Выполненная работа учащимся за время практики

За время практики я научился работать и ремонтировать автоматические устройства, сетевые устройства. А так же устанавливать специальное программное обеспечение для работы пользователей и администраторов на предприятии.

Была выполнена следующая работа:

работа с различными дистрибьютивами операционной системы Linux; установка сервера Linux Debian без графической оболочки через командную строку; установка и работа с операционной системой Linux Backtrack для пинтестинга; установка и работа с операционной системой Linux Kali для пинтестинга; тест вэб сайта www.maek.kz через утилиты в операционной системе Linux Kali; установка вэб сервера Apache, так же установка и настройка базы данных MySql; установка на вэб сервер Apache язык программирования PHP; тест ОЗУ в ЭВМ на предмет битых или нерабочих секторов через программу MemTest; тест ПЗУ (жёстких дисков) в ЭВМ напредмет битых секторов или долго считываемых секторов с помощью программы MHDD; продувка системных блоков и блоков питания от пыли и мусора; ремонт материнских плат ПК, выявление проблемы по порядку, проверки каждого устройства на работоспособность и т. д.

Вычислительные сети промышленных предприятий (ВС) являются основой информационной структуры любой организации. Проектирование вычислительных сетей промышленных предприятий должно производится с учетом особенностей предприятий. Большинство работ российских ученых, связанных с моделированием функционирования вычислительных сетей промышленных предприятий относятся к концу 7 0-х -началу 90-х годов нашего столетия. Благодаря бурному развитию информационных технологий появилось большое количество средств автоматизированного проектирования. Однако, в области проектирования и моделирования поведения вычислительных сетей промышленных предприятий в российской практике такие программные продукты не получили должного развития и распространения. На российском рынке представлены только специализированные редакторы схем ВС. Из известных математических моделей ВС, наибольшее распространение получили системы массового обслуживания (СМО) и сети массового обслуживания (СеМО). Они позволяют адекватно моделировать основные параметры вычислительных сетей промышленных предприятий: пропускную способность, время отклика, время обслуживания заявки, длину очереди и т.д. В СМО поток заданий моделируется распределением вероятностей Пуассона. Параметры распределения задаются гипотетически. Математические модели СМО и СеМО не представлены в настоящее время в форме САПР.

Основной величиной в модели поведения ВС является трафик. Успех проекта ВС зависит от наиболее адекватной оценки трафика в вычислительной'сети. В ходе проводимого анализа трафик вычислительной сети можно оценить только в интервальной форме. Причем на интервале обычно возможно задать функцию достоверности. Это позволяет построить меру трафика, как нечеткий интервал адекватно отражающий реальные процессы, происходящие в сети. Проектирование ВС осуществляется, как правило, в условиях неточности исходной информации, когда некоторые системные параметры определяются недостаточно точно, что порождает неопределенность условий проектирования. Часто эту неопределенность нельзя рассматривать, как стохастическое явление, так как отсутствуют стохастические параметры, и она может характеризоваться нечеткими.категориями.

В связи с вышеуказанным возникает интерес к теории «мягких вычислений» для решения. задач оптимизации систем при нечетко заданной исходной информации. В настоящее время на основе исследований в•основном зарубежных ученых [37,38/39,40,41,42,43,44,45,50,51] формируется методология «мягкие вычисления», среди направлений которой можно выделить нечеткие системы. (НС) [34,35,46,47,48,49, 52,53, 55, 60, 61, 62,63,бб,67]. Развивающиеся в настоящее время методы возможностного программирования в рамках теории "мягких вычислений" позволяют учитывать как вероятностный характер исходных данных, так и знания эксперта-проектировщика. Большинство задач проектирования вычислительных сетей промышленных предприятий могут быть представлены как оптимизационные задачи. В настоящее время неизвестны приложения оптимизации топологии вычислительных сетей промышленных предприятий, учитывающие условия нечетко заданного трафика, как и неизвестны приложения возможностного программирования для оптимизации топологии ВС на этапе проектирования. Таким образом, возникает научная проблема автоматизированного проектирования вычислительных сетей промышленных предприятий в условиях нечетко заданного трафика.

Перечисленные аспекты проблемы автоматизированного проектирования вычислительных сетей промышленных предприятий делают тему диссертационной работы актуальной.

Объектом исследования в диссертационной работе является вычислительная сеть с коммуникационным оборудованием без маршрутизации. В качестве коммуникационного оборудования рассматриваются наиболее распространенные его виды: коммутаторы и концентраторы.

Предметом исследования выступают трафик вычислительных систем ограниченных объектом исследования в условиях неопределенности.

Цель исследования заключается в построении модели вычислительной сети на основе трафика, как нечеткой величины, в разработке алгоритмов.выбора коммуникационного оборудования, определения оптимального варианта подключения узлов к коммуникационному оборудованию и оптимизации размещения коммуникационных узлов в условия нечетких исходных данных.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи исследования:

1.Провести сравнительный анализ методов оптимизации ВС, возможностей и ограничений существующих САПР ВС, выявить характерные особенности проблемной области проектирования ВС и определить место нечетких систем и возможностного программирования в САПР ВС.

2.Построить модель трафика ВС, представленного нечетким интервалом.

3.Разработать алгоритм оптимизации размещения коммуникационного оборудования в ВС в условиях нечетко заданного трафика.

4.Разработать алгоритм выбора коммуникационного оборудования и определения оптимального варианта подключения узлов к коммуникационному оборудованию в условиях нечетких исходных данных.

5.Разработать программу нечеткой оптимизации топологии ВС и внедрить ее в САПР ВС.

6.Провести вычислительные эксперименты по исследованию эффективности разработанной программы нечеткой оптимизации топологии вычислительной сети.

Для достижения цели исследования применялись следующие методы исследования: методы системного анализа; теории вероятностей; теории массового обслуживания; математического моделирования; линейного и нелинейного программирования; совокупность методов, обобщенных направлением "мягкие вычисления": теория нечетких множеств, теория возможностей, математический аппарат возможностного программирования.

На защиту выносятся следующие основные положения: 1.Мера трафика вычислительной сети может быть построена как вероятностная нечеткая величина:

Х= Ш,Т, {ц*(х),ръ},3,М}, где М- наименование величины;

Т-множе'ство термов нечетких значений трафика; {jj-t (х) / Pt} — множество функций принадлежности термов t и вероятностей соответствующих нечетких значений величины;

S- множество синтаксических правил употребления; М- множество семантических правил употребления.

2. Размещение коммуникационного оборудования вычислительной сети можно эффективно выполнить на основе воз-можностного программирования.

3. Переподключение рабочих узлов сети в условиях нечетко заданного трафика позволяет уменьшить трафик ВС за счет применения предложенного алгоритма переподключения.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается результатами экспериментальных исследований, а также результатом использования материалов диссертации в проектных организациях и учебных заведениях.

Маршрутиза́тор (от англ. router) — специализированный сетевой компьютер, имеющий как минимум один сетевой интерфейс и пересылающий пакеты данных между различнымисегментами сети, связывающий разнородные сети различных архитектур, принимающий решения о пересылке на основании информации о топологии сети и определённых правил, заданныхадминистратором.

Маршрутизатор работает на более высоком «сетевом» уровне 3 сетевой модели OSI, нежели коммутатор (или сетевой мост) и концентратор (хаб), которые работают соответственно на уровне 2 и уровне 1 модели OSI.

Обычно маршрутизатор использует адрес получателя, указанный в пакетных данных, и определяет по таблице маршрутизации путь, по которому следует передать данные. Если в таблице маршрутизации для адреса нет описанного маршрута, пакет отбрасывается.

Существуют и другие способы определения маршрута пересылки пакетов, когда, например, используется адрес отправителя, используемые протоколы верхних уровней и другая информация, содержащаяся в заголовках пакетов сетевого уровня. Нередко маршрутизаторы могут осуществлять трансляцию адресов отправителя и получателя, фильтрацию транзитного потока данных на основе определённых правил с целью ограничения доступа, шифрование/расшифрование передаваемых данных и т. д.

Сетевой коммутатор (жарг. свич от англ. switch — переключатель) — устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или несколькихсегментов сети. Коммутатор работает на канальном (втором) уровне модели OSI. Коммутаторы были разработаны с использованием мостовых технологий и часто рассматриваются как многопортовые мосты. Для соединения нескольких сетей на основе сетевого уровня служат маршрутизаторы.

В отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передаёт данные только непосредственно получателю (исключение составляет широковещательный трафик всем узлам сети и трафик для устройств, для которых не известен исходящий порт коммутатора). Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались.

Коммутатор хранит в памяти таблицу коммутации (хранящуюся в ассоциативной памяти), в которой указывается соответствие MAC-адреса узла порту коммутатора. При включении коммутатора эта таблица пуста, и он работает в режиме обучения. В этом режиме поступающие на какой-либо порт данные передаются на все остальные порты коммутатора. При этом коммутатор анализирует фреймы (кадры) и, определив MAC-адрес хоста-отправителя, заносит его в таблицу на некоторое время. Впоследствии, если на один из портов коммутатора поступит кадр, предназначенный для хоста, MAC-адрес которого уже есть в таблице, то этот кадр будет передан только через порт, указанный в таблице. Если MAC-адрес хоста-получателя не ассоциирован с каким-либо портом коммутатора, то кадр будет отправлен на все порты, за исключением того порта, с которого он был получен. Со временем коммутатор строит таблицу для всех активных MAC-адресов, в результате трафик локализуется. Стоит отметить малую латентность (задержку) и высокую скорость пересылки на каждом порту интерфейса.

Существует три способа коммутации. Каждый из них — это комбинация таких параметров, как время ожидания и надёжность передачи.

1. С промежуточным хранением (Store and Forward). Коммутатор читает всю информацию в кадре, проверяет его на отсутствие ошибок, выбирает порт коммутации и после этого посылает в него кадр.

2. Сквозной (cut-through). Коммутатор считывает в кадре только адрес назначения и после выполняет коммутацию. Этот режим уменьшает задержки при передаче, но в нём нет метода обнаружения ошибок.

3. Бесфрагментный (fragment-free) или гибридный. Этот режим является модификацией сквозного режима. Передача осуществляется после фильтрации фрагментов коллизий (первые 64 байта кадра анализируются на наличие ошибки и при её отсутствии кадр обрабатывается в сквозном режиме).

Задержка, связанная с «принятием коммутатором решения», добавляется к времени, которое требуется кадру для входа на порт коммутатора и выхода с него, и вместе с ним определяет общую задержку коммутатора.

Сетевой концентратор или хаб (от англ. hub — центр) — устройство для объединения компьютеров в сеть Ethernet c применением кабельной инфраструктуры типа витая пара. В настоящее время вытеснены сетевыми коммутаторами.

Сетевые концентраторы также могли иметь разъёмы для подключения к существующим сетям на базе толстого или тонкого коаксиального кабеля.

Концентратор работает на первом (физическом) уровне сетевой модели OSI, ретранслируя входящий сигнал с одного из портов в сигнал на все остальные (подключённые) порты, реализуя, таким образом, свойственную Ethernet топологию общая шина, c разделением пропускной способности сети между всеми устройствами и работой в режиме полудуплекса. Коллизии (то есть попытка двух и более устройств начать передачу одновременно) обрабатываются аналогично сети Ethernet на других носителях — устройства самостоятельно прекращают передачу и возобновляют попытку через случайный промежуток времени, говоря современным языком, концентратор объединяет устройства в одном домене коллизий.

Сетевой концентратор также обеспечивает бесперебойную работу сети при отключении устройства от одного из портов или повреждении кабеля, в отличие, например, от сети на коаксиальном кабеле, которая в таком случае прекращает работу целиком.

Единственное преимущество концентратора — низкая стоимость — было актуально лишь в первые годы развития сетей Ethernet. По мере совершенствования и удешевления электронных микропроцессорных компонентов данное преимущество концентратора полностью сошло на нет, так как их стоимость вычислительной части коммутаторов и маршрутизаторов составляет лишь малую долю на фоне стоимости разъёмов, разделительных трансформаторов, корпуса и блока питания, общих для концентратора и коммутатора.

Недостатки концентратора являются логическим продолжением недостатков топологии общая шина, а именно — снижение пропускной способности сети по мере увеличения числа узлов. Кроме того, поскольку на канальном уровне узлы не изолированы друг от друга, все они будут работать со скоростью передачи данных самого худшего узла. Например, если в сети присутствуют узлы со скоростью 100 Мбит/с и всего один узел со скоростью 10 Мбит/с, то все узлы будут работать на скорости 10 Мбит/с, даже если узел 10 Мбит/с вообще не проявляет никакой информационной активности. Ещё одним недостатком является вещание сетевого трафика во все порты, что снижает уровень сетевой безопасности и даёт возможность подключения снифферов.

Дата добавления: 2015-08-13