Проектирование локальной вычислительной сети

Одновременно

начала передачу

еще одна станция

                                                              Да                       Нет               

станция закан-чивает передачу пакета

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:

 ,где

Ка ¾ коэффициент увеличения производительности ЭВМ;

Рi ¾ коэффициент трудоемкости обработки, определяемый количеством машинных операций, приходящихся на один энак вводимой информации для i-той группы задач (ОП/зн);

Qi ¾ максимальный суточный объем входной информации в показателях i-той группы задач (зн/cут);

Vэвм ¾ среднее быстродействие ЭВМ (оп/с);

Квн ¾ коэффициент снижения выбранной Эвм из-за обращения к внешним носителям и устройствам;

Тn ¾ фонд полезного машинного времени за расчетный период (с/сут).

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

Для обработки информации также расчитываем количество ЭВМ:

Ка=1,2; åPi=26*103;åQi=6*106; Vэвм=106; Квн=0,8; Тn=72*103.

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; åPi=26*103;åQi=3,5*106; Vэвм=106; Квн=0,8; Тn=72*103.

Расчитываем количество ЭВМ для обработки информации:

Ка=1,2; åPi=26*103;åQi=6*106; Vэвм=106; Квн=0,8; Тn=72*103.

Расчет АЦПУ:

принимаем равным количеству ЭВМ ¾ 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: , где

ti, 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.

, где

Пi ¾ число запросов i -го вида, обрабатываемых за период Тi;

Тi ¾ время занятости терминала обработкой одного запроса (терминал-секунда);

Pi ¾ коэффициент загрузки (0,8 ¾ при выполнении задач ввода, редактирования данных, работы с БД; 0,7 ¾ при выполнении задач отладки программы).

ti = Nтп / 3  , где

N ¾ число программистов, закрепленных за данным АП; Тп ¾ длительность рабочей смены программиста (в часах).

Время: , где

 ¾ время ввода с терминала среднего сообщения;

 , где

 ¾ средняя длина сообщения;

 ¾ реальная скорость ввода данных с терминала;

 ¾ время оператора, необходимое для подготовки ввода запроса в систему (= 5-10 с);

 ¾время передачи сообщения от Терминала к ЭВМ:

, где

 ¾ эффективная скорость передачи по КС;

 ¾ время выполнения процедуры опрос;

 , где

 ¾ средний объем вычислений, требуемых для обработки одного сообщения;

 ¾ быстродействие ЦПУ ЭВМ;

 ¾среднее число обращений к вводу-выводу при обработке.

 ¾среднее время передачи выходных сообщений на Терминал:

, где

 ¾время выполнения процедуры выбора;

, где

 ¾реальная скорость вывода данных на терминал;

 ¾ среднее время ожидания;

, где

 ¾дополнительное значение загрузки канала (=0,4);

 ¾среднее время передачи по КС одного сообщения;

Расчет:  байт / секунду;

5+185+110+95+35+30 = 470 (c) » 7 минут

 = 4,1 часа

Мт = 5ч. /  11ч. » 0,6 >= Т=1

Расчет количества ЭВМ:

Ко = 1,2;  å Qi = 6*106; åPi = 20*103;

Квн = 0,8;  Vэвм = 106; Тп = 72 * 103.

 = 2,5 Þ 3  ЭВМ типа IBM PC/ AT 286

Количество АЦПУ принимается равным количеству ЭВМ.

Расчет количества приемопередающих устройств:

 , где

К ¾ коэффициент, учитывающий число приемных и передающих устройств; U ¾ скорость передачи информации; R ¾ 0,2 - 0,7 ¾ коэффициент снижения скорости передачи, зависящий от применяемого метода повышения достоверности информации; Кг ¾ коэффициент готовности устройств; t ¾  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 ¾ 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:

 , где

qi  ¾ вероятность наличия ошибки перед операцией контроля;

bi ¾ вероятность пропуска ошибки при контроле;

 N ¾ 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 ¾ используется КС менее устойчивая среда к помехам Þ достоверность информации ниже.

Время ответа системы на запрос:

ЛВС:

Т = Туп + Тмд

 , где

S ¾ среднее число машинных операций, требуемых для обработки запроса;

V ¾  быстродействие ЭВМ;

J ¾интенсивность поступления запросов;

 H ¾ среднее число операций активной фазы процесса;

K ¾  число селекторных каналов;

T ¾ время обслуживания заявок по вводу-выводу информации;

 N1 ¾ число активных ТС.

Т= 11,1 + 0,02 = 11,12 (с)

Децентрализованная система:

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 ¾ 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 ¾комплекс программ, обеспечивающий автоматический перевод с алгоритмических и символических языков в машинные коды.

Прикладное ПО предназначено для программ пользователей. Пакеты прикладных программ ¾  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 ¾комплекс 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 ¾ для специализированных языков).

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11