Моделирование процессов управления ресурсами вычислительной сети распределенной АСУ тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.06, кандидат технических наук Логинов, Илья Валентинович

• Логинов, Илья Валентинович
• кандидат технических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат технических наук Логинов, Илья Валентинович

Оглавление.

Список сокращений и обозначений.

Введение.

Глава 1. Анализ средств и методов управления ресурсами вычислительной сети распределенной АСУ.

1.1. Анализ процесса управления ресурсами вычислительных сетей распределенных АСУ П.

1.1.1. Модель организации АСУ промышленного предприятия.

1.1.2. Общая характеристика распределенных вычислительных систем в составе АСУ предприятий.

1.1.3. Анализ архитектур гетерогенных распределенных вычислительных систем.

1.1.4. Управление процессами обработки запросов.

1.2. Анализ систем управления ресурсами при обработке запросов в АСУП.

1.2.1. Структура системы планирования обработки запросов.

1.2.2. Обзор методов планирования обработки потока запросов.

1.2.3. Анализ алгоритмов планирования в распределенных гетерогенных вычислительных системах АСУ.

1.2.4. Анализ проблем и недостатков существующих систем планирования.

1.3. Научная задача исследования.

1.3.1. Общая постановка научной задачи исследования.

1.3.2. Формализованное представление научной задачи.

Выводы по главе 1.

Глава 2. Разработка комплекса моделей и алгоритмов управления ресурсами вычислительной сети АСУ.

2.1. Модель процесса управления ресурсами при обработке запросов в распределенной вычислительной системе АСУП.

2.1.1. Функциональная модель системы планирования ВС АСУП.

2.2.2. Процесс планирования и его основные свойства.

2.2. Модель входного потока запросов в вычислительных системах АСУ.

2.2.1. Анализ потоков запросов в распределенных АСУ.

2.2.2. Комплекс моделей нестационарного потока запросов в АСУ.

2.2.3. Прогнозирование времени обработки запроса.

2.2.4. Пример прогноза времени обработки запроса.

2.3. Модель гетерогенной распределенной вычислительной системы.

2.3.1. Модель вычислительной системы распределенной АСУ.

2.3.2. Планирование на основе аналитической модели распределенной вычислительной системы.

2.3.3. Имитационная модель вычислительного ресурса.

2.4. Алгоритм планирования распределения ресурсов в вычислительной сети распределенной АСУ.

2.4.1. Выбор математического аппарата для повышения результативности процессов обработки запросов.

2.4.2. Алгоритм планирования распределения ресурсов.

2.4.3. Использование метода локального поиска для решения оптимизационного уравнения.

2.4.4. Использование генетического алгоритма для нахождения приближенного плана распределения ресурсов.

2.4.5. Свойства алгоритма планирования.

2.4.6. Контрольный пример перераспределения ресурсов в процессе обработки нестационарного потока запросов.

2.4.7. Способ распределенного управления процессом планирования обработки нестационарного потока запросов.

Выводы по главе 2.

Глава 3. Разработка прототипа системы моделирования процессов управления ресурсами вычислительной среды и оценка ее эффективности.

3.1. Прототип системы моделирования процессов управления ресурсами вычислительной среды АСУ и базы моделей.

3.1.1. Разработка системы моделирования процессов управления ресурсами.

3.1.2. Генерация полунатурных моделей потока запросов.

3.2. Экспериментальная оценка эффективности распределения ресурсов путем имитационного моделирования.

3.2.1. Планирование имитационного эксперимента.

3.2.2. Разработка экспериментального стенда с имитационными моделями.

3.2.3. Результаты имитационного эксперимента.

3.3. Экспериментальная оценка эффективности способа распределения ресурсов на полунатурном стенде.

3.3.1. Планирование полунатурного эксперимента.

3.3.2. Разработка экспериментального стенда.

3.3.3. Результаты полунатурного моделирования.

3.4. Научно-технические предложения по внедрению способа управления ресурсами для обработки запросов в АСУ.

3.4.1. Анализ области применения способа обработки нестационарного потока запросов.

3.4.2. Научно-технические предложения по внедрению способа управления ресурсами в АСУ промышленных предприятий.

3.4.3. Оценка эффективности внедрения системы планирования в вычислительные системы промышленных предприятий.

Выводы по главе 3.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Моделирование процессов управления ресурсами вычислительной сети распределенной АСУ»

Актуальность темы: Широкое внедрение информационных, аналитических и вычислительных технологий в процесс управления промышленными предприятиями, создание крупных корпоративных АСУП и АСУПП на основе распределенных вычислительных сетей привело к значительному повышения эффективности труда. Новые информационные технологии широко используются в сфере прогнозирования развития предприятий, анализе товарных рынков, моделировании жизненных циклов продукции, анализе продаж в большинстве функциональных подсистем АСУП: технической подготовки производства, материально-технического снабжения, технико-экономического планирования, сбыта, управления транспортным хозяйством, оперативно-производственного планирования.

Изменение внешних условий функционирования предприятия и необходимость непрерывного совершенствования требует многократного решения задач модернизации организационной и технической составляющих АСУ, включая разработку и модернизацию отдельных функциональных подсистем. Основой для модернизации функциональных подсистем является использование систем моделирования с комплексом моделей основных и обеспечивающих подсистем АСУ. В современных условиях модернизированные АСУ промышленных предприятий должны обеспечивать прирост эффективности работы предприятия в конкурентной среде. Это обуславливает необходимость повышения результативности процесса модернизации АСУ, то есть повышения ее качественных характеристик при ограниченных затратах ресурсов и минимизации времени на модернизацию.

Наличие множества информационно-аналитических средств в составе АСУ определяет необходимость обоснования структуры вычислительной сети, позволяющей повысить качество АСУ предприятия за счет оптимизации процесса обработки запросов операторов. Для этого необходимо использовать комплекс моделей процесса управления ресурсами различных видов.

Операторы АСУП (ЛПР или эксперты) для подготовки, обоснования и принятия решений генерирует множество запросов к обеспечивающим программным системам, и предъявляют требования к качеству результатов. Для каждого запроса задаются требования по точности, достоверности, информативности, содержательности, полноте, своевременности результата его обработки. В соответствии с приоритетом оператора, настройками системы и важностью задачи определяется важность результата запроса. Множество запросов, поступающих от операторов в случайные моменты времени, образует поток запросов. Для интегрального оценивания степени удовлетворения требований операторов используется обобщенный показатель качества, представляющий собой зависимость полезности результата для подготовки и принятия решения от времени, выраженная в нормированных единицах прироста эффективности.

Существующие системы управления процессом обработки запросов операторов в АСУП (на основе приоритетов, критических сроков, классов обслуживания) не полностью учитывают требования пользователей, особенно вид и величину зависимости комплексного показателя требований операторов от времени. Это приводит к снижению качества результатов, предоставляемых операторам, и тем самым снижает качественные характеристики распределенной АСУ.

Необходимость обоснованности принимаемых решений, определяет особую актуальность решения научной задачи повышения результативности процессов обработки запросов путем рационального управления ресурсами вычислительных сетей распределенных АСУ. Решение данной задачи в ходе разработки и модернизации компонентов АСУ определяет необходимость разработки комплекса моделей и методик процесса управления ресурсами вычислительной сети.

Объект исследования: Процесс управления ресурсами вычислительной сети АСУ.

Предмет исследования: Модели и методы распределения аппаратных, сетевых и программных ресурсов вычислительной сети распределенной АСУ.

Цель исследования: Повышение эффективности разработки и модернизации АСУП за счет повышения результативности обработки потоков запросов в распределенной вычислительной среде.

Для достижения поставленной цели требуется решить следующие задачи:

1. Провести анализ средств и методов распределения ресурсов вычислительной сети АСУ и систем их моделирования для повышения эффективности процессов разработки и модернизации АСУ.

2. Исследовать характеристики и разработать модель потока запросов в распределенной вычислительной системе, позволяющую прогнозировать его свойства.

3. Разработать модель распределенной вычислительной системы АСУ, учитывающую нестационарность входного потока запросов.

4. Разработать алгоритм планирования распределения ресурсов в процессе обработки потока запросов в распределенной вычислительной системе АСУП.

5. Разработать прототип системы моделирования процессов управления ресурсов вычислительной сети АСУ и оценить ее эффективность.

Методы исследования, использованные в процессе выполнения диссертационной работы: исследование операций, теория эффективности, теория управления, системный анализ, моделирование систем, теория принятия решений, теория одномерной полезности, теория расписаний.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

1. Предложена гибкая модель потока запросов в АСУ, базирующаяся на методах регрессионного анализа, отличающаяся учетом характера распределения интенсивности поступления запросов пользователей во времени и их тип, а также возможностью прогнозирования ресурсоемкости потока.

2. Предложена аналитическая модель распределенной вычислительной сети АСУ, базирующаяся на методах кластерного анализа, отличающаяся дисциплиной обслуживания потока запросов, его распределения по узлам системы и сверткой набора учитываемых показателей.

3. Разработан алгоритм планирования распределения ресурсов в процессе обработки потока запросов в распределенных вычислительных системах, базирующийся на использовании методов стохастической оптимизации и отличающийся от известных использованием монотонно убывающих функций полезности.

Практическая значимость результатов диссертационной работы заключается в следующем:

1. Предложен прототип системы моделирования процессов распределения ресурсов для использования при модернизации и разработке АСУ крупных предприятий.

2. Предложен макет вычислительной сети АСУП для оценивания альтернатив систем планирования с возможность дальнейшего развития.

3. Предложен способ распределенной обработки нестационарного потока запросов в гетерогенной вычислительной системе, обеспечивающий распределенную обработку в АСУП. Способ защищен заявкой на патент № 2009110841.

Реализация результатов:

1. Программно-технический прототип системы распределенного управления внедрен в процесс сопровождения АСУП ЗАО «Дормаш» (г. Орел).

2. В ЗАО «Орлэкс» была внедрена программная реализация системы управления балансировкой загрузки вычислительной системы для части служб.

3. Программно-технический прототип системы организации распределенного управления внедрен в процесс сопровождения автоматизированных систем управления ОАО «Орелхолодмаш».

Апробация. Основные положения и результаты работы были доложены и обсуждены на конференции «Исследование, разработки и применение высоких технологий в промышленности» (2005 г.), научной конференции «Современные методы обработки информации 2005», международной научно-методической конференции вузов и факультетов телекоммуникаций (2006 г.), всероссийской конференции «Современные информационные технологии в деятельности органов государственной власти «Информтех - 2008», международной конференции «Параллельные вычислительные технологии — 2009», 11-ой международной конференции «Наукоемкие технологии и интеллектуальные системы - 2009».

Публикации. По теме диссертационного исследования опубликовано 10 работ (из них 3 — в журналах из перечня ВАК).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения. Диссертация содержит 152 стр., 60 рисунков, 5 таблиц, 3 приложения. Список литературы содержит 153 наименований.

Заключение диссертации по теме «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)», Логинов, Илья Валентинович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результатом проведенного исследования является разработка комплекса моделей и методик управления ресурсами в процессе обработки нестационарного потока запросов в распределенных вычислительных системах корпоративных АСУП, базирующегося на методах прогнозирования ресурсоемкости, стохастической оптимизации, функциях полезности результата, позволяющей повысить результативность обработки запросов и обоснованность выбора рациональной структуры ВС в АСУ. Предложена функциональная модель АСУ промышленного предприятия с распределенной системой управления вычислительными ресурсами, реализующая методику распределения ресурсов вычислительной сети на основе функций полезности. Предложен, обоснован комплекс моделей нестационарного потока запросов и экспериментально доказана его адекватность. Комплекс моделей потока запросов отличается возможностью прогнозирования ре-сурсоемкости, как отдельных запросов, так и потока в целом с использованием методов множественного регрессионного анализа. На основе существующих моделей предложен комплекс моделей ВС с системой управления ресурсами в ее составе, включающий аналитическую, имитационную и полунатурную модели ВС.

Предложен алгоритм планирования процесса обработки запросов, отличающийся составлением плана распределения ресурсов ВС между запросами из входного потока в соответствии с их функциями полезности и ожидаемым временем завершения обработки. Проверена его реализация в прототипе системы управления. Разработана система моделирования процессов управления ресурсами вычислительной сети АСУ для повышения результативности процессов ее модернизации. На основе анализа перспективных и существующих проектов вычислительных сетей АСУ предприятий разработаны гибко настраиваемые экспериментальные стенды с соответствующими имитационными и полунатурными моделями ВС и системы управления. Результаты применения предложенной методики с модельным потоком ресурсоемких запросов показали превосходство предлагаемого алгоритма планирования по сравнению с набором альтернатив по показателю результативности. На основе результатов эксперимента сформулированы научно-технические предложения для построения вычислительной сети АСУП крупных промышленных предприятий.

Использование модернизированных АСУП новой организации, включающих систему управления ресурсами ВС с использованием функций полезности позволяет повысить результативности обработки запросов. Предлагаемые методики и модели кроме вычислительных сетей АСУП может применяться для обеспечения качества обслуживания в общедоступных и платных вычислительных сетях, системах коллективного доступа к вычислительным ресурсам и другому разделяемому лабораторному имуществу.

Направлением дальнейших исследований является разработка методов планирования на основе комплексных показателей качества обслуживания экспертов и ЛПР в АСУП.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Логинов, Илья Валентинович, 2009 год

1. Аверьянихин А. Е. Оптимизация работы коммуникационного оборудования путем упреждающего прогнозирования состояния сети Текст. // Сборник материалов конференции «Наукоемкие технологии и интеллектуальные системы 2007», 2007. Т1, - с. 80-89.

2. Аветисян А. И. Эвристики распределения задач для брокера ресурсов grid Текст. / А. И. Аветисян, С. С. Гайсарян, Д. А. Грушин, Н. Н. Кузюрин, А. В. Шокуров. Труды института системного программирования РАН, 2004. 33 с.

3. Автоматизация физических исследований и эксперимента: компьютерные измерения и виртуальные приборы на основе Lab VIEW 7: ДМК пресс, 2005 г., 264 стр.

4. Автоматизированная система управления полунатурными и натурными экспериментальными стендами : свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ № 2008610707 / В.Г. Гришаков, Д.В.Христенко, И.В. Логинов, заявлен. № 2007615101 от 12.12.2007.

5. Антонов А. В. Повышение эффективности параллельных вычислений на гетерогенных кластерных системах Текст. // Высокопроизводительные параллельные вычисления на кластерных системах: мат. 6-го семинара. Том 1. — СПб: Изд-во СПбГУ, 2007. с. 28-35.

6. Багаева, Т. А. Автоматизация процесса реконфигурации сложной технической системы // Автоматизация в промышленности. 2009. №10. с. 11-14.

7. Барщевский Е. Г., Зубарев Ю. Я., Солдатенко С. А. Активная идентификация автоматизированных систем на основе вычислительного эксперимента Текст. //Программные продукты и системы. 2009. №1. с. 15-17.

8. Безгинов А. Н., Трегубов С. Ю. Обзор существующих методов составления расписаний Текст. /. Информационные технологии и программирование: Межвузовский сборник статей. Вып. 2 (14). М.: МГИУ, 2005. - с. 5-18.

9. Белозеров В. А., Тарасов А. Г. Оценивание показателей качества вычислительной сети распределенной системы управления Текст. // сборник трудов конференции «Навигация и управление движением». 2004.

10. Березовский П.С. В.Н. Коваленко Планирование в гриде с разделяемыми ресурсами на основе статистических данных Текст. // Программные продукты и системы. 2009. №1. с. 3-6.

11. Бестужев-Лада И. В. Рабочая книга по прогнозированию Текст. М.: Мысль, 1982.-430 с.

12. Блюмин С.Л., Корнеев A.M. Дискретное моделирование систем автоматизации и управления. Липецк: ЛЭГИ, 2005. - 124 с.

13. Бредихин С. В. , Вялков И. А. , Савченко И. Ю. , Хуторецкий А. Б. Две модели ценового согласования при распределении вычислительных ресурсов Текст. // Сиб. журн. индустр. матем., 2006, 9:1, 28—46.

14. Бредихин С. В. , Тиунова Е. М. , Хуторецкий А. Б. Ценовое согласование спроса и предложения при распределении мощности многопроцессорной системы Текст. // Сиб. журн. индустр. матем., 2007, 10:3, 20-28.

15. Бухановский A.B., Ковальчук C.B. Стохастический анализ параллельной производительности программных систем Текст. // Сборник трудов конференции «Научный сервис в сети интернет 2008». 2008. с. 132-135.

16. Васильченко Д.И. Моделирование и анализ вычислительной сети предприятия Текст. // Системы управления и информационные технологии: меж-вуз. Сборник научных трудов. 2001. с. 93-98.

17. Воеводин В. В. Параллельные вычисления Текст. / В. В. Воеводин, Вл. В. Воеводин. СПб.: БХВ-Петербург, 2002. - 608 е.: ил.

18. Гаврилов Д. А. Управление производством на базе стандарта MRP II 2-е изд. Текст. СПб Питер, 2005 - 416 е.: ил. - ISBN 5-469-00920-3.

19. Гаврилюк А. Б. Метод оптимального статического планирования задач в распределенных вычислительных системах с использованием генетического алгоритма Текст. //Проблемы программирования, №1,2004. с. 52-59.

20. Гвишиани Д. М. Многокритериальные задачи принятия решений Текст. / Под ред. Д. М. Гвишиани и С. В. Емельянова. — М.: машиностроение, 1978.-192 е.: ил.

21. Герасимов Б.И., Шубин A.B., Романов А.П. Моделирование организационной структуры промышленного предприятия Текст.: Монография. Тамбов: Издательство ТГТУ, 2005. - 86 с.

22. Гламаздин Е.С., Новиков Д.А., Цветков A.B. Управление корпоративными программами: информационные системы и математические модели Текст. М.: ИЛУ РАН, 2003. - 159 с.

23. ГОСТ 24.702-85. Единая система стандартов автоматизированных систем управления. Эффективность автоматизированных систем управления. Основные положения.

24. ГОСТ 34.201-89. Информационная технология. Автоматизированные системы. Стадии создания.

25. ГОСТ Р 51170-98 Качество служебной информации. Термины и определения 12.05.1998.

26. Гребенев С.А., Кузякин В.И., Синенко О.В. Интеграция АСУ: вчера, сегодня, завтра Текст. // Автоматизация в промышленности. 2003. №9. с. 28-30.

27. Гуляев Ю.В., Корниенко В.Н., Олейников А .Я., Черепенин В.А. Технология отрытых систем и вычислительный эксперимент в радиоэлектронике Текст. Журнал радиоэлектроники. N 9, 2002.

28. Данильченко, А. М. Выполнение задач в кластерных системах Текст. // Высокопроизводительные параллельные вычисления на кластерных системах: материалы 2 меж. научно-прак. семинара. — НН: Изд-во НГУ, 2002. С. 91-95.

29. Дисциплина обслуживания НТВ // http://luxik.cdi.cz/~devik/qos/htb/.

30. Добросоцкий В. И. Совершенствование организации вычислительных процессов в АСУП на основе экономико-математического моделирования : дис. . канд. экономические науки : 08.00.13. JL, 1984.

31. Егоров С.Я. Аналитические и процедурные модели компоновки оборудования промышленных производств Текст.: Монография. М.: Издательство "Машиностроение", 2007.

32. Жижимов О.Л., Федоров A.M., Чубаров Л.Б., Шокин Ю.И. Технология создания распределённых информационно-вычислительных ресурсов СО РАН Текст. // Тр. Первой международной конференции САИТ-2005. Т. 2, Москва. С.161-165.

33. Жуков А. В., Аминова И. В. Исследование сетевого трафика web-ресурса www.energy-links.com. — Петрозаводск, 2003.

34. Зарубин A. A. Call и контакт-центры: эволюция технологий и математических моделей Текст. // Вестник связи. — М., 2003. — №8. — с. 85-88.

35. Кини Р. Л., Райфа X. Принятие решений при многих критериях :предпочтения и замещения Текст.: Пер с англ. / Под ред. И. Ф. Шахнова. — М.: Радио и связь, 1981. 560 е.: ил.

36. Коваленко В.Н., Коваленко Е.И., Шорин О.Н. Разработка диспетчера заданий грид, основанного на опережающем планировании Текст. // Препринт ИПМ№ 133, Москва, 2005.-28 с.

37. Коваленко, В. Н. Метод опережающего планирования для grid Текст. / В. Н. Коваленко, Е. И. Коваленко, Д. А. Корягин, Э. 3 Любимский. — М.: ИПМ им. М. В. Келдыша РАН, 2005. 33 с.

38. Колесов Н.В., Толмачева М.В., Юхта П.В. Планирование вычислительного процесса в многопроцессорных системах при заданных для решаемых задач директивных сроках Текст. // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2009. № 6. с. 31-37.

39. Корнеенко В. П. Методы оптимизации : Учебник / В. П. Корнеенко. — М.: Высш. шк., 2007.-664 е.: ил. ISBN 978-5-06-005531-3.

40. Костогрызов А.И., Липаев В.В. Сертификация качества функционирования автоматизированных информационных систем Текст. М.: Вооружение. Политика. Конверсия., 1996г. 275с., ил.

41. Кочетов Ю. А. , Младенович Н., Хансен П. Локальный поиск с чередующимися окрестностями Текст. // Дискрета, анализ и исслед. опер., 10:1 (2003), 11-43.

42. Кудрявцев М.В., Мошкин Д.В., Полунин М.А., Эйсымонт Э.К. Оценочное тестирование кластеров на базе процессоров AMD Barcelona и Shanghai ссетями infiniband DDR и QDR Текст. // Вычислительные методы и программирование. Т 10. 2009. с. 69-77.

43. Куо Б. Теория и проектирование цифровых систем управления: Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1986. - 448 е.: ил.

44. Ларинов, А. М. Вычислительные комплексы, системы и сети Текст. / А. М. Ларинов, С. А. Майоров, Г. И. Новиков. Ленинград.: Энергоатомиздат: Ленинградское отделение, 1987., - 178 с

45. Липаев В.В. Выбор и оценивание характеристик качества программных средств Текст. Методы и стандарты, М., 2001.- 63 с.

46. Логинов И.В. Методы и алгоритмы планирования вычислений в распределенных системой с нестационарной входной нагрузкой Текст. / И.В. Логинов, Е.В. Лебеденко // Системы управления и информационные технологии, 2009. № 2.1(36). с. 157-162.

47. Логинов И.В. Оптимизация модели распределенной гетерогенной вычислительной системы, используемой для планирования обработки запросов Текст. / И.В. Логинов, Е.В. Лебеденко // Информатика и системы управления, 2009. №3(21).-с. 118-124.

48. Логинов И.В. Планирование вычислений в потоковых вычислительных системах кластерного типа с гибридной архитектурой Текст. / И.В. Логинов, Е.В. Лебеденко // Информационные технологии моделирования и управления, 2008. №7(50).-с. 846-853.

49. Логинов И.В. Прогнозирование времени обработки запроса в гетерогенных вычислительных системах Текст. / И.В. Логинов, И.В. Иванов // Известия ОрелГТУ, 2009. №5. с. 125-131.

50. Мамиконов А. Г. Проектирование АСУ Текст. : Учебник для спец. «АСУ» вузов. М.: Высш. шк., 1987. — 303 е.: ил.

51. Мандель И. Д. Кластерный анализ Текст. М.: Финансы и статистика. - 1988.- 176 е.: ил.

52. Маневич П. Единая система мониторинга и администрирования хозяйства сети // Connect. 2009. март.

53. Марко Д. ИТ архитектура организации: SOA и управление информационными потоками//Матер, сайт, http://erpnews.ru/docl793.html.

54. Масликов В.И. Универсумная методика разработки АСУ предприятия Текст. // Программные продукты и системы. 2009. №3. с. 64-67.

55. Меньков А. В. Теоретические основы автоматизированного управления Текст. / А. В. Меньков, В. А. Острейковский. -,Учебник для вузов. М.: Издательство ОНИКС, 2005. - 640 е.: ил. - ISBN 5-488-00129-8.

56. Меркулова И. А. Доступ в Интернет с гарантированной скоростью доставки трафика Текст. // Инфокоммуникационные технологии, 2004. — Т 2.: №2, с. 27-30.

57. Методика определения полезности показателей бухгалтерской рентабельности хозяйствующих субъектов Текст. // Финансовые и бухгалтерские консультации. 1998. № 4, 0,5 п.л.

58. Миков А. И., Замятина Е. Б., Осмехина К. А. Метод динамической балансировки процессов имитационного моделирования Текст. // Методы и средства обработки информации. Труды второй Всероссийской научной конференции. -М: Изд-во МГУ, 2005. С. 472-477.

59. Михайлов A.B. Модели и алгоритмы повышения живучести распределенных информационно-вычислительных систем АСУП :диссертация . кандидата технических наук : 05.13.06 Владимир, 2007 145 е., Библиогр.: с. 129-141.

60. Мусаев A.A., Шерстюк Ю.М. Автоматизация диспетчеризации производственных процессов промышленных предприятий Текст. // Автоматизация в промышленности. 2003. №9. с. 36-43.

61. Нейман Д., Моргенштерн О. Теория игр и экономическое поведение Текст. М.: Наука, 1970.

62. Нефедов А.Н. Об одном подходе к распределенному моделированию дискретно-событийных систем Текст. //Программные продукты и системы. 2009. №1. с. 104-106.

63. О'Лири Д. ERP системы. Современное планирование и управление ресурсами предприятия. Выбор, внедрение, эксплуатация Текст. / Дэниел О'Лири; [Пер. с англ. Ю. И. Водяновой]. М.: ООО «Вершина», 2004. — 272 е.: ил. - ISBN - 5-94696-067-9.

64. Олейникова С.А. Оптимизация структуры вычислительной системы с многофазными задачами Текст. // Системы управления и информационные технологии: межвуз. Сборник научных трудов. 2001. с. 88-93.

65. Олзоева С.И. Распределенное моделирование в задачах разработки АСУ Текст. Улан-Удэ: Издательство ВСГТУ, 2005. - 219 с.

66. Организационно-методическое обеспечение процесса формирования системы адаптивного управления промышленным предприятием Текст. / Вестник Ярославского ГТУ: Сб. научн. тр. Вып. 3 Ярославль: Изд.-во ЯГТУ, 2000. с. 106-113.

67. Павлов А. А. Основы системного анализа и проектирования АСУ Текст. : Учеб. пособие / А. А. Павлов, С. Н. Гриша, В. Н. Томашевский и др.; Под общ. ред. А. А. Павлова. К.: Выща шк.; 1991.-367 е.: ил. - ISBN 5-11-002093-0.

68. Павлычев А. И. SOA и Web сервисы. Сервис-ориентированное моделирование и архитектура Текст. // Сборник материалов конференции «Наукоемкие технологии и интеллектуальные системы 2008», 2008. — Т1, — с. 68-75.

69. Пат. 2280275 Российская Федерация, МПК G06F 15/16 (2006.01). Способ и устройство для дерева распределенных серверов / Коскелайнен П, Вайни-кайнен М.; заявитель и патентообладатель Нокиа Корпорейшн.

70. Петухов Г. Б., Якунин В. И. Методологические основы внешнего проектирования целенаправленных процессов и целеустремленных систем Текст. — М.: ACT, 2006.-504 с.

71. Пиза Н.Д. Исследование эффективности применения параллельных вычислительных систем для моделирования движения космического аппарата Текст. // Радиоэлектроника. Информатика. Управление. № 1. 2003. с. 98-104.

72. Погодаев А.К., Блюмин C.JI. Адаптация и оптимизация в системах автоматизации и управления Текст.: Монография. Липецк: ЛЭГИ, 2003. - 128 с.

73. Пономарев Д. Ю. Исследование моделей телекоммуникационных систем с непуассоновскими входными потоками Текст. // Проблемы информатизации региона. ПИР-2001: Сборник научных трудов. Красноярск: ИПЦ КГТУ. -2002.-С. 145-152.

74. Потапова Т. Б. Аксиомы интеграции АСУТП и АСУП Текст. / /Автоматизация в промышленности. 2003. №9. с. 31-35.

75. Прохоров С.А., Графкин A.B., Графкин В.В. и др. Прикладной анализ случайных процессов / Под ред. Прохорова С.А. Самара: СНЦ, 2007. - 582 с.

76. Пьявченко Т.А., Финаев В.И. Автоматизированные информационно-управляющие системы Текст. Таганрог: Изд-во Изд-во Технологического института ЮФУ, 2007. - 271 с.

77. Растригин J1.A. Адаптация сложных систем Текст.— Рига: Зинатне, 1981.—375 с.

78. Россиев A.A. Итерационное моделирование неполных данных с помощью многообразий малой размерности Текст. Красноярск. 2000. — 89 с.

79. Рядио С.А. Выбор алгоритма планирования выполнения заданий для системы управления заданиями кластера СарФТИ Текст. // сборник трудов Всероссийская молодежная научно-инновационная школа «Математика и математическое моделирование». 2007. с. 28-31.

80. Самоваров О.И., Кузюрин H.H., Грушин Д.А., Аветисян А.И., Михайлов A.M., Рогов Ю.П. Проблемы моделирования Grid-систем и их реализации. Текст. // Сборник трудов конференции «Научный сервис в сети интернет 2008». 2008. с. 83-88.

81. Смелянский P.JI. Проблемы разработки и анализа функционирования встроенных систем реального времени Текст. // сборник трудов конференции «Методы и средства обработки информации 2003». 2003. с. 57-72.

82. Сошникова Л.А., Тамашевич В.Н., Уебе Г., Шефер М. Многомерный статистический анализ в экономике / Юнити. 1999. — 598 с.

83. Степанов Е. А. Планирование в OpenTs — системе автоматического динамического распараллеливания // Информационные технологии и программирование: Межвуз/ сборник статей. Вып. 2 (14). М.: МГИУ, 2005. - с. 31-42.

84. Столлингс В. Современные компьютерные сети: 2-е издание Текст. — СПб.: Питер, 2003.-783 е.: ил.

85. Сысоев С. С. Рандомизированные алгоритмы стохастической оптимизации и их применение для повышения эффективности работы вычислительных комплексов и сетей: дис. . канд. физ.-мат. наук : 05.13.11 : — Санкт-Петербург, 2005. 80 с.

86. Тарасов А.Г. Расширяемая система мониторинга вычислительного кластера//Вычислительные методы и программирование. Т 10. 2009. с. 1-12.

87. Топорков В. В. Модели распределенных вычислений Текст. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. 320 с. - ISBN 5-9221-0495-0.

88. Топорков В. В. Стратегии планирования распределенных вычислений в масштабируемых средах // Методы и средства обработки информации. Труды Всероссийской научной конференции. -М: Изд-во МГУ, 2003. С. 510-515.

89. Топорков В.В., Топоркова A.C., Целищев A.C. Стратегии коалокации для решения больших задач в распределенных средах Текст. // Сборник трудов конференции «Научный сервис в сети интернет 2008». 2008. с. 3-6.

90. Успенский В. А., Семенов А. Л. Теория алгоритмов: основные открытия и приложения Текст. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. - (Б-чка программиста). - 288 с.

91. Финаев В.И., Пушнин А.В. Информационное обеспечение систем управления Текст. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2001. - 91 с.

92. Фишберн П. Теория полезности для принятия решений Текст. М.: Наука, 1978.-352 с.

93. Хорошевский В.Г., Павский К.В., ПавскийВ.А. Расчет показателей эффективности функционирования болыпемасштабных распределенных вычислительных систем Текст. И ВКИТ. 2009. № 6. с. 25-30.

94. Христенко Д. В., Баранов И. Ю., Пирогов В. В., Интеллектуальная система административного управления развитием корпоративной информационно-вычислительной сети Текст. // "Датчики и системы". №6, 2001. с. 42-46.

95. Черноруцкий И. Г. Методы оптимизации в теории управления Текст. : Учебное пособие. СПб.: Питер, 2004. - 256 е.: ил. - ISBN 5-94723-514-5.

96. Шаповаленко С. Динамическое моделирование и анализ корпоративных вычислительных систем Текст. // Сетевой журнал. №6. 2001.

97. Шаповалов Т. С. Применение генетических алгоритмов для поиска оптимального расписания занятий в GRID / (ПаВТ'2008): Труды научной конференции. Челябинск: Изд. ЮУрГУ, 2008. с. 500-505.

98. Шикин Е. В., Чхартишвили А. Г. Математические методы и модели в управлении Текст. М.: Издательство «Дело», 2000. — 431 е.: ил.

99. Якобовский, М. В. Распределенные системы и сети. Учебное пособие Текст. -М.: МГТУ «Станкин», 2000. 118 е., ил.

100. Яковис JI.M. Многоуровневое управление производством (состояние, проблемы, перспективы) Текст. // Автоматизация в промышленности. 2009. №9.

101. Яшков С. Ф. Математические вопросы теории систем обслуживания с разделением процессора Текст. // Итоги науки и техн. Сер. Теор. вероятн. Мат. стат. Теор. кибернет., 29, ВИНИТИ, М., 1990, 3-82.

102. Al-Ali, Hafid A., Rana О., Walker D. An approach for QoS adaptation in service-oriented grids // Concurrency and Computation: practice and experience journal, 2004. #№ 16(5). p. 401-412.

103. Berman F., G.Fox, T.Hey. Grid Computing. Making the Global Infrastructure a Reality. Wiley, 2003. - 1012 p.

104. Bodyonov D., Morozov E. Verification the LRD property in the tandem and splitted networks. Proceedings of Annual Finnish Data Processing Week at the Petrozavodsk State University (FDPW'2005), vol. 7, pp. 131-140, 2006.

105. Buyya, R. An Economy Driven Resource Management Architecture For Global Computational Power Grids / R. Buyya, D. Abramson, J. Giddy. International Conference on Parallel and Distributed Processing Techniques and Applications, 2000.

106. Casanova H., Legrand A., Quinson M. SimGrid: a Generic Framework for Large-Scale Distributed Experiments. Computer Modeling and Simulation, 2008. UKSIM 2008. Tenth International Conference on Volume , 2008 Page(s):126 -131.

107. Condor High Throughput Computing, http://www.cs.isc.edu/condor/.

108. DataFlowModelGenerator : свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ № 2009614467 / И.В. Логинов, Е.В. Лебеденко, заявлен. № 2009613384 от 21.08.2009.

109. Ebber М., Galea A., Schaefer М., Khiem M.T.D. The green data center: steps for journey. REDP-4413-00. IBM. 2008. 90 p.

110. Eigenmann R. Performance Evaluation and Benchmarking with Realistic Applications. The MIT Press., 2001.

111. Foster I., Kesselman C., Tuecke S., "The Anatomy of the GRID: Enabling Scalable Virtual Organizations," International Journal of Supercomputer Applications, 15 (3), 200-222. 2001.

112. Gameron D.G., Carvajal-Schiaffino R., Millar A. P., Nicholson C., Stockinger K., Zini F. Evaluating scheduling and replica optimization strategies in OptorSim / Technical report IST-2000-25182. CERN.: Geneva, 2005. 8 p.

113. GartnrGroup, Keys to a Succesfiill IDM Implementation, 2000, August.

114. Gentzsch, W. Sun Grid Engine: towards creating a compute power grid / Cluster Computing and the Grid, 2001. Proceedings. First IEEE/ACM International Symposium on. USA, 2001. p. 35-36.

115. Globus Toolkit, http://www.globus.org.

116. Goldberg D.E. Genetic algorithms in search, optimization and machine learning. Addison Wesley. Reading, MA, 1989.

117. Hafeez M., Samar A., Stockinger H. A Data Grid Prototype for Distributed Data Production in CMS. VII International Workshop on Advanced Computing and Analysis Techniques in Physics Research (ACAT) 2000. 3 p.

118. Hastie T., Tibshirani R., Friedman J. The Elements of Statistical Learning: Data Mining, Inference, and Prediction. (2nd edition). Springer-Verlag, 2008. — 763 pages.

119. Hockney R. Parallel Computers: Architecture and Performance // Proc. of Int. Conf. Parallel Computing'85. 1986. P.33-69.

120. Klie T., Straub F. Integrating SNMP Agents with XML-based Management Systems. Technical University of Braunschweig. 2004-04-1. (Paper No.352). 16 p.

121. Lavian T. I. Lambda data grid: communications architecture in support of grid computing. Technical report UCB/EECS-2006-190,California: Berkeley. — 2006.

122. Overview of Sun integrated lights out manager. Sun Microsystems. Santa Clara, California 95054, U.S.A. 2008. 9 p.

123. Raman R., Livny M., Solomon M. Matchmaking: An extensible framework for distributed resource management / Cluster computing 2 (2). 1999/

124. Ravelomanana, S.; Bianchi, S.C.S.; Joumaa, С.; Sibilla, M. A Contextual GRID Monitoring by a Model Driven Approach // Telecommunications, 2006. AICT-ICIW apos;06.

125. Subramanyan R., José Miguel-Alonso, José A. B. Fortes A scalable SNMP-based distributed monitoring system for heterogeneous network computing // Conference on High Performance Networking and Computing. USA. No. 14 . 2000.

126. Tagato, H.; Kiriha, Y.; Nakai, S. Hardware-oriented TMN systems. Network Operations and Management Symposium, 1998. NOMS 98., IEEE Volume 2, Issue , 15-20 Feb 1998 Page(s):692 695 vol.2.146. Topl00.rambler.ru.

127. Top-50 суперкомпьютеры, http://www.supercomputers.ru.

128. Top-500 supercomputers sites, http://www.top500.org.

129. Venugopal S., Buyya R., Ramamohanarao K. A Taxonomy of Data Grids for distributed data sharing, management and processing, ACM Computing Surveys, Vol. 38, No. 1, ACM Press, New York, USA, March 2006.

130. Windows Compute Cluster Server 2003. http://www.microsoft.com/rus/win-dowsserver2003/ccs/default.mspx.

131. Yih Ping Luh; Shean-Shyong Chiou; Jau-Woie Chang Design of distributed control system software using client-server architecture // Industrial Technology, 1996., Proceedings of The IEEE International Conf. on Volume , Issue , 1996 p. 348 — 350.

132. Yu J., Buyya R. A taxonomy of workflow managements systems for computing. GRID-TR-2005-1, Grid computing and distributed systems laboratory, university of Melbourne. Australia, 2005. — 7 p.

133. Yu Jia, Rajkumar Buyya. A Taxonomy of scientific workflow systems for grid computing, Special Issue on scientific workflows, SIGMOD Record, 34(3):44-49, ACM press, New York, USA. September 2005.

134. Методика выполнения имитационного эксперимента по оцениванию системы управления ресурсами вычислительной среды

135. Предназначена для оценивания системы планирования процессов обработки запросов в ВС при отсутствии возможности проведения экспериментов с реальной сетью вследствие технических и финансово-экономических ограничений.2. Область применения:

136. Используется в системах разработки и модернизации ВС АСУП, а также в ходе их административного управления, при выборе системы планирования распределения ресурсов в вычислительных системах общего пользования.3. Допущения и ограничения:

137. Существующая модель ВС и потока запросов позволяет адекватно (на уровне доверия 10 %) оценить возможности системы планирования и отражают цель вышестоящей системы (АСУ промышленного предприятия).4. Математический аппарат:

138. Системный анализ, моделирование систем, планирование эксперимента, теория статистики, факторный анализ, множественный регрессионный анализ.

139. Исходные данные и способ получения (статистика):

140. Рисунок А1 — Методика оценивания системы планирования ВС

141. Порядок использования этой методики:

142. Используется разработчиками АСУП для выбора методов организации вычислительных сетей, администраторами ВС в процессе административного управления.7. Результаты:

143. Результатом является сравнительная оценка системы планирования с набором альтернатив и области значимости результатов. Вариант вид области превосходства представлен на рисунке А2 (одна альтернатива).

144. Рисунок А2 — Типовой вид результата применения методики 8. Пример:

145. Использование методики для оценивания системы планирования ВС промышленного предприятия представлено в разделе 3.

146. Структура макета вычислительной сети для полунатурного эксперимента

147. Коммутаторы (3): 1 1 Гбит/с; 2-10 Мбит/с1. Аппаратная система макета

148. Количество вычислительных узлов в макете ГРВС может варьироваться от двух до 10

149. Рисунок Б1 — Структурная схема макета ВС1. Вычислительный узел (10)

150. Управление процессами обработки запросов осуществляется с помощью прототипа системы управления ВС метауровня, включающую подключаемый модуль планирования, реализующий различные методы и способы распределения ресурсов ВС между ресурсоемкими запросами.

151. Варианты макетов ВС используемые в процессе проведения экспериментов представлены на рисунке Б2. Они представляют двух и трехуровневую вычислительные системы, наиболее часто используемые в АСУ промышленности.