами и применяются не только для передачи данных, в них используется весь комплекс существующих технологий передачи информации и различные комбинации каналов связи, а также коммуникационное и технологическое оборудование, характерное для работы корпорации. На сегодняшний день нет готовой, отлаженной, универсальной, единой методологии, следуя ко­торой, можно провести весь комплекс мероприятий по моделированию, созданию и адаптации таких сетей. Отсутствие методологии приводит к возникновению самых разнообразных подходов к их реализации, базирующихся на интуиции и опыте разработчиков, при этом используется множество технологий построения, стандартов, различных методик и моделей, что приводит к росту стоимости сетей. Для решения этой проблемы необходимо разработчику предоставить возможность в рамках единой методологии проводить весь комплекс мер по созданию, моделированию и адаптации сетей на базе уже имеющихся известных наработок в этой области. Следовательно, разработка научных основ создания, моделирования и адаптации корпоративных функционально-ориентированных сетей обусловлено технико-экономической целесообразно­стью.

Создание и адаптация сетей должны сопровождаться опережающим развитием фундаментальной теории в этой области знаний. Автором были изучены различные направления и учтено все лучшее из мирового и отечественного опыта по соответствующим вопросам. На основании этого был сделан вывод о том, что к настоящему времени имеется множество эффективных методов и моделей для решения проблем, возникающих при разработки сетей, но эти модели и методы разрознены и с их помощью можно решать лишь ограниченное число задач. Современные средства моделирования сетей, использующие некоторые существующие модели и методы, требуют много вычислительных ресурсов и не позволяют полно и адекватно решать поставленные перед разработчиками сетей проблемы. Разрозненные, разнотипные модели в недостаточной степени отражают реальные характеристики современных сетей, и на сегодняшний момент имеется потребность в создании адекватной модели корпоративной функционально-ориентированной телекоммуникационной сети, базирующейся на системе моделей. Высокое качество технических характеристик сети может быть достигнуто только в том случае, когда отдельные методы и модели объединены на основе системного подхода в единый моделирующий комплекс, охватывающий все или большую часть задач, возникающих при создании и адаптации. Нужен подход, позволяющий объединять отдельные модели сетей в едином комплексе, а это значит, что существует необходимость в разработке методологической базы для организации взаимодействия моделей. Следовательно, актуальной проблемой является разработка новых более эффективных методов моделирования для корпоративных функционально-ориентированных сетей.

Создание и адаптация связаны с оптимизацией и принятием решений, как на уровне отдельных частных задач, так и для всей сети в целом. Основное внимание здесь следует сосредоточить на выборе альтернативных сетевых решений, средств их реализации и определении наиболее эффективного или базового варианта сети. Эта проблема является не только наиболее сложной, но и узловой, поскольку ошибка в исходных позициях при разработке сети зачастую не всегда может быть исправлена без существенных материальных затрат. Следовательно, нужны методы, которые позволяли бы уже на самых ранних этапах создания и адаптации сетей достаточно правильно выбрать их параметры и структуру, а также оценивать различные характеристики качества, с тем, что бы получить сетевое решение, не требующее серьезных изменений в будущем.

Учитывая вышесказанное, необходима новая методологическая база, предназначенная для исследования, создания, моделирования и адаптации корпоративных функционально-ориентированных сетей, которая в отличие от уже существующих походов, позволяет:

  1. более адекватно и с наименьшими затратами комплексно решать проблемы создания и адаптации сетей, моделировать сети, а также их элементы (включая устройства), проводя многовариантные расчеты и анализ альтернативных сетевых решений с целью выбора оптимального варианта;
  2. решать как отдельные задачи создания и адаптации (например: расчет производительности канала связи, времени задержки распространения сигнала по кабелю, выбор коммуникационного оборудования и корпоративной СУБД, расчет времени, необходимого для обработки данных в корпоративной прикладной системе и др.), так и моделировать, проводить расчеты и анализ всей сети;
  3. обеспечивать многоуровневое моделирование при адекватном отображении заданных свойств сети, используя существующие эффективные методы и модели для решения задач создания и адаптации, а также вводить и применять, наряду с уже имеющимися, новые модели;
  4. осуществлять организацию взаимодействия моделей и их согласования по параметрам и характеристикам сети, времени счета, точности и единицам измерения, интегрируя модели в зависимости от конкретной ситуации для поэтапного совершенствования модели всей сети;
  5. проводить разработки для широкого спектра сетей, обрабатывать данные больших размерностей (тысячи факторов и состояний сети), обеспечивая эффективную вычислимость на основе имеющихся данных и получение достоверных ре­зультатов.

При решении данной проблемы автор в своих исследованиях опирается на труды российских и зарубежных ученых, внесших большой вклад в развитие телекоммуникационных сетей. Проводимые исследования актуальны как в настоящее время, так и на обозримую перспективу развития сетей телекоммуникаций.

Цель и задачи исследований

Целью диссертационной работы является разработка единой методологической базы для исследования, создания, моделирования и адаптации корпоративных функционально-ориентированных сетей, позволяющей сократить сроки и затраты на их реализацию, и повысить эффективность функционирования.

Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи:

1) проанализировать тенденции развития телекоммуникационных сетей (в том числе на основе концепции NGN), исследовать процессы конвергенции и интеграции телекоммуникационных и компьютерных сетей,

2) провести анализ стратегических проблем создания, моделирования и адаптации корпоративных функционально-ориентированных сетей, проанализировать предъявляемые к ним требования и определить основные критерии оценки их качества;

3) определить основополагающие характеристики и требования, предъявляемые к моделям сетей;

4) разработать методологические принципы создания и анализа функционально-ориентированных сетевых архитектур на основе моделирования их элементов;

5) разработать методы организации взаимодействия и согласования моделей;

6) разработать метод многовариантного синтеза сетевых решений;

7) для решения частных задач создания и адаптации разработать эффективные с точки зрения затрат машинного времени, легко адаптируемые к изменению функциональных зависимостей и дающие близкие к оптимальным, теоретико-расчетные методы и модели оценки основных характеристик сетей;





8) разработать методы, позволяющие оценивать эффективность альтернативных сетевых решений и методы выбора базового варианта сети в различных информационных ситуациях;

9) разработать программное обеспечение системы синтеза и адаптации корпоративных функционально-ориентированных сетей.

Методы исследования

Методы исследования базируются на теории проектирования объектов связи, теории систем и сетей массового обслуживания, теории графов, теории потоков в сетях, теории принятия решений и оптимизации, теории исследования операций, теории вероятности и математической статистики. В работе также использовались экспериментальные методы, применяемые в современных телекоммуникационных сетях – пассивные и активные измерения.

Основные научные положения, выносимые на защиту

1) методологические принципы создания и адаптации корпоративных функционально-ориентированных сетей;

2) метод многовариантного синтеза сетевых решений;

3) новый подход к моделированию корпоративных функционально-ориентированных сетевых архитектур, основанный на построении комплекса моделей элементов сетей;

4) новая научная концепция организации взаимодействия моделей сетевых элементов;

5) многоуровневая графовая модель сети;

6) новые теоретико-расчетные методы и модели оценки основных характеристик сетей, необходимые для решения частных задач создания и адаптации;

7) методы принятия сетевых решений и выбора концептуального (базового) варианта сети для различных информационных ситуаций.

Научная новизна работы

Заключается в разработке новых эффективных методов создания, моделирования и адаптации телекоммуникационных сетей на базе исследования общих свойств, принципов функционирования, взаимодействия и распределения ресурсов. Методология создания, моделирования и адаптации корпоративных функционально-ориентированных сетей, направлена на совершенствование общей теоретической базы в области организации телекоммуникационных сетей и разработки новых принципов информационного обмена в таких сетях. На основании выполненных исследований были получены теоретические положения, совокупность которых можно квалифицировать как решение крупной научной проблемы.

В результате проведенных исследований получены следующие новые научные результаты:

1) сформулировано определение корпоративной функционально-ориентированной сети, выявлены характерные проблемы и задачи, возникающие при создании, моделировании и адаптации таких сетей;

2) предложен и обоснован научный подход к моделированию корпоративных функционально-ориентированных сетей, связанный с построением иерархического моделирующего комплекса, где отдельные модели сетевых элементов объединены на основе системного подхода в единый комплекс, охватывающий все или большую часть задач, возникающих при создании и адаптации, что позволяет более экономично решать поставленные перед разработчиками сетей проблемы, эффективно моделировать сети и сетевые элементы, требуя значительно меньше вычислительных ресурсов;

3) выдвинута новая научная концепция организации взаимодействия моделей сетей и их элементов, с помощью, которой осуществляется взаимодействие и согласование разрозненных, разнотипных моделей и параметров сетей, а также проводится калибровка необходимых данных;

4) для реализации этой концепции предложены: эффективная методика оценка точности математических моделей, методика подготовки и анализа модельных данных, модифицированный метод регрессии на главные компоненты, алгоритм сопряжения параметров моделей и многоуровневая графовая модель сети, позволяющая определять взаимосвязь и взаимовлияния частных задач создания и адаптации, параметров и характеристик сетей;

5) предложен метод многовариантного синтеза сетевых решений, позволяющий проводить многовариантные расчеты в режиме диалога и использовать творческие возможности разработчика сети;

6) обоснованы и разработаны новые эффективные теоретико-расчетные методы и модели оценки основных характеристик сетей для решения частных задач создания и адаптации, которые в отличие от уже существующих, дают возможность обоснованно планировать и прогнозировать стратегию развития сетей;

7) предложены методы оптимизации и принятия сетевых решений для условий определенности и неопределенности исходной информации, предназначенные для выбора оптимального варианта сети из множества альтернативных.

Практическая значимость работы состоит:

  • в создании методических материалов по моделированию телекоммуникационных сетей;
  • в разработке методики по классификации моделей телекоммуникационных сетей на основе многоуровневого их представления, оценки критериев качества и анализа решаемых задач;
  • в применении, разработанных методов для создания новых и адаптации имеющихся сетей в учреждениях и организациях страны;
  • в разработке инструментальных средств для исследования и выбора эффективных сетевых решений;
  • в создании, на основе предложенной методологии, системы синтеза и адаптации корпоративных функционально-ориентированных сетей;
  • в разработке технических рекомендаций по созданию автоматизированных систем проектирования телекоммуникационных сетей;
  • в использовании результатов исследований в учебном процессе для разработки учебных планов, рабочих программ и методического обеспечения по специальности 230101 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети».

Приоритет практических решений

Приоритет практических решений подтвержден авторскими свидетельствами и патентами.

Достоверность научных результатов подтверждается:

  • данными об успешном практическом применении результатов диссертации при разработке сетей;
  • корректностью вывода математических зависимостей для расчета сетевых параметров;
  • использованием результатов анализа состава и возможностей современных и перспективных средств и методов моделирования телекоммуникационных сетей при проведении теоретических исследований и построении адекватных математических моделей, что позволяет учесть специфику их применения;
  • полученные научные результаты обеспечены математическими доказательствами или экспериментальной проверкой и согласованы с имеющимися результатами других авторов, опубликованными в отечественной и зарубежной литературе.

Реализация результатов работы



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |
 

Похожие работы:







 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.