Выбор рациональной топологии для интранета

5.4.1. Особенности построения интранета

В настоящее время проявляется все большая потребность в корпоративных информационных сетях и системах в крупных объединениях, компаниях, банках и т.п. Основные вопросы, возникающие при выборе или проектировании информационных систем (ИС), заключаются в оценке потребностей пользователей в обработке информации, в анализе трафика, порождаемого работой системы (приложений) и в определении требований к производительности вычислительных средств, обеспечивающей оптимальное время отклика на запросы. Решение этих задач должно обеспечить выбор оптимального варианта построения системы, эффективное распределение технических ресурсов, снижение затрат и повышение качества организации вычислительного процесса, а именно: распределение задач по обработке данных между клиентом и сервером, учет возможности и степени приспособленности серверов к обработке запросов, способов распределения данных в базах данных (централизованный, расчлененный, дублирования, смешанный), организации подключения клиентов к серверам (непосредственно через концентраторы, коммутаторы, ЛВС) и др.

Учет всех этих и других факторов в ходе проведения специального тестирования без расчета трудоемкости этапа жизненного цикла может значительно усложнить и увеличить время и стоимость проведения испытаний, которые в условиях случайного набора различных комбинаций факторов и условий не могут гарантировать выбор оптимального состава характеристик системы.

Желательно иметь аналитическую модель функционирования ИС, позволяющую произвести укрупненный расчет трудоемкости разработки ИС, обеспечивающую решение требуемых задач с необходимым качеством в соответствии с определенными требованиями и получение оценок, которые можно использовать для целенаправленного выбора различных вариантов рационального построения ИС. Это должно позволить более эффективно и экономично проводить испытания и выбрать оптимальный вариант ИС. Подытоживая вышеизложенное, можно констатировать, что при проектировании корпоративных сетей решается большой круг взаимосвязанных задач и учитывается множество характеристик сети (пропускная способность, задержки, живучесть, стоимость, а также ограничения, накладываемые быстродействием аппаратуры, характером трафика и т.п.).

Основными задачами проектирования являются выбор и оптимизация топологии сети, обеспечивающей оптимальное количество и расположение коммутационных узлов и связывающих их каналов связи. Должна быть создана структура, обеспечивающая передачу заданных потоков информации по всем направлениям информационного обмена. Сложность этой задачи состоит не только в большом объеме вычислений, но и в весьма ограниченных возможностях определения исходных объемов передаваемой информации, потоки которой возрастают в ходе эксплуатации сети. Для упрощения в качестве исходной принимается структура так называемой минимальной сети, которая обеспечивает передачу всех потоков информации при использовании минимальной пропускной способности каждого из каналов. При этом считается, что передача информации в каждый момент времени возможна только между двумя узлами.

 

5.4.2. Построение минимальной сети

Исходными данными для ее построения являются:

местоположение узлов связи;

потоки информации, которыми должны обмениваться эти узлы (рис. 5.1).

В качестве исходной выбирается радиально узловая структура, которая в каждый момент времени обеспечивает передачу заданных объемов информации между парами узлов (рис. 5.2) путем исключения каналов между теми узлами, объемы передаваемой информации которых могут быть переданы другими путями через ребра с большими значениями пропускной способности.

 

В 6 С B С

 

8 7 10 8

8 10

А 11 D

9 А 11 D

E F 9

12 F 12 E

Рис. 5.1. Граф исходных потребностей Рис. 5.2. Граф исходной сети

 

Дальнейшее построение минимальной сети осуществляется в 3 этапа:

1. Последовательным вычитанием наименьших объемов информации исходную радиально-узловую сеть разбивают на две, в одной из которых между каждой парой узлов передаются одинаковые потоки (однородная сеть), а в другой – разность между исходными потоками и потоками в однородной сети. Разбиение повторяют, пока не получится сумма однородных сетей, каждая из которых обеспечивает одинаковую пропускную способность (рис. 5.3).

B C B C C

8 10 8 8

 

A 11 D = A 8 D + A 3 D =

9 8 2 1

F 12 E F 8 E F 4 E

C

1 C

= A[8] + A 1 D + A 2 D + 3 =

1 F E

F E

 

 

A[8] + A[1] + A 2 D 1 + 2

 

Рис. 5.3. Построение однородных сетей

 

2. Радиальные структуры заменяются кольцевыми с пропускной способностью каждого канала в 2 раза меньшей (рис. 5.4).

 

 

B 4 C C C

4 4 0,5 0,5 0,5 0,5

A D +A D + +

4 4

0,5 0,5 F 0,5 E

F 4 E F 0,5 E

 

+ 2 + 2

A D F E

 

Рис. 5.4. Кольцевые сети

 

3. Сложения кольцевых сетей получаем искомую минимальную сеть (рис. 5.5):

 

B 4 C

 

4 0,5 4,5

 

 

A 2 D

0,5 0,5

4,5 7 4,5

 

Рис. 5.5. Минимальная сеть