Проектирование локальной вычислительной сети

данных нелинейно, то есть очень быстро, возрастает время поиска и

извлечения необходимых данных, время доступа к ним. Это приводит к

необходимости разделения БД, ее рапсределении по местам сбора и обработки

данных при сохранени возможности взаимного обмена между распределенными

частями общей БД или локальными БД.

Таким образом, распределнная БД представляет собой совокупонсть

взаимосвязанных территориально разнесенных локальных БД, использующих одну

общую систему управления распределенной БД (см схему 1). Каждая локальная

БД представялет собой либо файловую систему, либо БнД со своей локальной

СУБД, либо использующая и то и другое.

Для пользователя организуется доступ к другим БД, который должен быть

простым.

Распределенная БД является составной частью распределенной системы

обработки данных, которая включает также распределенные вычислительные

ресурсы, то есть совокупность ЭВМ, распределенную систему управления этими

ресурсами ( операционные системы, соединенные с главной ЭВМ, соединяющую их

сеть передачи данных.

2.5. Организация внемашинной базы.

Документооборот данного объекта представлен на схеме 2 (п.2.2. (

организация сбора и передачи информации), в п.2.2 описан сбор, передача,

хранение информации.

2.6. Технологический процесс обработки данных

схема 3 . Общая структура ТП

ТП обработки данных

таблица 5

|оерации ТП |наименование ТС |метод |носитель (форма |

| | |контроля |представления) |

|1. Сбор данных в подразделениях|человек |визуальный |Д |

| |человек, КЛ ЭВМ |визуальный, |Д, маш. коды |

|2. Формирование документа | |контр.сумм | |

|(регистрация И) |IBM PC/AT |контр. сумм,|маш. коды |

|3. Децентрализованная обработка|АЦПУ |ариф. методы|Д |

|данных |УПД на МД | |МД |

|4. Распечатка Д |курьер |визуальный |Д.МД |

|5. Формирование машинного |IBM OC/AT (АП) |чет, нечетн |маш. коды |

|носителя (МД) | |( | |

|6. Передача Д, МД на ВЦ |АП-АПД-КС-АПД-МП|визуальный, |маш. коды |

|7. Ввод данных в ЭВМ |Д |чет,нечет | |

|8. Передача информации по КС на|IBM PC/AT 486 |чет, |маш. коды |

|ВЦ |DX2 |нечет,контр.|Д |

|9. Централизованная обработка |АЦПУ |разроа |МД |

|данных |УПД на МД |чет, нечет |Д,МД |

|10. Либо на 14 |СANON PC-1, УПД |визуальный, | |

|Вывод результатов в виде Д |на МД |ариф. |Д,МД |

|11. Запись результатов на МД |курьер |операций |маш. коды |

|12. Размножение Д, МД |ВЦ-МПД-АПД-КС-АП|ариф. |маш. коды |

|13. Передача Д, МД пользователю|Д-АП(IBM) |операций |Д |

| |IBM PC/AT |логический | |

|14. Передача результатов по КС |АЦПУ |( | |

|в подразделения | |чет, нечет | |

|15. Просмотр информации на | |чет, нечет | |

|экране | |визуальный | |

|16. Распечатка Д в | | | |

|подразделениях | | | |

3. Разработка технического обеспечения системы

3.1 Структура КТС системы.

В данном проекте будут рассмотрены три варианта систем обработки

информации:

I. Децентрализованный с передачей по КС

II. Децентрализованный с передачей курьером

III. ЛВС

При проектировании ТО системы используем исходные данные, приведенные в

п. 1.6

I. Децентрализованная система с передачей по КС.

Предпологается связь абонента (т.е. подразделения) с ВЦ по КС, передача

данных по КС. Эта система, однако, менее эффективна по сравнению с ЛВС, где

предполагается также передача некоторых документов и машинных носителей

курьером, что обеспечит снятие большой нагрузки с КС, а также передачу

административных документов, требующих подпись Председателя Правления или

других лиц. КС менее эффективен еще и потому, что существуют большие

помехи, чем ЛВС (сеть ( более устойчива и помехозащищена).

Структура КТС I представлена на схеме.

II. Децентрализованная система с передачей курьером.

Предполагается связь абонента с ВЦ посредством передачи пакетов

курьером (на схеме 4 отсутствует структура АПД-КС-АПД-МПД. Она заменена

курьером), что значительно задерживает время системы на запрос и ведет к

неэффективному использованию рабочего времени.

При объединении I и II системы исчезают недостатки II системы

(увеичивается время ответа сситемы на запрос, эффективнее используется

рабочее время). Однако остаются недостатки сиcтемы I, описанной выше.

Для расчетов рассмотрим объединенный вариант системы I и II с целью

получения результатов, более приближенных к действительности ( см схему 5).

ВЦ

Филиал N

Cхема 4. Децентрализованная

система

ВЦ

курьер

Филиал N

Схема 5.

Децентрализованная система

III ЛВС.

Разработка ЛВС:

1. Конечная цель создания ЛВС включает в себя ряд задач:

= сократить число командировок путем организации тематических

конференций и совещаний по сети;

= уменьшить затраты на коммуникацию удаленных объектов;

= обеспечить оперативную передачу документов, включая графическую

информацию;

= выдача в срок различных отчетов и заявок;

= облегчает процесс внесения срочных незапланированных изменений в

проекты, заявки и другие документы;

= сокращает время на проведение расчетов;

= улучшает качество получаемой информации за счет создания собственной

БД.

2. Исходные данные приведены в п.1.6

3. Максимальное расстояние между станциями - 0,6 км, совместно

используются центральные ЭВМ (ГЭВМ), моноканальная система. Широко

применяется электронная почта.

4. Передача данных через "почтовый ящик".

Примение данного метода передачи сообщений наиболее эффективно, так как

позволяет передавать пакет документов в сжатом виде и в быстрые сроки,

сокращает количество времени, необходимое для передачи данных.

Суть метода:

Индекс "почтового ящика" присваивается абонентам - источникам сообщению

размером не более 256 кБайт и не обязательно подлежит срочной передаче.

Если адресат занят, то на определенное время сообщение находится на

хранении в "почтовом ящике". Максимальное время хранения сообщений должно

быть не более 48 часов. Стандартный объем "потовго ящика" не менее 1мбайт

(приблизительно 400 страниц текста). Если нет возможности передать

сообщение адресату, то по истечению 48 часов оно передается обратно

источнику с сообщением о возврате.

"Потовый ящик" состоит из описания каталогов (почтовых ящиков),

каталого почтовых ящиков адресатов, каталого сообщений "почтового ящика"

каждого конечного адресата и линейного пространства внешней памяти, в

котором хранятся тексты сообщений. Описание и каталоги находятся в

оперативной памяти.

Доступ к "почтовому ящику" реализуется через описатель каталога

"почтового ящика" адресата. Описатель содержит: бит доступа; число страниц

памяти, отводимых под каталог; текущее число адресатов в каталоге и номера

физических страниц памяти, в которых находится каталог почтовых ящиков

адресатов. Адрес местонахождения описателя находится в описателе системных

параметров администраторов системы. Доступ к описателю осуществляется по

специальной команде, обеспечивающей его блокировку.

Каталог "почтовых ящиков" адресатов занимает одну или две страницы

оперативной памяти и ориентирован на описание "почтовых ящиков" адресатов,

число которых не больше числа строк каталога. Каждая строка каталога есть

описатель "почтового ящика" адресата. В нем указаны: индекс адресата (адрес

ПЭВМ, допущенной к режиму "почтового ящика", максимальное время хранения

сообщений в "почтовом ящике" для данного адресата (увеличение срока

хранения может быть специально задано); объем используемой физической

памяти под "почтовый ящик " алресата; страницы оперативной памяти,

отведенные для каталога "почтового ящика" адресата.

Каждому адресату соответствует один "почтовый ящик" (длина страницы -

2048 байт и длина строки 16 байт, может быть описана до 128 "почтовых

ящиков" адресатов).

Описатель сообщения включает параметры: бит занятости, адрес источника

сообщений, номер сообщения и его длину в битах, время занесения в "почтовый

ящик", таблицу соответствия страниц.

Если сообщение поступает на хранение, то производится поиск в каталоге

"почтовых ящиков" адресатов строки, соответствующей адресату, к

используемой памяти добавляется объем данного сообщения, а к числу

сообщений ( 1. Определяется номер свободной строки в каталоге и заполняются

параметры, а сообщение передается в свободные страницы внешней памяти.

Номерна страниц заносятся в ТСС.

Изъятие сообщений происходит аналогично.

5. Выбор и обоснование топологии ЛВС.

Основными факторами, влияющими на выбор являются:

= среда передачи информации (тип кабеля);

= метод доступа к среде;

= максимальная протяженность сети;

= пропускная способность сети;

= метод передачи и др.

Выбор типа кабеля.

Выбирается в зависимости от области применения, которая олределяется

типом объекта и отношением его к промышленной или непромышленной сфере

производства.

В данном случае: наиболее эффективен коаксиальный кабельь

(широкополосной ( 75 Ом), топология сети ( древовидная (ее достоинство

состоит в том, что центральные узлы расположены иерархически; детализация

обработки в центральных узлах позволяет в какой-то мере устранить

недостаток звездобразной топологии ( трудность обеспечения надежности

работы при отказах центрального узла. Однако, исключается возможность

альтернативного выбора маршрута) , максимальная пропускная способность до

400 мБит / сек, максимальное число узлов в сети ( 2500 и более,

максимальная длина ( 80 км.

Основные достоинства: обеспечивает одновременную передачу речи,

данных, изображения; высокую помехозащищенность; легко разветвляется.

Основные недостатки: высокая стоимость, требуется применение

дополнительных модемов, что ограничивает скорость передачи окошечных

систем.

На основании определенных выше топологий сети и требований к ЛВС

выбираем методы доступа к каналу: случайные.

Недостатки и достоинства методов описаны в таблице 6.

Сравнительная характеристика случайных и детерминированных методов

доступа к каналу.

Таблица 6

|Характеристика |Случайные методы доступа |Детерминированные методы |

|1. Структура |наиболее широко применяются (и |наиболее широко применяются в |

|ЛВС. |перспективны) в шинной, |кольцевой, шинной структурах. |

| |непригодны для кольцевой. | |

|2. Область |непромышленная среда |промышленная среда |

|применения. | |(производство). |

|3. Достоинства.|( простота реализации; |( гарантирует предельно |

| |( низкое время задержки при малых|допустимое время доставки пакета;|

| |нагрузках на сеть; | |

| |(обеспечение максимальной |( длина передаваемого пакета |

| |скорости доступа к каналу; |больше, чем у случайных методов |

| |( все абоненты равноправны и |доступа. |

| |могут вступать на передачу в | |

| |любое время | |

|4. Недостатки. |( нестабильная работа при |( требует организации сложной |

| |увеличении нагрузки (числа |службы управления маркером; |

| |станций); |( методы более сложны, чем |

| |( не гарантируется своевременная |случайные методы доступа; |

| |доставка пакета; | |

| |( нельзя использовать в | |

| |промышленной сфере; | |

Последовательность шагов, которые предпринимают станции при

использовании метода случайного доступа в моноканал, показана на рис 2.

моноканал свободен? Да

Нет

Одновременно

начала передачу

еще одна станция

Да

Нет

Рис 2 Схема метода случайного доступа в моноканал.

В соответствии с методом станции все время "слушают" моноканал,

определяя ведется ли через него передача информации какой-нибудь станцией.

Как только возникает необходимость и моноканал оказывается свободным,

станция начинает передачу пакетов. При этом омжет оказаться, что две либо

более станции начали одновременно передачу пакетов. После столновения

пакетов все передающие станции прекращают передачу. После этого случайным

образом выбирают время ожидания. Метод случайного доступа относительно

прост. Более того, при использовании этого метода станциям не нужно

получать никакого сигнала или разрешения на передачу. Это делает метод

очень надежным. Однако, есть и недостатки. Главный из них заключается в

том, что он не гарантирует обеспечения предельно допустимого времени

доставки пакетов.

Схема 6. Структурная схема КТС системы на базе ЛВС.

3.2. Разработка ЦВК.

Для децентрализованной системы.

Расчет ГЭВМ производится по формуле:

[pic] ,где

Ка ( коэффициент увеличения производительности ЭВМ;

Рi ( коэффициент трудоемкости обработки, определяемый количеством

машинных операций, приходящихся на один энак вводимой информации для i-той

группы задач (ОП/зн);

Qi ( максимальный суточный объем входной информации в показателях i-той

группы задач (зн/cут);

Vэвм ( среднее быстродействие ЭВМ (оп/с);

Квн ( коэффициент снижения выбранной Эвм из-за обращения к внешним

носителям и устройствам;

Тn ( фонд полезного машинного времени за расчетный период (с/сут).

Ка=1,2; (Pi=26*103;(Qi=3,5*106; Vэвм=107; Квн=0,8; Тn=72*103.

[pic]

Для обработки информации также расчитываем количество ЭВМ:

Ка=1,2; (Pi=26*103;(Qi=6*106; Vэвм=106; Квн=0,8; Тn=72*103.

[pic]

Расчет АЦПУ: Принимаем равным количеству ЭВМ = 5 шт (1 лазерный, 4 -

типа EPSON LQ 100).

Копировальная техника:

CANON PC-1.

Для ЛВС.

Расчет ГЭВМ проводим по формуле, описанной выше.

Ка=1,2; (Pi=26*103;(Qi=3,5*106; Vэвм=106; Квн=0,8; Тn=72*103.

[pic]

Расчитываем количество ЭВМ для обработки информации:

Ка=1,2; (Pi=26*103;(Qi=6*106; Vэвм=106; Квн=0,8; Тn=72*103.

[pic]

Расчет АЦПУ:

принимаем равным количеству ЭВМ ( 4 шт.

Копировальная техника:

CANON PC-1/

3.3. Выбор и расчет периферийных технических средств.

Для децентрализованной системы.

Расчет количества терминалов производится по методике предложенной в

книге Максименкова А.В.

Число терминалов: [pic], где

(i, 1 =< i =< n - число терминал-часов, необходимое для выполнения

работ i-го вида ха период Т наиболее напряженных суток. При односменной

работе Т=8ч, n - число видов работ, проводимых за терминалами. Полученную

величину (Мт) округляем в большую сторону до целого числа.

[pic], где

Пi ( число запросов i -го вида, обрабатываемых за период Тi;

Тi ( время занятости терминала обработкой одного запроса (терминал-

секунда);

Pi ( коэффициент загрузки (0,8 ( при выполнении задач ввода,

редактирования данных, работы с БД; 0,7 ( при выполнении задач отладки

программы).

(i = Nтп / 3 , где

N ( число программистов, закрепленных за данным АП; Тп ( длительность

рабочей смены программиста (в часах).

Время: [pic], где

[pic] ( время ввода с терминала среднего сообщения;

[pic] , где

[pic] ( средняя длина сообщения;

[pic] ( реальная скорость ввода данных с терминала;

[pic] ( время оператора, необходимое для подготовки ввода запроса в

систему ([pic]= 5-10 с);

Страницы: 1, 2, 3, 4