Методика проектирования отказоустойчивых вычислительных систем с резервированными каналами передачи данных тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.12, кандидат технических наук Осипов, Андрей Владимирович

• Осипов, Андрей Владимирович
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Осипов, Андрей Владимирович

СОДЕРЖАНИЕ

5

ГЛАВА 1. Задачи автоматизированного проектирования высоконадежных вычислительных сетей

1.1. Особенности проектирования высоконадежных вычислительных

1.1.1. Требования к распределенным системам управления

1.2. Стандарты организации сетей с резервированными каналами

1.2.1. Балансировка нагрузки и обеспечение отказоустойчивости каналов средствами Windows Server 2012

1.2.2. Агрегирование по протоколу SMB Multichannel

1.2.3. Алгоритмы распределения блоков данных по резервированным каналам

1.3. Проблемы проектирования сетей с резервированными каналами

1.3.1. Распределение пропускной способности резервированных каналов

1.3.2. Проблема нарушения порядка следования кадров

1.4. Существующие подходы к проектированию вычислительных сетей

1.4.1. Применение систем поддержки принятия решений

1.4.2. Применение комбинаторных методов и методов эволюционного моделирования

1.5. САПР вычислительных сетей с резервированием каналов

1.6. Выводы

ГЛАВА 2. Комплекс моделей поддержки системы автоматизированного оптимального проектирования резервированных вычислительных сетей

2.1. Выбор показателей надежности вычислительной сети

2.2. Проблема множественного доступа в сетях с интеграцией гетерогенных каналов

2.3. Выбор рационального варианта организации доступа к среде

2.4. Варианты объединения каналов

2.4.1. Реализация механизмов организации обмена по резервированным каналам на верхних уровнях сетевой модели

2.4.2. Реализация механизмов организации обмена по резервированным каналам на нижних уровнях сетевой модели

2.5. Алгоритм DPB распределения блоков данных по резервированным каналам

65

2.5.1. Выбор варианта организации обмена через резервированные каналы65

2.5.2. Схема алгоритма DPB

2.6. Модель вычислительной сети с распределением кадров по резервированным каналам

2.6.1. Модель системы с фрагментацией блоков данных и повторной передачей

2.6.2. Модель передачи данных по резервированным каналам со скользящим окном

2.7. Структурная оптимизация резервированной вычислительной сети

2.8. Выбор типа физического канала

2.9. Выводы

ГЛАВА 3. Методика проектирования высоконадежных вычислительных сетей с резервированием каналов

3.1. Процедура проектирования вычислительных сетей

3.2. Выбор целевой функции и параметров оптимизации

3.3. Определение топологии сети

3.4. Определение физических каналов, используемых для построения сети

3.5. Способ организации резервированных физических каналов

3.6. Алгоритм распределения кадров по каналам

3.7. Задача оптимизации размера скользящего окна

3.8. Определение способа распределения блоков данных

3.9. Выводы

ГЛАВА 4. Применение методики проектирования при разработке вычислительной сети на ОАО «СПЕКТР»

4.1. Общие требования к АСУ ТП

4.2. Описание объекта автоматизации

4.3. Конфигурация вычислительной сети

4.4. Выводы

Заключение

Список литературы

Список сокращений

Приложение А

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методика проектирования отказоустойчивых вычислительных систем с резервированными каналами передачи данных»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы.

При проектировании вычислительных систем с интеграцией средств измерения, обработки и хранения информации, в том числе средств сбора информации с датчиков, измерительных и управляющих приборов, актуальной является задача обеспечения высокого уровня надежности, отказоустойчивости и производительности при ограничении затрат на их реализацию. Современные вычислительные системы зачастую являются распределенными и большемасштабными.

Основным методом повышения надежности и отказоустойчивости системы является введение избыточности. Резервирование каналов передачи данных находит широкое применение, так как благодаря агрегированию каналов:

1. Пропускную способность вычислительной сети можно наращивать инкре-ментно.

2. Агрегированный канал, состоящий из нескольких физических каналов, обладает отказоустойчивостью.

3. Единица пропускной способности агрегированного канала может быть дешевле по сравнению с каналом аналогичной пропускной способности, реализованного без агрегирования.

Одновременное использование нескольких каналов связано с вариантностью организации обмена. Используемые в настоящее время стандарты, протоколы и средства агрегирования в подавляющем большинстве направлены на объединение однородных каналов.

Интерес представляет возможность использования каналов различной физической природы, в том числе проводных и беспроводных. Объединение разных сред для передачи информации позволяет адаптивно использовать их особенности, например, то, что проводные каналы невосприимчивы к радиопомехам в эфире, а в беспроводных каналах невозможен обрыв/повреждение кабеля. Широкое применение агрегирования разнородных каналов обусловлено также трудностью масшта-

бирования кабельной системы эксплуатируемых объектов при относительной легкости подключения дополнительных беспроводных каналов, позволяющих, кроме того, предоставлять услуги мобильной передачи данных.

При объединении каналов, предполагающих использование различных протоколов множественного доступа, встает вопрос их интеграции. Учет особенностей каналов при агрегировании и распределении блоков данных позволит эффективно использовать их пропускные способности.

В связи с этим представляется актуальным разработка методологии автоматизированного проектирования вычислительных систем и сетей, включая постановку, формализацию и типизацию проектных процедур в части разработки моделей, методов и средств поддержки оптимального проектирования систем с отказоустойчивой резервированной телекоммуникационной средой.

Объект исследования диссертационной работы - методики и средства автоматизированного проектирования отказоустойчивых вычислительных сетей.

Предмет исследования - методы проектирования вычислительных сетей с резервированными каналам.

Цель исследования. Целью диссертационной работы является повышение эффективности автоматизированного проектирования вычислительных сетей с резервированием разнородных каналов на основе моделей, алгоритмов и методов для синтеза и анализа проектных решений, учитывающих возможности отказов каналов, потери блоков данных и возможности их перераспределения по разнородным каналам с учетом их работоспособности и эффективности.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели требуется разработка и исследование моделей, алгоритмов и методов для синтеза и анализа проектных решений, в том числе:

1. Формирование вариантов проектных решений по построению отказоустойчивых вычислительных сетей с резервированием каналов.

2. Построение комплекса моделей надежности и производительности вычислительной сети, направленных на поддержку автоматизированного проектирования в части выбора рациональных вариантов организации разнородных каналов.

3. Определение рациональных вариантов распределения блоков данных по разнородным резервированным каналам.

4. Оптимизация фрагментации блоков данных и их распределения по резервированным неоднородным каналам.

5. Оптимизация размера скользящего окна при агрегации разнородных каналов с учетом отказов и сбоев при передаче блоков данных.

6. Векторная оптимизация структуры отказоустойчивых вычислительных систем с резервированием каналов различной природы.

Методы исследования. Для решения сформулированных задач и достижения поставленной цели в диссертационной работе использованы методы теории вероятностей, комбинаторного анализа, теории случайных процессов, в частности Марковских процессов, теории принятия решений, теории надежности, теории массового обслуживания, а также имитационного моделирования.

Научная новизна работы заключается в следующем:

Предложена методика автоматизированного проектирования отказоустойчивых вычислительных сетей с резервированием каналов различной физической природы, при этом:

1. Сформулированы варианты проектных решений по организации межмашинного обмена через резервированные каналы различной физической природы.

2. Предложен комплекс аналитических и имитационных моделей надежности и производительности вычислительной сети, направленных на поддержку автоматизированного проектирования в части выбора рациональных вариантов организации резервированных разнородных каналов, включая оптимизацию размера скользящего окна и фрагментации блоков данных для их распределения по неоднородным резервированным каналам с учетом сбоев и накопления отказов.

3. Предложена и решена задача векторной оптимизации для поддержки параметрического и структурного синтеза проектных решений по резервированию неоднородных каналов.

Практическая ценность работы состоит в следующем:

1. Предложены модели оптимизации, позволяющие в процессе автоматизированного проектирования определять параметры вычислительной сети с резервированием каналов для различных приложений (минимизация энергопотребления и вероятности отказов, максимизация пропускной способности при ограничении стоимости системы и т.д.).

2. Предложена имитационная модель процесса распределения блоков данных по резервированным каналам, которая позволяет в процессе проектирования осуществить количественный выбор параметров организации обмена через коммуникационную подсистему с различными характеристиками каналов.

3. Предложена методика проектирования отказоустойчивых вычислительных сетей с каналами различной физической природы.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы обсуждались на конференциях: Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Информационные технологии в профессиональной деятельности и научной работе», Марийский государственный технический университет, 2009 г, г. Йошкар-Ола; VI (14-17 апреля 2009 г), VII (20-23 апреля 2010 г), VIII (12-15 апреля 2011 г) Всероссийская межвузовская конференция молодых ученых, СПбГУ ИТМО, г. Санкт-Петербург; Второй научный конгресс студентов и аспирантов ИНЖЭКОН-2009, 22-23 апреля 2009 г, г. Санкт-Петербург; IV Межвузовская научно-практическая конференция студентов, магистрантов и аспирантов «Социально-экономические аспекты сервиса: современное состояние и перспективы развития», СПбГУСЭ, 12-14 апреля 2010 г, г. Санкт-Петербург; Международная научно-практическая конференция «XXXIX (2010 г), XL (2011 г) Неделя науки СПбГПУ», г. Санкт-Петербург; Международная научно-практическая конференция «Современные направления теоретических и прикладных исследований '2011», 2011 г, г. Одесса; III Всероссийская молодежная научная конференция «Научный потенциал молодежи - будущее России», III Всероссийские научные Зворыкинские чтения, 22 апреля 2011 г, г. Муром; Межвузовская научно-практическая конференция «Перспективы развития северных территорий России: соци-

ально-экономический аспект», ГПА, 2011 г, г. Санкт-Петербург; VII Международная научно-практическая конференция «Перспективные направления в науке и технике - 2011», 2011 г, г. Пшемысль, Польша; IX научно-практическая конференция студентов и аспирантов (с международным участием) «Региональные аспекты инновационного развития сферы сервиса в современных условиях», СПбГУСЭ, 2011 г, г. Санкт-Петербург; II Всероссийская молодежная научно-практическая конференция «Исследования молодежи - экономике, производству, образованию», Сыктывкарский лесной институт, 20-21 апреля 2011 года, г. Сыктывкар; У-я международная межвузовская научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов «Лесной сектор экономики: проблемы и пути решения», СПбГЛТУ 2012 г, г. Санкт-Петербург; I Всероссийский конгресс молодых ученых, г. Санкт-Петербург, НИУ ИТМО, 2012; ХЫ (2012 г), ХЫ1 (2013 г) научная и учебно-методическая конференция НИУ ИТМО, г. Санкт-Петербург, НИУ ИТМО.

Достоверность полученных результатов обусловлена корректностью используемого математического аппарата, подтверждена имитационным моделированием, экспертизами работы при получении грантов, а также результатами внедрения. Полученные результаты согласованны с данными других исследований в отечественной и зарубежной литературе.

Реализация и внедрение результатов работы. Положения разработанной методики использовались при создании эскизного проекта сети сбора данных технологического процесса производства на предприятии ОАО «СПЕКТР», что подтверждается актом о внедрении.

Основные результаты работы внедрены в НИР кафедры ВТ НИУ ИТМО №610481 «Разработка методов и средств системотехнического проектирования информационных и управляющих систем с распределенной архитектурой».

Исследования поддержаны:

1. Грантом в рамках Конкурса грантов 2011 года для студентов, аспирантов вузов и академических институтов, расположенных на территории Санкт-Петербурга на реализацию НИР "Исследование и разработка методов построения вычислительных сетей при интеграции проводных и беспроводных каналов".

2. Грантом в рамках Конкурса грантов 2012 года для студентов вузов, расположенных на территории Санкт-Петербурга, аспирантов вузов, отраслевых и академических институтов, расположенных на территории Санкт-Петербурга на реализацию НИР "Разработка алгоритмов высоконадежной передачи данных в сетях с гетерогенным резервированием магистралей".

3. Стипендией Президента Российской Федерации на 2011/2012 учебный год.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 26 работ, включая 5 статей

в изданиях из перечня ВАК.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту.

1. Методика проектирования отказоустойчивых вычислительных систем с резервированием каналов различной природы.

2. Модель оптимальной фрагментации блоков данных для распределения по резервированным каналам.

3. Имитационная модель и методика ее использования для поддержки автоматизированного проектирования при определении оптимального способа распределения блоков данных по разнородным резервированным каналам.

4. Модель оптимизации размера скользящего окна для сети с агрегацией разнородных каналов.

Заключение диссертации по теме «Системы автоматизации проектирования (по отраслям)», Осипов, Андрей Владимирович

7. Результаты работы использованы при разработке автоматизированной системы управления технологическим процессом на ОАО «СПЕКТР», что подтверждено актом внедрения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе предложена методика проектирования отказоустойчивых вычислительных сетей с резервированием каналов различной физической природы, при этом:

1. Сформулированы варианты проектных решений по организации межмашинного обмена через резервированные каналы различной физической природы.

2. Предложен комплекс аналитических и имитационных моделей надежности и производительности вычислительной сети, направленных на поддержку автоматизированного проектирования в части выбора рациональных вариантов организации резервированных разнородных каналов, включая оптимизацию размера скользящего окна и фрагментации блоков данных для их распределения по неоднородным резервированным каналам с учетом возможности сбоев и накопления отказов.

3. Предложена и решена задача векторной оптимизации для поддержки параметрического и структурного синтеза проектных решений по резервированию неоднородных каналов.

4. Предложена имитационная модель процесса распределения блоков данных по резервированным каналам, которая позволяет в процессе проектирования осуществить количественный выбор параметров организации обмена через коммуникационную подсистему с различными характеристиками каналов.

5. Предложена имитационная модель и МАТЬАВ-скрипт, автоматизирующий ее использование при проектировании с целью определения рационального варианта распределения кадров по разнородным каналам для оптимизации показателей производительности сети.

6. Предложен метод распределения запросов по резервированным каналам, суть которого состоит в оптимальной фрагментации исходных сообщений и последующем рациональном распределении, определенном с помощью имитационного моделирования.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Осипов, Андрей Владимирович, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Алиев Т. И. Аппроксимация вероятностных распределений в моделях массового обслуживания. — 2013. — Вып. №2 (84)/2013. — С. 88—94. — ISSN 2226-1494

2. Алиев Т. И. Основы моделирования дискретных систем. СПб.: СПбГУИТМО. — 2009. —373 с.

3. Алиев Т. И. Характеристики дисциплин обслуживания заявок с несколькими классами приоритетов // Известия АН СССР — Техническая кибернетика. — 1987. — №6. —С. 188—191.

4. Алиев Т. И., Кругликов В. К., Муравьева JI. А. Анализ сетей передачи данных с неоднородными сообщениями. // Известия вузов СССР. Приборостроение. — 1989.

— №1. — С. 33—39.

5. Алиев Т. И., Соснин В. В., Шинкарук Д. Н., Тихонов М. Ю., Бурмакин Н. Г. САПР маршрутизируемой компьютерной сети на основе компонентов с открытыми исходными кодами. // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. — 2012. — №10. — С. 57—64.

6. Андреев С. Д., Нилова А. В., Тюрликов А. М. Использование конкурентного опроса в широкополосных беспроводных сетях // Информационно-управляющие системы.

— 2008. — №6. — С. 44—53.

7. Барановская Т. П., Лойко В. И., Семенов М. И., Трубилин А. И. Архитектура компьютерных систем и сетей: Учеб. пособие. Под ред. В. И. Лойко. — М. Финансы и статистика, 2003. — 256 с.

8. Барлоу Р., Прошан Ф. Математическая теория надежности. — М.: Сов. радио, 1969.

— 488 с.

9. Барлоу Р., Прошан Ф. Статистическая теория надежности и испытания на безотказность. — М.: Наука, 1984. — 328 с.

10. Беляев Ю. К., Богатырев В. А., Болотин В. В. и др. Надежность технических систем: Справочник. Под общ. ред. И. А. Ушакова. — М.: Радио и связь, 1985. — 608 с.

11. Бертсекас Д., Галлагер Р. Сети передачи данных. Пер. с англ. — М.: Мир, 1989. — 544 с.

12. Богатырев В. А. К динамическому распределению запросов на межмашинный обмен в многомашинных системах с резервированием магистрали. // Электронное моделирование. — 1993. — № 2. — С. 28—31.

13. Богатырев В. А. К оценке среднего времени ожидания в локальных сетях с резервированием магистралей при учете издержек на маркерный доступ // Электронное моделирование. — 1997. № 6. — С. 31—37.

14. Богатырев В. А. К управлению взаимосвязью при резервировании неполносвязных магистралей локальной сети // Электронное моделирование. — 1998. — № 4. — С. 78—81.

15. Богатырев В. А. Комбинаторно-вероятностная оценка надежности и отказоустойчивости кластерных систем // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. — 2006. — № 6.

16. Богатырев В. А. Комбинаторный метод оценки отказоустойчивости многомагистрального канала // Методы менеджмента качества. — 2000. — № 4. — С. 30—35.

17. Богатырев В. А. Надежность и эффективность резервированных компьютерных сетей. // Информационные технологии. — 2006. — №9. — С. 25—30.

18. Богатырев В. А. Надежность канала взаимосвязи в локальных сетях с резервированием магистралей // Электронное моделирование. — 1998. — №3. — С. 99—103.

19. Богатырев В. А. Надежность сетей при резервировании коммутаторов с неполно-доступным подключением узлов. // Известия Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии ВЫП. 174. — 2005 г.

20. Богатырев В. А. Об организации и анализе разделения обслуживания очередей узлов между резервированными магистралями // Электронное моделирование. —

1998. — №2. — С. 107—110.

21. Богатырев В. А. Отказоустойчивость и сохранение эффективности функционирования многомагистральных распределенных вычислительных систем // Информационные технологии. — 1999. — № 9. — С. 44—48.

22. Богатырев В. А. Отказоустойчивый канал с неполнодоступным подключением узлов к резервированным магистралям. // Автоматика и вычислительная техника. —

1999. —№3. —С. 77—84.

23. Богатырев В. А. Оценка вероятности полной связности локальных сетей при неполно доступности резервированных магистралей // Электронное моделирование. — 1999. — №5. — С. 102—112.

24. Богатырев В. А. Оценка надежности резервированного канала с межмагистральной ретрансляцией кадров //Автоматизация и современные технологии. — 2000. — № 4.

25. Богатырев В. А. Повышение отказоустойчивости многомагистрального канала с помощью межмагистральной ретрансляции пакетов. // Автоматика и вычислительная техника. — 1999. — №2. — С. 81—88.

26. Богатырев В. А., Евлахова A.B., Котельникова Е.Ю., Богатырев С. В., Осипов A.B. Организация межмашинного обмена при резервировании магистралей // Научно— технический вестник Санкт—Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики. — 2011. — № 2(72). — С. 171.

27. Бусленко В. Н. Автоматизация имитационного моделирования сложных систем. — М.: Наука, 1977. —240 с.

28. Вентцель Е.С. Теория вероятностей — М.: Наука, 1969. — 576 с.

29. Гительман А., Сторожук Н.Л. Bundle Link - новая технология агрегации потоков // Техника связи. — 2009. — № 3-4. — С. 8—15.

30. Гихман И. И., Скороход А. В. Теория случайных процессов. — М.: Наука, 1973. — Т.2. —639 с.

31. Гнеденко Б. В., Беляев Ю. К., Соловьев А. Д. Математические методы в теории надежности. — М.: Наука, 1965. — 524 с.

32. Гнеденко Б. В., Коваленко И. Н. Введение в теорию массового обслуживания, 2-е изд., М., 1987. — 336 с.

33. Горский JT. К. Статистические алгоритмы исследования надежности. — М.: Наука, 1970. —400 с.

34. ГПЭС Сходня 6 МВт на базе трех ГПУ CATERPILLAR 4 [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://asu.spazint.ru/referens/generacziya/gpes-sxodnya-6-mvt.html, свободный. Яз. рус. (дата обращения 26.03.2013).

35. Затуливетер Ю. С. и др. Разработка и исследование программных методов повышения надежности распределенных вычислений в модели исчисления древовидных структур // Параллельные вычислительные технологии (ПаВТ'2008): Труды международной научной конференции (Санкт-Петербург, 28 января-1 февраля 2008 г.). - Челябинск: Изд. ЮурГУ. - 2008. - С. 391-394.

36. Ильяшенко М. Б., Артюшенко Б. А. Алгоритм оптимального резервирования распределенных вычислительных ресурсов по критерию эффективного использования каналов связи [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ea.donntu.edu.ua:8080/jspui/bitstream/123456789/1253/l/llimbccc.pdf, свободный. Яз. рус. (дата обращения 26.03.2013).

37. Калекина Т. Г., Коваленко Т. Н. Обоснование критерия структурноинформацион-ной связности при анализе надежности телекоммуникационных систем // Радю-електрошка, шформатика, управлшня. — 2010. - №. 1. - С. 66-70.

38. Каравай М. Ф., Пархоменко П. П., Подлазов В. С. Универсальная сетевая структура для отказоустойчивых многопроцессорных систем реального времени [Электронный ресурс] // Труды конференции «Технические и программные средства систем управления, контроля и измерения» (УКИ'10). М. - 2010. - Режим доступа: 1г«р://сшшлри.ги/ргос/Каравай%20М.Ф.,%20Пархоменко%20П.П.,%20Подла-30B%20B.%20C.%20.pdf свободный. Яз. рус. (дата обращения 26.03.2013).

39. Кендалл М., Стьюарт А. Многомерный статистический анализ и временные ряды. — М.: Наука, 1976. —736 с.

40. Клейнрок JL, Вычислительные системы с очередями. Пер. с англ. под ред. Б. С. Цыбакова. — М.: Мир, 1979. — 600 с.

41. Клейнрок JL, Теория массового обслуживания. Пер. с англ. / Пер. И. И. Грушко; ред. В. И. Нейман. — М.: Машиностроение, 1979. — 432 с.

42. Коваленко И. Н., Кузнецов Н. Ю. Методы расчета высоконадежных систем. — М.: Радио и связь, 1988. — 176 с.

43. Королева О. О. Методика сравнительного анализа отказоустойчивости системной конфигурации беспроводных сетей стандарта IEEE 802.11 // Информационные бизнес системы. Вторая Всероссийская ежегодная научно-практическая конференция. 24.04. 2010 г: Материалы кон. - 2010. - С. 325.

44. Корячко В. П., Курейчик В. М., Норенков И. П. Теоретические основы САПР: Учебник для вузов. — М.: Энергоатомиздат. — 1987. — 400 с.

45. Кофман А. Введение в прикладную комбинаторику. — М.: Наука. — 1975. — 480 с.

46. Курносов М. Г., Пазников А. А. Программный пакет децентрализованного обслуживания потоков параллельных задач в пространственно-распределённых вычислительных системах // Вестник СибГУТИ. - 2010. - №. 2. - С. 79.

47. Лаврентьев Г. А. Оценка показателей надежности в оптических транспортных сетях // ББК 32 Т 51. - 2012. - С. 8.

48. Лемешко А. В., Симоненко А. В., Ватти М. Потоковая модель управления очередями с динамическим распределением пропускной способности исходящего канала связи //Радиотехника: Всеукр. межвед. науч.-техн. сб. -2008. -№. 151. - С. 92-97.

49. Ляхов А. И., Лукин Д. В. Оценка эффективности прикрепления запросов полосы пропускания к пакетам данных в беспроводной сети под управлением протокола IEEE 802.16 // Информационные процессы. - 2010. - Т. 10. - №. 2. - С. 105-118.

50. Михеев П. А., Сущенко С. П. О быстродействии агрегирующего канала звездообразного сетевого фрагмента // Вестник Том. гос. ун-та. Серия Управление, вычислительная техника и информатика. - 2010. - №. 4. - С. 13.

51. Олифер В. Г., Олифер Н. А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы (4-е изд.). — СПб.: Питер, 2010. — 944 с.

52. Олифер В. Г., Олифер Н. А. Новые технологии и оборудование IP-сетей. — СПб.: БХВ-Петербург, 2001 г. — 512 с.

53. Олифер Н. А. Резервирование соединений в локальных сетях. LAN // Журнал сетевых решений. — 2002. — №1.

54. Осипов A.B., Богатырев В. А. Варианты объединения разнотипных каналов вычислительной сети // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. — 2012. — № 2 (78). — С. 145.

55. Офицеров А. И., Афонин С. И., Демидов А. В. Моделирование процессов информационного обмена с приоритетами в сетях передачи данных промышленных предприятий //Информационные системы и технологии. - 2010. - №. 3. - С. 126-133.

56. Панфилов И. В., Половко А. М. Вычислительные системы. — М.: Советское радио, 1980.

57. Перегуда А. И., Повякало А. А. Отказоустойчивость и безотказность систем из невосстанавливаемых элементов // Приборы и системы управления. — 1989. — № 11. —С. 3—5.

58. Платунова С. М. Модель корпоративной сети при агрегировании каналов и резервировании линий //Вестник компьютерных и информационных технологий. - 2011. -№. 2.

59. Подиновский В. В., Гаврилов В. М. Оптимизация по последовательно применяемым критериям. —М.: Сов. радио, 1975. — 192 с.

60. Половко А. М. Основы теории надежности. — М.: Наука, 1964.

61. Поляков А.Ю. Адаптивный подход к распределению информационных блоков по каналам передачи данных / А.Ю. Поляков // Электросвязь. — М., 2009.

62. Поспелов И. Г. Разработка и исследование методов анализа и обеспечения отказоустойчивости управляющих иерархических систем реального времени: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М., 2002. — 189 с.

63. Прокис Д. Цифровая связь. Пер. с англ. / Под ред. Д. Д. Кловского. — М.: Радио и связь. 2000. — 800 с.

64. Пятаев О.В. Применение генетического алгоритма для оптимизации структуры кампусной сети // Радиоэлектронные и телекоммуникационные системы и устройства: Межвузовский сборник научных трудов, 2000.

65. Райншке К., Ушаков И. А. Оценка надежности систем с использованием графов /Под ред. И.А.Ушакова. — М.: Радио и связь, 1988. — 209 с.

66. Рвачова Н. В. Методика моделирования доступной для трафика данных пропускной способности телекоммуникационной сети // Системи обробки шформацп-Харюв:«ХУПС». - 2010.

67. Ромасевич П. В. Адаптивный метод резервирования каналов в опорных телекоммуникационных сетях с интенсивным трафиком // XII Всероссийская научно-методическая конференция" Телематика-2006": Материалы конференции. - 2006.

68. Рябинин И. А. Логико-вероятностное исчисление как аппарат исследования надежности и безопасности структурно-сложных систем. // АиТ, М.: Наука. — 2003. — №7.— С. 178—186.

69. Рябинин И. А. Надежность и безопасность структурно-сложных систем. — СПб.: Политехника, 2000. — 248 с.

70. Савватеев В. С., Глотова С. Д. Системы цифровой связи и решения перспективных задач АСУ ВКО // Наукоемкие технологии. - 2011. - Т. 12. - №. 12.

71. Сарвин А. А., Абакулина Л. И., Готшальк О. А. Диагностика и надежность автоматизированных систем // СПб,: СЗТУ. - 2003.

72. Сергиевский М. Серверные сетевые карты стандарта Fast Ethernet. // КомпьютерПресс. — 2000. — №6.

73. Солодовников А.Ю. Разработка и исследование методов применения систем поддержки принятия решений на основе нечетких моделей в задачах проектирования информационно-вычислительных сетей: Диссертация кандидата технических наук. — М., 2006. — 389 с.

74. Тамаркин В. М., Невдяев Л. М., Сергеев С. И., Зайцев А. Н. Транкинговые системы радиосвязи. — М.: ЦНТИ Информсвязь, 1997. — 108 с.

75. Таненбаум Э. Компьютерные сети. 4-е изд. — СПб.: Питер, 2003. — 992 с.

76. Таненбаум Э. Компьютерные сети. 5-е изд. — СПб.: Питер, 2012. — 960 с.

77. Таскаев Д. М. Повышение надежности каналов связи автоматизированной системы технического учета электроэнергии ОАО «Центрсибнефтепровод» уровня нефтеперекачивающей станции // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. - 2012. - №. 2.

78. Теслер Г. С. Концепция создания вычислительных средств с высоким уровнем отказоустойчивости // Математические машины и системы. - 2002. - №. 2. - С. 176.

79. Тюрликов A. M. Алгоритмы разрешения конфликтовв системах передачи информации со случайным множественным доступом. Диссертация доктора технических наук. — СПб., 2011. — 255 с.

80. Уткин JI.B. Анализ риска и принятие решений при неполной информации. — СПб.: Наука, 2007. - 404 с.

81. Уткин JI. В., Шубинский И. Б. Нетрадиционные методы оценки надежности информационных систем. — СПб.: Любавич, 2000. — 173 с.

82. Ушаков И. А. Задачи оптимального резервирования. — М.: Знание, 1979.

83. Ушаков И. А. Задачи расчета надежности. — М.: Знание, 1981.

84. Ушаков И. А. Методы исследования эффективности функционирования технических систем. Вып.2. — М.: Знание, 1976. — 46 с.

85. Ушаков И. А. Методы расчета эффективности систем на этапе проектирования. — М.: Знание, 1983.

86. Черкесов Г. Н. Методы и модели оценки живучести сложных систем. — М. : Знание, 1987.— 116 с.

87. Черкесов Г. Н. Надежность программно-аппаратных комплексов. Учебное пособие.

— СПб.: Питер, 2005. — 479 с.

88. Черкесов Г. Н. О расчете надежности обслуживаемых систем при ограниченном ЗИП с периодическим пополнением запасов. // Надежность. — 2003. — №2(5) — С. 16—34.

89. Черкесов Г. Н., Можаев А. С. Логико-вероятностные методы расчета надежности структурно-сложных систем. — М.: Знание, 1991. — 64 с.

90. Шибанов А. П. и др. Моделирование агрегированного телекоммуникационного канала с технологией открытых потоков //Радиотехника. - 2012. - №. 3.

91. Шубинский И. Б., Николаев В.И., Колганов С.К. и др. Активная защита от отказов управляющих модульных вычислительных систем. — СПб.: Наука, 1993. — 284 с.

92. Шувалов В. П., Селянина И. Ю. Методика обеспечения отказоустойчивости в муль-тисервисных сетях связи [Электронный ресурс] // Проблемы информатики. - 2012.

- №. 2. - Режим доступа: http://problem-info.ni/2012-2/7.pdf, свободный. Яз. рус. (дата обращения 26.03.2013).

93. Щерба М. В. Методика оценки надёжности и защищенности распределенных компьютерных сетей // Перспективы развития информационных технологий: сб. материалов III Межд. науч.-практ. конф.-Новосибирск: Изд-во НГТУ. - 2009. - С. 229233.

94. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. — М.: Издательство стандартов, 1989. — 36 с.

95. ГОСТ 27.003-83. Надежность в технике. Выбор и нормирование показателей надежности. — М.: Издательство стандартов, 1983. — 36 с.

96. ГОСТ 27.003-90. Надежность в технике. Состав и общие правила задания требований по надежности. — М.: Издательство стандартов, 1983. — 22 с.

97. 802.1 AX-Rev - Link Aggregation Revision [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.ieee802.Org/l/pages/802.lAX-rev.html, свободный. Яз. англ. (дата обращения 26.03.2013).

98. Ahmad S. Z., Qadir М. A., Khan S. Adaptive Path Ranking Technique for Maximization of Gains of Bandwidth Aggregation over Heterogeneous Wireless Links //Broadband, Wireless Computing, Communication and Applications (BWCCA), 2012 Seventh International Conference on. - IEEE, 2012. - C. 127-134.

99. Dhananjay A. et al. Practical, distributed channel assignment and routing in dual-radio mesh networks //ACM SIGCOMM Computer Communication Review. - ACM, 2009. -T. 39. -№. 4.-C. 99-110.

100. Feng M. Z. et al. Network Energy Efficiency Gains Through Coordinated Cross-Layer Aggregation and Bypass //Journal of Optical Communications and Networking. - 2012. -T. 4.-№. 11.-C. 895-905.

101. Finn N. W. Multi-Bridge LAN Aggregation : заяв. пат. 13285985 США. - 2011.

102. Fotedar S. et al. Coordinated control of multiple parallel links or link aggregations : пат. 8243594 США.-2012.

103. Friedrich J. et al. Understanding IEEE 802.11 n multi-hop communication in wireless networks //Modeling and Optimization in Mobile, Ad Hoc and Wireless Networks (WiOpt), 2011 International Symposium on. - IEEE, 2011. - C. 321-326.

104. Gertzbakh I. В., Shpungin Y. Models of network reliability: analysis, combinatorics, and Monte Carlo. - CRC PressI Lie, 2009.

105. Getting Started with ZigBee and IEEE 802.15.4 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.daintree.net/downloads/whitepapers/zigbee__primer.pdf, свободный. Яз. англ. (дата обращения 26.03.2013).

106. Guo Y., Zhang D. Research on the Reliability of MAC Protocols for Multi-radio Sensor Networks //Pervasive Computing Signal Processing and Applications (PCSPA), 2010 First International Conference on. - IEEE, 2010. - C. 410-413.

107. Hashiguchi K. et al. Traffic allocation control using support vector machine in heterogeneous wireless link aggregation //Consumer Communications and Networking Conference (CCNC), 2011 IEEE. - IEEE, 2011. - C. 653-657.

108. Hennessy J. L., Patterson D. A. Computer architecture: a quantitative approach. - Morgan Kaufmann, 2011.

109. IEEE P802.3ad Link Aggregation Task Force [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.ieee802.org/3/ad/, свободный. Яз. англ. (дата обращения 26.03.2013).

110. International Organization for Standardization, "HDLC — Description of the X.25 LAPB-Compatible DTE Data Link Procedures", International Standard 7776, 1988.

111. Jaguar - Cray XK6, Opteron 6274 16C 2.200GHz, Cray Gemini interconnect, NVIDIA 2090 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.top500.Org/system/l 76544, свободный. Яз. англ. (дата обращения 26.03.2013).

112. James J. LAN baseline Architecture brunch office network. Reference design guide. Cisco press, 2006 — 460 p.

113. Jiao L., Pla V., Li F. Y. Analysis on channel bonding/aggregation for multi-channel cognitive radio networks //Wireless Conference (EW), 2010 European. - IEEE, 2010. - C. 468-474.

114. John S. N. et al. Managing and Improving Upon Bandwidth Challenges in Computer Network //Journal of Emerging Trends in Engineering and Applied Sciences (JETEAS). -2011. -T. 2. -№. 3. - C. 482-486.

115. Joshi S. et al. When channel bonding is beneficial for opportunistic spectrum access networks //arXiv preprint arXiv: 1208.5870. - 2012.

116. Kamble K. et al. Data traffic handling in a distributed fabric protocol (DFP) switching network architecture: пат. 20120320749 США. - 2012.

117. Lamle Т. Cicso certified Network associate. Second edition. Cisco press. 2000 — 536 p.

118. Lewoc J. B. et al. A Case Study: Performance Evaluation for a Computer Integrated Power Plant Network //Eurosim 2010 Congress, Prague. - 2010.

119. Li R. et al. Reliability testing technology for computer network applications //Reliability, Maintainability and Safety, 2009. ICRMS 2009. 8th International Conference on. - IEEE, 2009.-C. 1169-1172.

120. Lin Y. K., Yeng L. C. L. Evaluation of Network Reliability for Computer Networks with Multiple Sources //Mathematical Problems in Engineering. - 2012. - T. 2012.

121. Meier R. C. System and method for aggregating multiple radio interfaces into a single logical bridge interface : пат. 8195237 CIIIA. - 2012.

122. O'neill A. Methods and apparatus for controlling access link packet flow aggregation and resource allocation in a mobile communications system : пат. 8000241 США. - 2011.

123. Park M. IEEE 802.11 ac: Dynamic Bandwidth Channel Access //Communications (ICC), 2011 IEEE International Conference on. - IEEE, 2011. - C. 1-5.

124. Pudlewski S., Melodia T. A distortion-minimizing rate controller for wireless multimedia sensor networks // Computer Communications [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/SO 140366410000915, свободный. Яз. рус. (дата обращения 26.03.2013).

125. Sato М., Nakajima S., Suzuki К. Ethernet link aggregation: пат. 20120257507 США. -2012.

126. Shannon F. M. et al. Link aggregation protection : пат. 8213296 США. - 2012.

127. Singhal M., Chauhan R. K., Sharma G. An alternate approach to compute the reliability of a computer communication network using Binary Decision Diagrams //Contemporary Computing. - Springer Berlin Heidelberg, 2010. - C. 160-170.

128. The Linux foundation: Bonding [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.linuxfoundation.org/collaborate/workgroups/networking/bonding, свободный. Яз. англ. (дата обращения 26.03.2013).

129. Thyni Т. et al. Method and arrangement for performing link aggregation: пат. 20120320914 США. - 2012.

130. Weingartner E., Vom Lehn H., Wehrle K. A performance comparison of recent network simulators //Communications, 2009. ICC'09. IEEE International Conference on. - IEEE, 2009.-C. 1-5.

131. Z hang J. et al. An algorithm for computer network system reliability based on recursive binary decision diagram //Journal of Hebei University of Science and Technology. -2011.-Т. 2.-C.013.

132. Zhang X. J., Jiang Т. M., Wang X. F. Study on methods of improving computer-network reliability //Computer Engineering and Design. - 2010. - T. 31. - №. 5. - C. 990-994.

133. Zheng Guo, Jie Huang, Bing Wang, Jun-Hong Cui, Shengli Zhou, Peter Willett. A practical joint network—channel coding scheme for reliable communication in wireless networks. MobiHoc '09 Proceedings of the tenth ACM international symposium on Mobile ad hoc networking and computing. Pages 279—288. ACM New York, NY, USA. ISBN: 978-1-60558-624-3

АП АР АРМ АСУ ТП

ВС

гпэс

НИР

РАС

САПР

САУ

СМО

СППР

УСО

ЧПУ

АСК

ALOHANET ARQ

CRC

CSMA/CA

DMA DPB

147

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

автоматизированное проектирование автоматическое регулирование автоматизированное рабочее место

автоматизированная система управления технологическим процессом

вычислительные сети газо-поршневая электростанция научно-исследовательская работа регистрация аварийных ситуаций система автоматизированного проектирования средство автоматического управления система массового обслуживания система поддержки принятия решений устройство связи с объектом числовое программное управление Acknowledge - подтверждение сеть ALOHA

Automated Repeat reQuest - автоматический запрос на повторение

Cyclic redundancy check - проверка циклического избыточного кода

Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance - множественный доступ с контролем несущей и избеганием коллизий Direct Memory Access - прямой доступ к памяти Delivery Probability Balancing - балансировка вероятности доставки

ISDN - Integrated Services Digital Network - цифровая сеть с

интеграцией служб

ISO - International Organization for Standardization - Международная

организация по стандартизации LACP - Link Aggregation Control Protocol - протокол объединения кана-

лов передачи данных LAPB — Link Access Procedure, Balanced - процедура доступа к каналу с

балансировкой

LBFO - Load Balancing / Failover - балансировка нагрузки и обеспече-

ние отказоустойчивости LCP - Link Control Protocol - протокол контроля канала

MAC - Media Access Control - управление доступом к среде

MATLAB - Matrix Laboratory - лаборатория матриц

MLPPP - Multilingk Point-to-Point Protocol - многоканальный протокол

точка-точка ММ - Multi-modal - многомодовый

NAK - Negative Acknoledgement - негативное подтверждение

NCCS - National Center for Computational Sciences - Национальный

центр компьютерных исследований OSI - Open Systems Interconnection - взаимодействие открытых

систем

PDU - Protocol Data Unit - блок данных протокола

RDMA - Remote Direct Memory Access - удаленный прямой доступ к

памяти

RFC - Request for Comments - Рабочее предложение

Rib - Receive load balancing - балансировка входящей нагрузки

SM - Single-modal - одномодовый

SMB - Server Message Block - протокол удалённого доступа к сетевым

ресурсам

TCP - Transmission Control Protocol - протокол управления передачей

UDP - User Datagram Protocol - протокол пользовательских датаграмм