CC BY
16Решетневские чтения
подключенной к АМИК, что позволит обеспечить максимально возможную наземную экспериментальную отработку бортовой РЭА.
Библиографические ссылки
1. Пичкалев А. В. Испытания радиоэлектронной аппаратуры на лабораторном отработочном комплексе // Решетневские чтения : материалы XII Междунар.
науч. конф. ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2008. С. 158-159.
2. Пичкалев А. В. Создание автоматизированного мобильного испытательного комплекса для цеховых испытаний программно-управляемой радиоэлектронной аппаратуры // Решетневские чтения : материалы XIII Междунар. науч. конф. ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2009. С. 528-529.
A. V. Pichkalev
JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk
THE TERRESTRIAL DEBUGGING COMPLEX FOR ON-BOARD RADIO-ELECTRONIC EQUIPMENT
The modern radio-electronic equipment (REE) with the FPGA, microcontrollers, computing modules etc. demands special debug after the introduction additional non-material making - the software - into its structure. The terrestrial debugging complex enables to fulfill this software without the use of real technical means. It does not only accelerate the process of the debugging tests for software, but also enables to simulate various situations of work on-board REE for research of every possible refusals.
© nmKajieB A. B., 2010
УДК 004.724
И. В. Потуремский, Д. А. Бородавкин
ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Россия, Железногорск
АЛГОРИТМ ПОИСКА ОПТИМАЛЬНЫХ РЕШЕНИЙ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ КАНАЛОВ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОТКАЗОУСТОЙЧИВОСТИ СЕТИ ETHERNET
Предложен алгоритм, позволяющий получить варианты организации дополнительных каналов передачи данных, оптимальных с точки зрения заданных параметров для распределения нагрузок между сегментами сети Ethernet с учетом характеристик отказоустойчивости.
Современные приложения и протоколы передачи данных повышают требования к пропускной способности и отказоустойчивости систем передачи данных. В результате системы передачи данных, построенные более 3 лет назад зачастую не справляются с повышенными нагрузками, что ведет к снижению скорости передачи информации и увеличению временных затрат при решении производственных задач.
В данной работе предложен алгоритм, с использованием которого возможно организовать дополнительные каналы передачи данных, обеспечивающие решение задачи снижения нагрузок и обеспечение связности сети Ethernet в случае отказа центрального узла системы.
Алгоритм делится на следующие этапы: выявление загруженных каналов, анализ потоков трафика, оптимизация структуры сети Ethernet.
Исходная вычислительная сеть представляется в виде графа G, где вершинами являются коммутационные узлы, дугами - каналы передачи данных [1]. С коммутационных узлов необходимые для расчетов
данные могут быть получены с помощью протокола SNMP [2].
При контроле загрузки каналов, нас интересует множество M, сформулированное в отношении устойчивых высоких нагрузок. Для этого определим порог высоких нагрузок - Е, который используем для выявления наиболее загруженных каналов:
M = { j : S F> E},
где Fj - интенсивность потока трафика от /-го канала к j-му.
Множество М ранжируется на основании экспертных оценок в зависимости от уровня нагрузок и от их продолжительности. По аналогии формируются множества для потоков данных на каждом коммутационном узле.
В ходе работы алгоритма каналы передачи данных множества М разделяются на группы, у которых общая загрузка превышает порог E в одни и те же промежутки времени. Для каждого элемента множества М выбирается наиболее интенсивный поток, который
Информационно-управляющие системы
выделяется в отдельный виртуальный канал, представляющий собой дугу графа G. Если существует поток данных, который может быть использован для разгрузки рассматриваемого канала и проходит через канал передачи данных в текущей временной группе, для которого в ходе работы алгоритма уже выделен виртуальный канал и выполняется условие: L - L < E
^ -^вирт
где Ь - загрузка рассматриваемого канала; Ьвирт - загрузка виртуального канала, то перестраиваем виртуальный канал следующим образом: изменяем узел-получатель виртуального канала на узел, являющийся получателем для рассматриваемого канала. Это будет равносильно переносу значения загрузки для рассматриваемого виртуального канала в элемент матрицы смежности графа G с индексами (х, /), где / - номер канала, разгружаемого на текущем шаге алгоритма, х - узел источник для виртуального канала. Таким образом, мы учитываем влияние потока данных на несколько смежных каналов в пределах одной временной группы.
Расчет показателей отказоустойчивости производится при наличии нескольких вариантов по организации дополнительных линий связи, обеспечивающих снижение загрузки рассматриваемого канала. На каждом шаге алгоритма, когда имеется п альтернативных вариантов организации дополнительных каналов связи, производится перебор всех вариантов. Для каждого варианта оцениваются следующие показатели:
- связность сети в случае отказа центрального узла;
- перегрузки при перераспределении трафика, проходящего через центральный узел по каналам связи;
- в случае отсутствия связности - возможность обеспечения полной связности за счет выделения еще одного виртуального канала - «перемычки».
Из всех вариантов выбираем канал с номером ], для которого выполняются следующее условие:
j : Xj = max(e1 y + e2y +... + enyn),
i 1 1 1
где yia - значение k-й характеристики для 1-го потенциального виртуального канала; ek- заданный экспертом коэффициент оценки k-й характеристики.
Как описано выше, в качестве характеристик используем показатели разгрузки рассматриваемого канала, связности для графа G и перегрузки линий связи при перераспределении трафика в ходе моделирования отказа центрального узла.
На втором и каждом последующем шаге используем дополнительную характеристику для оценки виртуального канала в случае, если канал может употребляться как «перемычка».
На последнем шаге, в случае отсутствия связности, выделяем в виртуальный канал «перемычку» с наибольшим значением загрузки канала, с которой будет перенесен поток:
p : p е P, L(p ) = maxL(p,),
-rmax rmax > Vrmax' , \rk'>
k
где L(pk) - значение загрузки для потока, проходящего через k-ю «перемычку».
Таким образом, алгоритм позволяет сформировать список виртуальных каналов, реализовав которые можно получить оптимизированную структуру сети Ethernet, как с точки зрения загруженности линий связи, так и с учетом ряда характеристик отказоустойчивости системы в целом.
Библиографические ссылки
1. Харари Ф. Теория графов. 2-е изд. М. : Едитори-ал УРСС, 2003.
2. Потуремский И. В. Система анализа и мониторинга загрузки сегментов локальной вычислительной сети / Вестник НИИ СУВПТ. Красноярск : НИИ СУВПТ, 2008. Вып. 26. С. 98-105.
I. V. Poturemskiy, D. A. Borodavkin JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk
THE ALGORITHM OF FINDING THE OPTIMAL SOLUTIONS TO ADDITIONAL DATA CHANNELS ORGANIZATION TASK TO PROVIDE FAILOVER ETHERNET COMPUTER NETWORK
The paper offers an algorithm to obtain variations of additional data channels, optimum in terms of defined parameters for the reapportionment of loads between the segments of the Ethernet network considering the characteristics offailover.
© Потуремский И. В., Бородавкин Д. А., 2010
