ЗМІСТ
1. ЗАВДАННЯ НА КУРСОВУ РОБОТУ
2. ПОБУДОВА КОРПОРАТИВНОЇ МЕРЕЖІ З КІЛЬКІСТЮ АБОНЕНТІВ — 4
3. ПОБУДОВА КОРПОРАТИВНОЇ МЕРЕЖІ З КІЛЬКІСТЮ АБОНЕНТІВ — 7
4. ПОБУДОВА КОРПОРАТИВНОЇ МЕРЕЖІ З КІЛЬКІСТЮ АБОНЕНТІВ- 10
5. ДЕКОМПОЗУВАННЯ МЕРЕЖІ
5.1 Декомпозування мережі з 4 абонентами
5.2 Декомпозування мережі з 7 абонентами
5.3Декомпозування мережі з 10 абонентами
6.ВИСХІДНЕ ТА НИCХІДНЕ ПРОЕКТУВАННЯ
6.1 Висхідне моделювання N = 4
6.2 Висхідне моделювання N = 7
6.3 Висхідне моделювання N = 10
6.4 Низхідне моделювання при N = 4
6.5 Низхідне моделювання при N = 7
6.6 Низхідне моделювання при N = 10
7. ПОРІВНЯННЯ ОТРИМАНИХ РЕЗУЛЬТАТІВ
8. ПОБУДОВА ГРАФІКІВ
ВИСНОВОК
ВСТУП
Існує два основних методи проектування складних систем: спадне й висхідне проектування. Перший метод характеризується принципом «від складного до простого» і полягає в поетапному переході від загального опису системи до розробки окремих її підсистем, потім елементів підсистем і т.д. до мінімальних елементів (квантів) системи. При цьому необхідно чітко представляти кінцеву структуру системи для виявлення її підсистем. Метод висхідного проектування або «від простого до складного» заснований на розробці мінімально функціональних елементів системи, потім об'єднання їх у функціонально залежні групи, які надалі будуть поєднуватися в підсистеми наступного порядку, і т.д. Метод базується на законі діалектики про перехід кількості в якість і таке поняття, як емерджентність – наявність у системи властивостей, відсутніх у її елементів. При проектуванні даної корпоративної мережі перший метод практично повністю показує правильність результату. Проектування системи методом «від простого до складного» більш наочно відображає дійсність, і буде представляти ітераційний процес, а саме наступний цикл:
1. Завдання необхідних квантових елементів
2. Визначення їх статичних і динамічних властивостей
3. Визначення законів багаторівневої самоорганізації і їхній вплив на динамічні властивості системи
4. Тут починається етап виконання системи, спроба побудувати свою структуру відповідно до заданих законів
5. Відбувається коректування динамічних властивостей системи відповідно до законів самоорганізації.
6.Аналізуючи роботу системи ми коректуємо відповідно базові параметри. Звичайно, даний шлях не виглядає швидким і легким, однак у цей час він найбільш оптимальний для створення системи.
1. ЗАВДАННЯ НА КУРСОВУ РОБОТУ
У системі проектування «PACKET TRACER» побудувати корпоративну комп'ютерну мережу (ККМ), відповідно до варіанта в таблиці 1. Кількість абонентів у робочій групі — 4.
Задати відповідному варіанту трафік у редакторі заявок.
Промоделювати мережу. Зафіксувати отримані дані по завантаженню комутаторів, часу реакції (час транзакції) абонентів і часу моделювання мережі.
Додати в кожну робочу групу 3 абоненти.
Промоделювати мережу.
Додати в кожну робочу групу 3 абоненти.
Промоделювати мережу.
Виконати декомпозицію мережі (розбити її на під мережі, засновані на комутаторах).
Промоделювати декомпозовані фрагменти, починаючи з 4-х абонентів.
Зрівняти результати.
Результати у вигляді таблиць і графіків помістити в пояснювальну записку.
Таблиця 1 Вхідні дані
Тип ККМ
Співвідношення внутрішнього й зовнішнього трафіка
Розмір запиту (байт)
Розмір відповіді
(байт)
Час підготовки (мс)
Час обробки (мс)
Час циклу (мс)
а
80/2
1500
100
1,5
0,5
2,0
/>
Рис. 1. Структура комунікаційної мережі рівня корпорації
/>
Рис.2. Структура комунікаційної мережі рівня будинку
/>
(N= 4, 7, 10)
Рис. 3. Структура комунікаційної мережі рівня робочої групи (N = 4, 7, 10)
2. ПОБУДОВА КОРПОРАТИВНОЇ МЕРЕЖІ З КІЛЬКІСТЮ АБОНЕНТІВ — 4
/>
Рис. 4. Структура корпоративної мережі N=4
Після проектування даної мережі, необхідно задати заявки для даної мережі та промоделювати мережу.
Отриманізаявки та дані у вигляді графіків відображені нижче.
Таблиця 2 Результати моделювання при N = 4
Комутатор
Завантаження комутатора
Час транзакції
Аналітичне, *100%
Імітаційне, *100%
Аналітичний, мс
Імітаційний, мс
КК
0,02
0,03
83,24
75,37
КЗ1
,05
0,06
КЗ2
0,05
0,06
КЗ3
0,05
0,06
КРГ1
,11
0,14
КРГ2
,11
0,14--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
СРГ5
1500
100
1,5
0,5
2
21
РСРГ5.2
СРГ5
1500
100
1,5
0,5
2
22
РСРГ5.3
СРГ5
1500
100
1,5
0,5
2
23
РСРГ5.4
СРГ5
1500
100
1,5
0,5
2
24
РСРГ5.4
СЗ3
1500
100
1,5
0,5
2
25
РСРГ6.1
СРГ6
1500
100
1,5
0,5
2
26
РСРГ6.2
СРГ6
1500
100
1,5
0,5
2
27
РСРГ6.3
СРГ6
1500
100
1,5
0,5
2
28
РСРГ6.4
СРГ6
1500
100
1,5
0,5
2
29
РСРГ6.4
СК
1500
100
1,5
0,5
2
/>
Рис. 5. Завантаження комутатора КК
/>
Рис. 6. Завантаження комутатора КЗ1
/>
Рис. 7. Завантаження комутатора КЗ2
/>
Рис. 8. Завантаження комутатора КЗ3
/>
Рис. 7. Завантаження комутатора КРГ1
/>
Рис. 8. Завантаження комутатора КРГ2
/>
Рис. 7. Завантаження комутатора КРГ3
/>
Рис. 8. Завантаження комутатора КРГ4
/>
Рис. 7. Завантаження комутатора КРГ5
/>
Рис. 8. Завантаження комутатора КРГ6
3. ПОБУДОВА КОРПОРАТИВНОЇ МЕРЕЖІ З КІЛЬКІСТЮ АБОНЕНТІВ -7
/>
Рис. 9. Структура корпоративної мережі N=7
Таблиця 4 Результати моделювання при N = 7
Комутатор
Завантаження комутатора
Час транзакції
Аналітичне, *100%
Імітаційне, *100%
Аналітичний, мс
Імітаційний, мс
КК
0,02
0,04
256,66
201,65
КЗ1
0,08
0,11
КЗ2
0,08
0,11
КЗ3
,07
0,1
КРГ1
0,16
0,27
КРГ2
0,16
0,27
КРГ3
0,16
0,27
КРГ4
0,16
0,27
КРГ5
0,16
0,27
КРГ6
0,13
0,27
Таблиця 5 Заявки у мережі при N = 7 продолжение
--PAGE_BREAK--
№
Клієнт
Сервер
Запит, байт
Відповідь, байт
Підготовка, мс
Обробка, мс
Час циклу, мс
РСРГ1.1
СРГ1
1500
100
1,5
0,5
2
1
РСРГ1.2
СРГ1
1500
100
1,5
0,5
2
2
РСРГ1.3
СРГ1
1500
100
1,5
0,5
2
3
РСРГ1.4
СРГ1
1500
100
1,5
0,5
2
4
РСРГ1.5
СРГ1
1500
100
1,5
0,5
2
5
РСРГ1.6
СРГ1
1500
100
1,5
0,5
2
6
РСРГ1.7
СРГ1
1500
100
1,5
0,5
2
7
РСРГ1.7
СРГ1
1500
100
1,5
0,5
2
8
РСРГ1.7
СЗ1
1500
100
1,5
0,5
2
9
РСРГ1.7
СЗ1
1500
100
1,5
0,5
2
10
РСРГ2.1
СРГ2
1500
100
1,5
0,5
2
11
РСРГ2.2
СРГ2
1500
100
1,5
0,5
2
12
РСРГ2.3
СРГ2
1500
100
1,5
0,5
2
13
РСРГ2.4
СРГ2
1500
100
1,5
0,5
2
14
РСРГ2.5
СРГ2
1500
100
1,5
0,5
2
15
РСРГ2.6
СРГ2
1500
100
1,5
0,5
2
16
РСРГ2.7
СРГ2
1500
100
1,5
0,5
2
17
РСРГ2.7
СРГ2
1500
100
1,5
0,5
2
18
РСРГ2.7
СЗ1
1500
100
1,5
0,5
2
19
РСРГ2.7
СЗ1
1500
100
1,5
0,5
2
20
РСРГ3.1
СРГ3
1500
100
1,5
0,5
2
21
РСРГ3.2
СРГ3
1500
100
1,5
0,5
2
22
РСРГ3.3
СРГ3
1500
100
1,5
0,5
2
23
РСРГ3.4
СРГ3
1500
100
1,5
0,5
2
24 продолжение
--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
4
1500
100
1,5
0,5
2
58
Р4.10
4
1500
100
1,5
0,5
2
59
Р4.10
4
1500
100
1,5
0,5
2
60
Р5.1
Р5
1500
100
1,5
0,5
2
61
Р5.2
Р5
1500
100
1,5
0,5
2
62
Р5.3
Р5
1500
100
1,5
0,5
2
63
Р5.4
Р5
1500
100
1,5
0,5
2
64
Р5.5
Р5
1500
100
1,5
0,5
2
65
Р5.6
Р5
1500
100
1,5
0,5
2
66
Р5.7
Р5
1500
100
1,5
0,5
2
67
Р5.8
Р5
1500
100
1,5
0,5
2
68
Р5.9
Р5
1500
100
1,5
0,5
2
69
Р5.10
Р5
1500
100
1,5
0,5
2
70
Р5.10
Р5
1500
100
1,5
0,5
2
71
Р5.10
Р5
1500
100
1,5
0,5
2
72
Р5.10
5
1500
100
1,5
0,5
2
73
Р5.10
5
1500
100
1,5
0,5
2
74
Р5.10
5
1500
100
1,5
0,5
2
75
Р6.1
Р6
1500
100
1,5
0,5
2
76
Р6.2
Р6
1500
100
1,5
0,5
2
77
Р6.3
Р6
1500
100
1,5
0,5
2
78
Р6.4
Р6
1500
100
1,5
0,5
2
79
Р6.5
Р6
1500
100
1,5
0,5
2
80
Р6.6
Р6
1500
100
1,5
0,5
2
/>
Рис. 40. Завантаження комутатора КК
/>
Рис. 41. Завантаження комутатора КЗ1
/>
Рис. 42. Завантаження комутатора КЗ2
/>
Рис. 43. Завантаження комутатора КЗ3
/>
Рис. 44. Завантаження комутатора КРГ1
/> продолжение
--PAGE_BREAK--
Рис. 45. Завантаження комутатора КРГ2
/>
Рис. 46. Завантаження комутатора КРГ3
/>
Рис. 47. Завантаження комутатора КРГ4
/>
Рис. 48. Завантаження комутатора КРГ5
/>
Рис. 49. Завантаження комутатора КРГ6
6.ВИСХІДНЕ ТА НИCХІДНЕ ПРОЕКТУВАННЯ
6.1 Висхідне моделювання N= 4
Для висхідного проектування спочаткузробимо підмережу на рівні робочої групи. Так як групи у мережі досить типові, то візьмемо, наприклад, РГ1.Промодулюємо її.
/>
Рис. 50. Підмережа рівня робочої групи при N= 4
Сервер1 представляє собою комутатор рівня будинку. Приведемо показники завантаження.
Таблиця 13 Завантаження підмережі рівня робочої групи при N= 4
Комутатор
Завантаження комутатора
Час транзакції
Аналітичне, *100%
Імітаційне, *100%
Аналітичний, мс
Імітаційний, мс
КРГ1
0,12
0,14
13,64
12,38
Таблиця 14 Заявки упідмережі рівня робочої групипри N = 4
№
Клієнт
Сервер
Запит, байт
Відповідь, байт
Підготовка, мс
Обробка, мс
Час циклу, мс
Р1.1
Р1
1500
100
1,5
0,5
2
1
Р1.2
Р1
1500
100
1,5
0,5
2
2
Р1.3
Р1
1500
100
1,5
0,5
2
3
Р1.4
Р1
1500
100
1,5
0,5
2
4
Р1.4
1
1500
100
1,5
0,5
2
Нижче приведемо діаграму завантаження робочої групи при N= 4.
/>
Рис. 51. Завантаження комутатора робочої групи при N= 4
Так як рівень будинків досить типовий для всіх комутаторів, але для КЗ3 він має інший вигляд, так як він звертається до комутатора корпорації. Наведемо його у модулюванні рівня будинків на рис. 43.
/>
Рис. 52. Підмережа рівня будинку при N= 4
Таблиця 15Завантаження підмережі рівня будинку групи при N= 4
Комутатор
Завантаження комутатора
Час транзакції
Аналітичне, *100%
Імітаційне, *100%
Аналітичний, мс
Імітаційний, мс
КЗ1
0,01
0,01
27,24
27,74
Таблиця 16Заявки упідмережі рівня будинкупри N = 4
№
Клієнт
Сервер
Запит, байт
Відповідь, байт
Підготовка, мс
Обробка, мс
Час циклу, мс
З1.2
З1
1500
100
12,86
0,5
13,36
1
З1.1
К1
1500
100
12,86
0,5
13,36
"Орлан"не зміг побудувати діаграми до заявок. Перейдемо на рівень корпорації
/>
Рис. 53. Підмережа рівня корпорації при N = 4
Таблиця 17Завантаження підмережі рівня корпорації N= 4 продолжение
--PAGE_BREAK--
Комутатор
Завантаження комутатора
Час транзакції
Аналітичне, *100%
Імітаційне, *100%
Аналітичний, мс
Імітаційний, мс
КК
28,5
26,72
Таблиця 18Заявки упідмережі рівня корпораціїпри N = 4
№
Клієнт
Сервер
Запит, байт
Відповідь, байт
Підготовка, мс
Обробка, мс
Час циклу, мс
К1.6
К1
1500
100
27,74
0,5
28,24
6.2 Висхідне моделювання N= 7
Повторимо усі операції для N = 7.
Таблиця 19Завантаження підмережі рівня робочої групи при N= 7
Комутатор
Завантаження комутатора
Час транзакції
Аналітичне, *100%
Імітаційне,*100%
Аналітичний, мс
Імітаційний, мс
КРГ1
0,16
0,28
40,87
32,45
У табл. 20. Приведемо заявки у під мережі рівня робочої групи при N = 7.
/>
Рис. 54. Підмережа рівня робочої групи при N= 7
Нижче приведемо діаграму завантаження робочої групи при N= 7.
/>
Рис. 55. Завантаження комутатора робочої групи при N= 7
Таблиця 20 Заявки упідмережі рівня робочої групипри N = 7
№
Клієнт
Сервер
Запит, байт
Відповідь, байт
Підготовка, мс
Обробка, мс
Час циклу, мс
Р1.1
Р1
1500
100
1,5
0,5
2
1
Р1.2
Р1
1500
100
1,5
0,5
2
2
Р1.3
Р1
1500
100
1,5
0,5
2
3
Р1.4
Р1
1500
100
1,5
0,5
2
4
Р1.5
Р1
1500
100
1,5
0,5
2
5
Р1.6
Р1
1500
100
1,5
0,5
2
7
Р1.7
Р1
1500
100
1,5
0,5
2
8
Р1.7
1
1500
100
1,5
0,5
2
9
Р1.7
1
1500
100
1,5
0,5
2
Проведемо іспит під мережі рівня будинку
/>
Рис. 56. Підмережа рівня будинку при N= 7
Таблиця 21Завантаження підмережі рівня будинку при N= 7
Комутатор
Завантаження комутатора
Час транзакції
Аналітичне, *100%
Імітаційне, *100%
Аналітичний, мс
Імітаційний, мс продолжение
--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
1500
100
4,73
0,5
5,23
2
З1.2
З1
1500
100
4,73
0,5
5,23
3
З1.1
К1
1500
100
4,73
0,5
5,23
Таблиця 40Завантаження підмережі рівня робочої групи при N= 7
Комутатор
Завантаження комутатора
Час транзакції
Аналітичне, *100%
Імітаційне,*100%
Аналітичний, мс
Імітаційний, мс
КРГ1
0,03
0,03
230,7
231,45
У табл. 41. Приведемо заявки у під мережі рівня робочої групи при N= 7.
/>
Рис. 69. Підмережа рівня робочої групи при N= 7
Нижче приведемо діаграму завантаження робочої групи при N= 7.
/>
Рис. 70. Завантаження комутатора робочої групи при N= 7
Таблиця 41Заявки упідмережі рівня робочої групипри N = 7
№
Клієнт
Сервер
Запит, байт
Відповідь, байт
Підготовка, мс
Обробка, мс
Час циклу, мс
Р1.1
Р1
1500
100
22
0,5
22,5
1
Р1.2
Р1
1500
100
22
0,5
22,5
2
Р1.3
Р1
1500
100
22
0,5
22,5
3
Р1.4
Р1
1500
100
22
0,5
22,5
4
Р1.5
Р1
1500
100
22
0,5
22,5
5
Р1.6
Р1
1500
100
22
0,5
22,5
7
Р1.7
Р1
1500
100
22
0,5
22,5
8
Р1.7
1
1500
100
22
0,5
22,5
9
Р1.7
1
1500
100
22
0,5
22,5
6.6 Низхідне моделювання при N = 10
/>
Рис. 71.Підмережа рівня корпорації при N= 10
Таблиця 42Завантаження підмережі рівня корпорації при N= 10
Комутатор
Завантаження комутатора
Час транзакції
Аналітичне, *100%
Імітаційне, *100%
Аналітичний, мс
Імітаційний, мс
КК
,07
,09
7,8
7,3
Таблиця 43Заявки упідмережі рівня корпораціїпри N = 10 продолжение
--PAGE_BREAK--
№
Клієнт
Сервер
Запит, байт
Відповідь, байт
Підготовка, мс
Обробка, мс
Час циклу, мс
К1.6
К1
1500
100
1,5
0,5
2
1
К1.6
К1
1500
100
1,5
0,5
2
2
К1.6
К1
1500
100
1,5
0,5
2
/>
Рис. 72. Підмережа рівня будинку при N= 10
Таблиця 44Завантаження підмережі рівня будинку при N= 10
Комутатор
Завантаження комутатора
Час транзакції
Аналітичне, *100%
Імітаційне, *100%
Аналітичний, мс
Імітаційний, мс
КЗ1
0,04
0,04
51,79
52,11
Таблиця 45Заявки упідмережі рівня будинкупри N = 10
№
Клієнт
Сервер
Запит, байт
Відповідь, байт
Підготовка, мс
Обробка, мс
Час циклу, мс
З1.1
З1
1500
100
7,3
0,5
7,8
1
З1.1
З1
1500
100
7,3
0,5
7,8
2
З1.1
З1
1500
100
7,3
0,5
7,8
3
З1.2
К1
1500
100
7,3
0,5
7,8
4
З1.2
К1
1500
100
7,3
0,5
7,8
5
З1.2
К1
1500
100
7,3
0,5
7,8
/>
Рис. 73. Підмережа рівня робочої групи N= 10
Таблиця 46Завантаження підмережі рівня робочої групи N= 10
Комутатор
Завантаження комутатора
Час транзакції
Аналітичне, *100%
Імітаційне, * 100%
Аналітичний, мс
Імітаційний, мс
КРГ1
0,19
0,36
798,20
792,6
Таблиця 47Заявки упідмережі рівня робочої групипри N = 10
№
Клієнт
Сервер
Запит, байт
Відповідь, байт
Підготовка, мс
Обробка, мс
Час циклу, мс
Р1.1
Р1
1500
100
52,1
0,5
52,6
1
Р1.2
Р1
1500
100
52,1
0,5
52,6
2
Р1.3
Р1
1500
100
52,1 продолжение
--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
КРГ3
КРГ4
КРГ5
КРГ6
Таблиця 52 Похибка у результатах при N = 10
Комутатор
Похибка транзакції
Похибка завантаження
Абсолютна, мс
Відносна, %
Абсолютна, *100%
Відносна, %
КК
46,82
11,3
0,01
12,5
КЗ1
КЗ2
КЗ3
КРГ1
КРГ2
КРГ3
КРГ4
КРГ5
КРГ6
8.ПОБУДОВА ГРАФІКІВ
Для наглядноїінтерпретаціїрезультатів побудовикорпоративноїкомп’ютерноїмережі побудуємографіки, де початковимиданими будутьотриманіранішерезультати.
/>
Рис.74. Залежність часу транзакції від кількості абонентів
/>
Рис. 66. Залежність завантаженості комутатора КК від кількості абонентів
/>
Рис. 75. Залежність завантаженості комутатора КЗ1 від кількості абонентів
/>
Рис. 76. Залежність завантаженості комутатора КЗ2 від кількості абонентів
/>
Рис. 77. Залежність завантаженості комутатора КЗ3 від кількості абонентів
/>
Рис. 78. Залежність завантаженості комутатора КРГ1 від кількості абонентів
Інші графіки комутаторів мають однаковий вигляд з КРГ1, тобто приводити їх немає сенсу. Інтерес має також залежність відносної похибки часу транзакції у методі декомпозиції від кількості абонентів. Її приведено на рис. 79.
/>
Рис. 79. Залежність відносної похибки часу транзакції від кількості абонентів
ВИСНОВОК
У курсовій роботі була промодельована корпоративна мережа, яка містить варіативну кількість абонентів. На базі мережі були застосовані методи аналітичного, імітаційного, низхідного та висхідного моделювання. Були знайдені похибки методів на прикладі імітаційного моделювання та декомпозиції. Результаті моделювання представлені у вигляді діаграм, таблиць, рисунків та графіків впродовж змісту курсової роботи.
З результатів моделювання заданої мережі можна зробити наступні висновки:
завантаження комутатора верхнього рівня має експоненціальний характер;
завантаження комутаторів рівня будинку має більш лінійний характер;
метод декомпозиції має похибку, яка знаходиться у границях 20%;
зі збільшенням кількості абонентів у методів декомпозиції падає похибка часу транзакції;
методи низхідного та висхідного моделювання не дали гарний результатів через тип комутаторів, які використовуються у мережі.