Проектирование локальной вычислительной сети

[pic] (время передачи сообщения от Терминала к ЭВМ:

[pic], где

[pic] ( эффективная скорость передачи по КС;

[pic] ( время выполнения процедуры опрос;

[pic] , где

[pic] ( средний объем вычислений, требуемых для обработки одного

сообщения;

[pic] ( быстродействие ЦПУ ЭВМ;

[pic] (среднее число обращений к вводу-выводу при обработке.

[pic] (среднее время передачи выходных сообщений на Терминал:

[pic], где

[pic] (время выполнения процедуры выбора;

[pic], где

[pic] (реальная скорость вывода данных на терминал;

[pic] ( среднее время ожидания;

[pic], где

[pic] (дополнительное значение загрузки канала ([pic]=0,4);

[pic] (среднее время передачи по КС одного сообщения;

Расчет: [pic][pic][pic] байт / секунду; [pic]

[pic]5+185+110+95+35+30 = 470 (c) ( 7 минут

[pic] = 4,1 часа

Мт = 5ч. / 11ч. ( 0,6 >= Т=1

Расчет количества ЭВМ:

Ко = 1,2; ( Qi = 6*106; (Pi = 20*103;

Квн = 0,8; Vэвм = 106; Тп = 72 * 103.

[pic] = 2,5 ( 3 ЭВМ типа IBM PC/ AT 286

Количество АЦПУ принимается равным количеству ЭВМ.

Расчет количества приемопередающих устройств:

[pic] , где

К ( коэффициент, учитывающий число приемных и передающих устройств; U (

скорость передачи информации; R ( 0,2 - 0,7 ( коэффициент снижения скорости

передачи, зависящий от применяемого метода повышения достоверности

информации; Кг ( коэффициент готовности устройств; t ( допустимое время

передачи информации.

Q = 106 зн/ сутки; К=0,6; U = 2400 зн/ сутки;

R= 0,2; Кг = 0,9; t = 300 c.

Nп = 4,6 ( 5 устройств.

Для ЛВС.

Количество Терминалов и ЭВМ ( аналогично.

К каждому Т подключен внешний модем для передачи информации.

3.4. Выбор оптимального варианта (по критериям эффективности)

Для ЛВС и децентрализованной системы. Расчет достоверности производится

по методике.

Достоверность операций найдем по формуле:

[pic] , где

qi ( вероятность наличия ошибки перед операцией контроля;

(i ( вероятность пропуска ошибки при контроле;

N ( количество операций;

Для ЛВС:

Qb=3*10-5*0,01+10-5*10-4*10-6+0,2*10-6*0,01+0,1*10-4*10-5+10-6+10-4*10-

5+10-5*10-5+

10-10*0,08+0,2*10-6*10-5+0,4*10-7+10-5*10-5+0,5*10-6*0,01= 3,1 *10-7

(достоверность может быть увеличена за счет методов контроля до 10-8)

В децентрализованной системе ( используется КС менее устойчивая среда к

помехам ( достоверность информации ниже.

Время ответа системы на запрос:

ЛВС:

Т = Туп + Тмд

[pic]

[pic] , где

S ( среднее число машинных операций, требуемых для обработки запроса;

V ( быстродействие ЭВМ;

J (интенсивность поступления запросов;

H ( среднее число операций активной фазы процесса;

K ( число селекторных каналов;

T ( время обслуживания заявок по вводу-выводу информации;

N1 ( число активных ТС.

[pic]

[pic]

Т= 11,1 + 0,02 = 11,12 (с)

Децентрализованная система:

[pic]

[pic]

Т = 0,31 + 12,7 = 13,01 (с)

Время ответа ЛВС меньше.

По надежности ЛВС значительно превосходит децентрализованную систему.

4. Программное обеспечение системы.

4.1 Структура ПО и его основные функции.

Программное обеспечение ( совокупность программ, позволяющий

организовать решение задач на ЭВМ. ПО и архитектура ЭВМ образуют комплекс

взаимосвязанных и разнообразных функциональных средств ЭВМ, оперделяющих

способность решения того или иного класса задач.

По назначению ПО делится на 4 класса (рисунок 3). Системное программное

обеспечение организует процесс обработки информации в ЭВМ. Главную его

часть составляет операционная система (ОС). Средства контроля и диагностики

обеспечивают автоматический поиск ошибок и проверку функционирования

отдельных узлов ЭВМ. Система программирования позволяет разрабатывать

программы на языках программирования. В нее входят трансляторы (комплекс

программ, обеспечивающий автоматический перевод с алгоритмических и

символических языков в машинные коды.

Прикладное ПО предназначено для программ пользователей. Пакеты

прикладных программ ( комплекс программ, предназначенных для решения

определенного класса задач.

Библиотеку стандартных программ составляют часто используемые программы

вычисления функций, решения уравнений, распространенных операций обработки

данных (сортировка, копирование набора данных-файла и т.д).

Уникальное ПО (комплекс программ, предназначенных для выполнения

специализированных программ пользователя (трансляторы). По фунцкиональному

значению трансляторы делятся на: компиляторы (перевод программ на

алгоритмическом языке в машинные коды без выполнения); интерпретаторы

(перевод каждой конструкции алгоритмического языка в машинные коды с

одновременным выполнением); ассемблер (перевод программы с языков

символического кодирования в машинные коды); языковый процессор (совмещает

функции компиляторов, интерпретаторов и ассемблера ( для специализированных

языков).

Рис 3 Классификация программного

обеспечения.

4.2. Методы и средства разработки ПО

Технология программирования включает в себя написание программ на

языках программирования и организацию их выполнения с использованием

комплеква программно-технических средств ЭВМ. При разработке программ

используется технологии 2 видов: сверху вниз (разработка в начале главной

программы, а затем входящих в нее составных компонентов (подпрограмм);

снизу вверх ( разработка в начале подпрограмм (начиная с элементарных), а

затем главной программы, исполльзующей разработанные программыне

компоненты.

Высшее звено технологии (выбор языка программирования и соответствующей

программной среды (ОС). Он проводится на этапе разработки алгоритма с

учетом оссобенностей последнего и возможностей имеющихся средств ЭВМ, а

также с учетом простоты написания программы, удобства отладки,

эффективности и надежности программы.

Эффективность программ определяется затрачиваемым машинным временем и

требуемым объемом памяти ЭВМ.

При разработке прграмм необходимо помнить, что программа должна быть:

= универсальной, то етсь не зависимой от конкретного набора данных;

= гибкой, то есть легко настраиваться на изменение параметров решаемой

задачи;

= мобильной, то есть легко переносимой на другие типы ЭВМ с учетом их

прикладного обеспечения;

= надежной, то есть имеющей средства защиты от неправильного ввода

данных, неопределенных параметров и случайных сбоев.

При составлени и отладке программ целесообразно использовать в

операторах языка программирование переменных; в тексте программы (

комментарии.

Автоматизация программирования предусматривает использование готовых

программ, в частности пакетов прикладных программ и библиотек стандартных

программ; дальнейшее развитие и становление создания программ для ЭВМ самой

ЭВМ.

Модульное программирование (независимое программирование каждого

модуля. Включение модуля в основную программу проводится после его полной

отладки и тестирования.

Структурное программирование (процесс программирования на

алгоритмическом языке с использованием определенных конструкций. При таком

программировани: программа составляется на базе линейной, разветвленной или

циклической алгоритмической структур и между этими структурами передача

управления производится только вперед (сверху вниз в блок-схеме);

использование команд безусловной передачи управления недопустимо.

4.3. ОС и средства, расширяющие ее возможности.

Структура ОС приведена на рис 4.

Рис 4 Структура ОС для ЭВМ

Планировщики ( программы, организующие распределение ресурсов ЭВМ и

связь с пользователем. Супервизор обеспечивает организацию процессов

обработки программ на ЭВМ. Сервисные обслуживающие программы позволяют

рационально организовать процесс обработки программ (программных модулей).

Модуль ( функционально и конструктивно законченная программа. Редактор

связей ( программа, формирующая единый программный модуль из нескольких

модулей. Загрузчик ( программа, обеспечивающая размещение программных

модулей в основной памяти ЭВМ. Отладчик ( программа, позволяющая

автоматизировать процесс отладки пользовательских программ. Утилиты (

программы, позволяющие выполнять различные сервисные функции: перезапись

(копирование) программ и файлов, вывод на печать, сортировку и упорядочение

файлов и др.

Для данной АЭИС выбирается ОС MS - DOS 5.0. Как правило, персональный

компьютер IBM работает под управлением операционной системы MS - DOS фирмы

Mircosoft, либо ее варианта PC - DOS.

Операционная система состоит из следующих частей.

Базовая система вводы-вывода (BIOS), находящаяся в постоянной памяти

(ПЗУ) компьютера. Эта часть ОС является "встроенной" в ЭВМ. Ее назначение

состоит в выполении наиболее простых и универсальных услуг ОС, связанных с

осуществлением ввода-вывода. Базовая система ввода-вывода содержит также

тест функционирования компьютера, проверяющий работу памяти и устройств

ЭВМ при включении его электропитания. Кроме того, базовая сситема ввода-

вывода содержит программу вызова загрузчика операционной системы.

Загрузчик ОС (очень короткая программа, находящаяся в первом секторе

каждой дискеты с ОС MS - DOS. Функция этой программы заключается в

считывании в память еще 2 модулей ОС, которые и завершают процесс

загрузки DOS. На ЖМД загрузчик ОС состоит из 2 частей, то етсь жесткий

диск может быть разбит на несколько разделов (логических дисков).

Дисковые файлы IO.SYS и MSDOS.SYS (они могут называться, например,

IBMBIO.COM и IBMDOS.COM). Они загружаются в памятьзагрузчиком ОС и остаются

в памяти постоянно. Файл IO.SYS представляет собой дополнение к базовой

системе ввода-вывода в ПЗУ. Файл MSDOS.SYS реализует основные

высокоуровненвые услуги DOS.

Командный процессор DOS обрабатывает команды, вводимые пользователем.

Он находится в дисковом файле COMMAND.COM на диске, с которого загружается

ОС. Некоторые команды процессор выполняет сам. Для выполнения остальных

(внешних) команд пользователя процессор ищет на дисках программу с

соответствующим именем, и, если находит ее, то загружает в память и

передает ей управление. По окончании процесса программа удалятеся из памяти

и выводится приглашение DOS.

5. Экономическая эффективность системы.

Расчет основных экономических показателей системы (для оптимальонго

варианта (системы, основанной на ЛВС).

Производится по методике, описанной в п 1.4. данного проекта.

Приводим расчеты показателей:

Стоимость основных технических средств (в $ США).

IBM 486 DX 2 - 2000 (2шт)

IBM 286 2200 (6 шт)

Модем внешний 1000 (2 шт)

Кабель 150

Принтер 2020 (8 шт)

Копировальная техника 300

МД 50

Система резервного

питания 260

___________________________________

Итого 7900

Курс НБУ ( 190000 крб. за 1 доллар США. Всего 1,5 млрд крб.

Стоимость вспомогательного оборулования (10% от стоимости основных ТС):

150 млн. крб.

Всего 1,65 млрд крб.

Имеем стоимость ПО: 2 млрд крб

Расчет показателя Сэ:

заработная плата (755, ФЗП (6% олт заработной платы) ( 45

755 - 45 = 710*190000 = 1, 35 млрд крб

амортизация основных фондов (12%) = 180 млн крб

электроэнергия (0,5%) = 7,5 млн крб

ремонт (3%) = 45 млн крб

прочие (1%) = 15 млн крб

_________________________________

Итого Сэ = 382,5 млн крб

Кз = 1 500 000 000 (1 - 0,12*5) = 600 000 000 крб

К2 = 1 500 000 000 крб

Кивс = 1 500 000 000 + 600 000 000 + 300 000 000 = 2 400 000 000 крб

[pic] крб

[pic] крб

Экономический эффект: 612 000 000 крб от одного АРМ

Z = 539 470 000 крб

Экономический эффект от внедрения АЭИС:

5 394 700 000 крб

Срок окупаемости: [pic]года

0,5 *12 = 8 месяцев

К = 0,12

Введение АЭИС целесообразно.

Срок окупаемости:

[pic] крб в месяц

затраты составляют ( 3 700 000 000 крб

450 000 000 * 8 месяцев ( 3 700 000 000 крб ( 8 месяцев ( срок

окупаемости

Выводы

В данном курсовом проекте рассмотрены 3 системы: децентрализованная с

каналом связи, децентрализованная с передачей курьером и ЛВС. В результате

расчетов критериев эффективности (время ответа системы на запрос,

достоверонсти информации) можно сделать вывод, что наиболее целесообразной

является ЛВС (достоверность ( 10-8; время ответа на запрос ( 11, 12

секунд).

Для оптимального варианта составлен ТП и рассчитаны показатели

экономической эффективности:

- экономический эффект от внедрения АЭИС ( 5 394 700 000 крб;

- срок окупаемости (8 месяцев;

- коэффициент эффективности ( 0,2.

Введение АЭИС на базе ЛВС целесообразно.

Для децентарлизованной системы и ЛВС рассчитаны основные и периферийные

ТС, приведены структурные схемы КТС.

Затраты на закупку ТС для внедрения системы на базе ЛВС составили около

2 млрд крб, на ПО ( 2 миллиарда крб.

Сптсок литературы:

Кривоногов Ю. А. "Справочник "Мини - и микро - ЭВМ" М. "Высшая школа",

1990

Ларионов "Вычислительные комплексы, системы и сети" М. "Финансы и

статистика", 1987

Максименков "Основы проектирования ИВС и сетей ЭВМ" М. "Высшая школа" ,

1991

"Персональные АИС и дисплейные комплексы" под ред. Четверикова В.Н. Выпуск

6. "Высшая школа", 1990

Пономарева К.В., Кузьмин Л.Г. "ИО АСУ" М. "Высшая школа", 1981

Самсонов В.С. "АСУ" М. "Высшая школа", 1991

Фигурнов В.Э. "IBM PC для пользователя" М. "Финансы и статистика", 1991

Шрайберг Я.Л., Гончаров М.В. "Справочное руководство по основам

информатики и вычислительной техники" М. "Финансы и статистика", 1990

Якубайтис Э.А. "Информатика. Электроника. Сети" М. "Финансы и статистика",

1989

-----------------------

Информационное обеспечение

внемашинное

внутримашинное

Система классификации и кодирования

Нормативно - справочные документы

Оперативные документы

Методические и инструктивные материалы

Информационные массивы (БД)

Индивидуальные файлы данных (программы)

Входные

Промежуточные

Выходные

Главная Эвм

ОС, СУБД

ЭВМ

ОС,СУБД

ЭВМ

ОС, СУБД

ЭВМ

ОС, СУБД

X

XXX

X

XX

Уровень управления

Совет

Правления

2

Порядковый номер задач,

входящих в подсистему

Планирование труда и кадров

01

Код подсистемы по сферам, направлениям и участкам деятельности

Кадры

008

Код подсистемы по фазам и периодам управления

Текущее планирование

4

сбор данных в подразделениях объекта

децентрализованная обработка

ввод данных в ЭВМ (Т)

передача данных по КС на ВЦ

централизованная обработка

передача обработанной информации пользователю

просмотр информации на зкране, распечатка Д

распечатка Д, принятие решения

доведение информации до пользователя

запись на МД

распечатка Д

УПД на МД

АЦПУ

ПЭВМ IBM PC/AT 486 DX

АЦПУ

EPSON LQ 100

ПЭВМ IBM PC/AT

АЦПУ

EPSON LQ 100

ЭВМ IBM PC/AT

АЦПУ

EPSON LQ 100

ЭВМ IBM PC/AT

УПД на МД

ПЭВМ IBM PC/AT 486 DX

АЦПУ

CANON PC - 1

МПД

АПД

КС

АПД

ЭВМ IBM PC/AT

АЦПУ

УПД на МД

ЭВ IBM PC/AT

УПД на МД

АЦПУ

EPSON LQ 100

ЭВМ IBM

PC/AT

АЦПУ

EPSON LQ 100

УПД на МД

УПД на МД

АЦПУ

ПЭВМ IBM PC/AT 486 DX

АЦПУ

EPSON LQ 100

ПЭВМ IBM PC/AT

АЦПУ

EPSON LQ 100

ЭВМ IBM PC/AT

АЦПУ

EPSON LQ 100

ЭВМ IBM PC/AT

УПД на МД

ПЭВМ IBM PC/AT 486 DX

АЦПУ

(лазерный)

CANON PC - 1

МПД

АПД

КС

АПД

ЭВМ IBM PC/AT 286

УПД на МД

ЭВ IBM PC/AT

УПД на МД

АЦПУ

EPSON LQ 100

ЭВМ IBM

PC/AT

АЦПУ

EPSON LQ 100

УПД на МД

АЦПУ

(лазерный)

станция "слушает" моноканал

станция короткое время ждет И...

станция передает пакет

станция прекра-щает передачу, короткое время ждет И...

станция закан-чивает передачу пакета

УПД на МД

АЦПУ

ЭВМ

IBM PC/AT

АЦПУ

EPSON LQ 100

ЭВМ IBM PC/AT

АЦПУ

EPSON LQ 100

ЭВМ IBM PC/AT

АЦПУ

EPSON LQ 100

ЭВМ IBM PC/AT

CANON PC - 1

ЭВМ IBM PC/AT

УПД на МД

УПД на

МД

АЦПУ

АЦПУ

EPSON LQ 100

ПЭВМ IBM PC/AT 486 DX

ПЭВМ IBM PC/AT 486 DX

система резервного питания Bask-UPS 400 VA

блок сетевого интерфейса

премно-передающая среда

моноканал

СА

ЭВМ IBM PC/AT

АЦПУ

EPSON LQ 100

АЦПУ

EPSON LQ 100

ЭВМ IBM PC/AT

ЭВМ IBM PC/AT

АЦПУ

EPSON LQ 100

УПД на

МД

ЭВМ IBM PC/AT

УПД на МД

АЦПУ

ЭВМ

IBM PC/AT

АЦПУ

EPSON LQ 100

ЭВМ IBM PC/AT

АЦПУ

EPSON LQ 100

ЭВМ IBM PC/AT

АЦПУ

EPSON LQ 100

ЭВМ IBM PC/AT

CANON PC - 1

ЭВМ IBM PC/AT

УПД на МД

УПД на

МД

АЦПУ

АЦПУ

EPSON LQ 100

ПЭВМ IBM PC/AT 486 DX

ПЭВМ IBM PC/AT 486 DX

система резервного питания Bask-UPS 400 VA

блок сетевого интерфейса

премно-передающая среда

моноканал

СА

ЭВМ IBM PC/AT

АЦПУ

EPSON LQ 100

АЦПУ

EPSON LQ 100

ЭВМ IBM PC/AT

ЭВМ IBM PC/AT

АЦПУ

EPSON LQ 100

УПД на

МД

ЭВМ IBM PC/AT

УПД на МД

АЦПУ

ЭВМ

IBM PC/AT

АЦПУ

EPSON LQ 100

ЭВМ IBM PC/AT

АЦПУ

EPSON LQ 100

ЭВМ IBM PC/AT

АЦПУ

EPSON LQ 100

ЭВМ IBM PC/AT

CANON PC - 1

ЭВМ IBM PC/AT

УПД на МД

УПД на

МД

АЦПУ

АЦПУ

EPSON LQ 100

ПЭВМ IBM PC/AT 486 DX

ПЭВМ IBM PC/AT 486 DX

система резервного питания Bask-UPS 400 VA

блок сетевого интерфейса

премно-передающая среда

моноканал

СА

ЭВМ IBM PC/AT

АЦПУ

EPSON LQ 100

АЦПУ

EPSON LQ 100

ЭВМ IBM PC/AT

ЭВМ IBM PC/AT

АЦПУ

EPSON LQ 100

УПД на

МД

ЭВМ IBM PC/AT

средства диагностики и контроля

Программное обеспечение

(ПО)

операционные системы

системное

языки программирования

системы программирования

Трансляторы

пакеты прикладных программ

прикладное

Библиотеки стандартных программ

уникальное

ОС

Сервисные обрабатывающие программы

Супервизор

Планировщики

редактор связей

Загрузчик

Отладчик

Утилиты

Страницы: 1, 2, 3, 4