Get Adobe Flash player
Воскресенье, 18 Января 2015 14:27

Оптимизация тестирования работы компьютерной сети

Автор 
Оцените материал
(0 голосов)

В настоящее время в работе современных компьютерных сетей существует ряд проблем, наличие которых в том или ином виде влияет на производительность компьютерной сети в целом или отдельных ее сегментов. Учитывая современные требования к сетям передачи данных в различных отраслях человеческой деятельности, можно отметить, что существующие проблемы замедляют развитие технологий в области высокоскоростной передачи данных.

В частности можно выделить следующие направления, требующие дополнительного исследования:

 

  • критерии выбора скорости принимаемой/передаваемой информации;
  • способы хранения, размещения данных;
  • организация систем управления вычислительными сетями.

Производительность сети передачи данных в большинстве случаев характеризуется пропускной способностью канала и способом передачи данных по каналу. Существующие стандартные методы передачи данных не всегда являются максимально эффективными с точки зрения быстродействия. Применение в сетях, построенных с использованием маршрутизаторов, дополнительных средств получения информации о топологии сети, а также степени загруженности отдельных ее сегментов, в том числе о возможных маршрутах прохождения пакетов, дает возможность своевременно реагировать на изменения и выбирать оптимальные маршруты. Сжатие передаваемых данных существенно увеличивает скорость передачи информации. Так, использование потоковых алгоритмов сжатия дает возможность организовать адаптивный метод передачи данных, учитывающий различные факторы, такие как:

  • скорость канала передачи данных;
  • тип передаваемой информации;
  • производительность передающего/принимающего устройства.

 

Способ организации хранения и доступа к данным является также одним из важных факторов, влияющих на производительности сети передачи данных. Развитие высокоскоростных сетей дает возможность организовывать так называемые сети хранения данных, доступ к которым выполняется с использованием централизованной системы управления хранилищем данных. Реальное расположение данных в таких сетях скрыто от конечного пользователя, которому сеть создает иллюзию нахождения всех данных на одном узле вычислительной системы. В этом случае производительность сети имеет решающее значение, так как часто возникает необходимость передачи больших массивов информации по сети. С другой стороны, дублирование данных на нескольких узлах повышает надежность функционирования всей системы, но порождает новые проблемы, связанные с обеспечением целостности данных.

Развитие компьютерных сетей предполагает увеличение объема задач, связанных с управлением системой в целом, а также отдельными ее компонентами. Существует большое число решений по управлению и контролю различными системами, ориентированных на конкретные задачи. Одним из возможных решений может стать организация системы централизованного управления. Данная система предполагает наличие большого количества узлов, функционирующих в качестве маршрутизаторов и представляющих собой бездисковые компьютеры, конфигурация которых осуществляется во время сетевой загрузки образа ядра операционной системы. Изменение конфигурации не предполагает физического доступа к устройству: достаточно внести изменения в загрузочный образ и повторить сетевую загрузку. Данная система предполагает наличие централизованного загрузочного сервера, на котором в ручном или автоматическом режиме осуществляется конфигурирование сети.

Таким образом, спектр возникающих сетевых проблем увеличивается одновременно с развитием новых более высокопроизводительных сетевых технологий.

 

Рассматривается проблема составления минимального плана тестирования передачи данных в сети со статической маршрутизацией.

Статическая маршрутизация используется, как правило, в малых сетях, имеющих относительно стабильную структуру, в частности, в корпоративных. Такой подход имеет свои достоинства и недостатки.

Основными достоинствами статической маршрутизации являются:

  • лёгкость отладки и конфигурирования в малых сетях;
  • отсутствие дополнительных накладных расходов (из-за отсутствия протоколов маршрутизации);
  • мгновенная готовность (не требуется интервал для конфигурирования/подстройки);
  • низкая нагрузка на процессор маршрутизатора;
  • предсказуемость в каждый момент времени.

Один из недостатков сети со статической маршрутизацией в том,  что она подвержена влиянию случайных ошибок администратора, поэтому после конфигурирования сети требуется провести тестирование передачи данных между различными подсетями. Очевидно, что проверка передачи данных из каждой подсети в каждую не является оптимальной. Маршруты между некоторыми подсетями могут являться частями других маршрутов и не требовать отдельной проверки. Например, если проверена передача данных из сети A в сеть C на рис. 1.,проверять передачу данных из сети B в сеть C излишне, т.к. второй путь полностью входит в первый, который уже был проверен.

 

1

 

Рис. 1. Пример сети, для которой можно сократить количество

проверок при тестировании работы сети.

Таким образом, задача заключается в составлении плана тестирования, обеспечивающего полную проверку работоспособности всей сети и при этом включающего минимальное количество операций проверки. Исходными данными задачи являются граф структуры сети G = (X,Γ) и матрица маршрутов из каждой подсети в каждую  Μ = {μij} . Результатом должно являться множество выполняемых проверок P = {(i, j) 1i X ,1j X , i j }, содержащее пары, где первая компонента – номер сети источника данных, а вторая компонента – номер сети приемника данных на одном из этапов про-

верки. Множество P должно обеспечивать полную проверку всей сети и при этом иметь минимальную мощность.

Для решения этой задачи просматривается матрица Μ и при каждом просмотре выбирается маршрут, покрывающий наибольшее количество элементарных маршрутов (маршрутов между соседними узлами, длиной в одно ребро), непокрытых ранее. Номера сетей источника и приемника данных выбранного маршрута (номера строки и столбца матрицы) становятся очередной парой множества проверок P . Покрытые этим маршрутом элементарные маршруты вычеркиваются из всех элементов матрицы Μ . Просмотр матрицы осуществляется до тех пор, пока не будут вычеркнуты все элементарные маршруты каждого элемента.

В результате выполнения указанной эвристической процедуры получаем множество P , которое содержит малое число проверок, позволяющих протестировать работу всей сети.

 

Прочитано 734 раз Последнее изменение Среда, 04 Марта 2015 15:11
Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии