Охарактеризовано комп’ютерні системи та їх складові, зовнішні периферійні пристрої. Наведено загальні правила діагностики несправностей персональних комп’ютерів. Звернено увагу на апаратне та програмне забезпечення комп'ютерних мереж. Розглянуто правила проєктування та монтажу структурованих кабельних мереж. Проаналізовано комп’ютерні системи та їх складові, зовнішні периферійні пристрої, а також загальні правила діагностики несправностей персональних комп’ютерів. Висвітлено відомості про архітектуру комп’ютерних мереж, топології, технологійї взаємодії відкритих систем, апаратне та програмне забезпечення мережі, протоколи правила проєктування та монтажу, а також їх види та принцип дії.

На сьогодні такі топологічні організації, як дерева (tree), жирні дерева (fat tree), 3D-mesh, 6D-tor, DragonFly використовуються як спосіб мережевої організації в центрах обробки даних. Усі ці топології мають відмовостійкі властивості внаслідок наявності декількох альтернативних шляхів маршрутизації. Тому актуальною є задача розробки нових топологій, які будуть мати багато збалансованих маршрутів (one cost path). Одним із кращих варіантів для досліджень покращення топології дерева є комбінація з графами де Бруйна в різних системах числення, що дозволяє варіювати ступенем вершин, діаметром та кількістю альтернативних шляхів для маршрутизації. Запропоновано використати новий спосіб, який дозволяє отримати задані характеристики при об'єднанні топологій на основі дерев з графом на основі кодових перетворень де Бруйна. При створенні високопродуктивних обчислювальних систем важливою є завчасна розробка їх топологічних організацій, яка дозволяє вчасно передбачити характеристики системи. На цей час існує низка робіт, присвячених топологіям, що засновані на послідовності де Бруйна. Існує детальний огляд синтезу гібридних топологій на основі графів де Бруйна та гіперкуба. Не розглянутою на цей час залишається можливість використання гібридних топологій на основі дебруйнівських послідовностей та різних типів дерев. Завданнями є розробка способу синтезунових топологій на основі дерев і дебруйнівських послідовностей та аналізу характеристик синтезованих топологічних організацій для різних рівнів відмовостійкості. Описано синтез п'яти топологійна основі дерев і дебруйнівських послідовностей. Проведено порівняльний аналіз усіх синтезованих топологій. Висновки: виконано аналіз характеристик, виділено основні переваги та недоліки запропонованих топологічних структур, висунуто пропозиції щодо їх покращення.

Дисертаційна робота присвячена розробці моделей, інформаційної технології та їх застосуванню для розв’язання актуальної задачі підвищення ефективності взаємодії web-сервісів при агрегуванні інформації засобами моделювання та інформаційних технологій з урахуванням зростання обсягів інформації та розвитку web-технологій. Розроблено метод опису взаємодії web-cервісів на основі алгебри сервісів та застосування комбінованих ітераційних операцій в алгебрі сервісів для побудови моделей взаємодії web-cервісів, що дало змогу враховувати динамічні особливості процесів інтеграції web-сервісів в mashup-системах. Для дослідження web-сервісів розроблено імітаційні моделі взаємодії web-cервісів у вигляді часових ієрархічних кольорових мереж Петрі, які дозволяють за рахунок опису web-сервісу на основі алгебри сервісів дослідити динамічні параметри web-системи. Розроблено та удосконалено інформаційну технологію побудови моделей динамічної взаємодії web-cервісів на основі спеціалізованої алгебри, для моделювання агрегуючих сервісів за допомогою включення нових операцій та побудови імітаційних моделей в середовищі CPN Tools, це дало змогу підвищити ефективність взаємодії web-сервісів. Інформаційна технологія реалізована у вигляді фреймворку для автоматизованої генерації web-сервісів агрегаторів. Розроблено mashup технологію інтеграції web-cервісів через запровадження додаткових можливостей динамічного моделювання взаємодії web-cервісів на основі кольорових мереж Петрі, що дозволило підвищити ефективність та швидкодію web-cистем. На основі запропонованого підходу реалізовані ефективні web-cервіси, які забезпечують підвищення швидкодії при отриманні інформації.

Комунікаційне середовище, побудоване на основі стеку TCP/IP, не завжди відповідає потребам щодо швидкості введення в експлуатацію та швидкості реконфігуації сучасних мультисервісних мереж. Вирішенню проблеми покликана реалізація такої мережевої архітектури, у якій логіка керування трафіком видалена зі складу програмного забезпечення маршрутизаторів та комутаторів і оформлена у вигляді окремої логіки централізованого управління мережею. Мережа, побудована за такою архітектурою, отримала назву програмно конфігурованої мережі (ПКМ). Логічно централізована програмна модель не означає фізичної централізації системи. Натомість робочі станції ПКМ спираються на фізично розподілені керуючі рівні. Розподілення цих рівнів є ключовим у досягненні бажаної гнучкості мережі одночасно розділяючи проблему керування мережею не більш прості задачі спрощуючи одночасно введення нових абстракцій. Висвітлено поняття ПКМ у розрізі двох концепцій їх побудови, а саме, програмно-визначаємих (SDN) мереж та віртуалізації мережевих функцій (NVF). Підхід NVF передбачає відділення функцій логічних мережевих елементів від забезпечуючої їх апаратної інфраструктури за рахунок віртуалізації таких функцій. Все це дає можливість використання уніфікованого комп'ютерного обладнання, що забезпечує залучення широких обчислювальних можливостей для управління смугою пропускання мереж. При цьому ресурси уніфікованого обладнання можуть динамічно перерозподілятися між програмно реалізованими віртуальними мережевими функціями. З точки зору практичної реалізації на теперішній час більш цікавою є концепція NVF. В цій моделі комутатори не абстрагуються від виконання функцій керування мережею, а лише делегують такі функції SDN-контролеру, або деякому набору віртуальних мережевих сервісів. Незважаючи на більш пізню, в порівнянні з концепцією SDN появу, оператори ринку телекомунікаційних послуг розглядають можливості впровадження рішень NVF у коротко та середньостроковій перспективі. Основними мотивами цього є, по-перше, те що впровадження NVF може здійснюватися обмежено та поступово за рахунок додання нових послуг, а також без дострокової заміни обладнання, що успішно використовується. По-друге, для рішень MVF, на відміну від рішень SDN, вже існує напрацьована практика застосування, пов'язана з хмарними та іншими рішеннями, що дозволяє розглядати NVF-концепцію як більш зрілу та готову для комерційної експлуатації. До основних факторів, що стримують розвиток NFV, слід віднести недостатню розробленісь стандартів, що призводить до різнобою у вендорних реалізаціях та до проблем з сумісністю NFV різних вендорів; організаційні проблеми операторів зв'язку пов'язані з необхідністю перенесення частини функцій з технічного депертаменту до департаменту інформаційний технологій. Загалом перехід до NFV можна порівняти з переходом від аналогових телефонних станцій до цифрових на початку 70-х років, коли виробникам обладнання знадобилося така ж переорієнтація і таке ж переоснащення.

Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуальної науково- прикладної проблеми забезпечення вимог з оперативності процесу обміну інформацією в комп’ютерних системах (КС) об’єктів критичного застосування (ОКЗ) на основі розробки математичного апарату (математичних моделей і методів) синтезу нових і реконфігурації існуючих архітектур комп'ютерних систем і мереж. Проведено аналіз стану проблеми, тенденцій розвитку КС ОКЗ, а також вимог до архітектур КС і мереж ОКЗ. В результаті встановлено, що на даний момент існуючі моделі та методи синтезу і реконфігурації КС ОКЗ не завжди призводять до забезпечення вимог з оперативності процесу обміну інформацією в КС і мережах (КСіМ) ОКЗ. Ця обставина визначає необхідність удосконалення відповідного класичного математичного інструментарію для підвищення оперативності передачі інформації. Розроблено комплекс методів багатопараметричного синтезу архітектур КСіМ ОКЗ, який оптимізує витрати на побудову компонентів КС об’єкту критичного застосування, котрі забезпечують виконання вимог з оперативності. Дістала подальшого розвитку модель процесу розподілу задач по компонентах розподіленої КС ОКЗ, що дозволяє при великих розмірностях суттєво прискорити рішення відповідної задачі оптимізації. Розроблено комплекс моделей еволюції архітектур комп’ютерних мереж (КМ) ОКЗ, що дозволяє виконати прогноз змін архітектури мережі протягом фіксованого часового інтервалу. Розроблено комплекс методів реконфігурації КМ ОКЗ, що дозволяє скорегувати множину параметрів функціонування бездротових компонентів мережі для зменшення часу передачі інформації. Удосконалено математичну модель функціонування хмарної компоненти КМ ОКЗ, що дозволяє прискорити процес передачі інформації. Удосконалено метод побудови оптимальних часових шкал для апроксимації довжини черг КМ ОКЗ, що дозволяє визначити довжину черг при реконфігурації мережі. Удосконалено метод передачі інформації у бездротовому сегменті КМ ОКЗ, що призводить до зменшення часу передачі інформа

Індекс рубрикатора НБУВ: З970.31-020

Рубрики:

Комп'ютерні мережі

Шифр НБУВ: РА435941 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Мета роботи - аналіз двох найбільш використовуваних архітектурних підходів до побудови веб-сервісів - монолітним і мікросервісним. Актуальність теми обумовлено постійним зростанням кількості користувачів веб-ресурсів, що, в свою чергу, викликає необхідність безперервного масштабування. Надано визначення основних понять, пов'язаних з предметною областю, селектовано і проаналізовано основні характеристики веб-сервісів. Проведено порівняння монолітної та мікросервісної архітектур. Надано рекомендації щодо вибору архітектури для конкретного веб-ресурсу.

Викладено підхід до створення віртуальної мережі, яка буде поєднувати велику кількість IoT-користувачів шляхом створення perr-to-peer з'єднань між пристроями, що знаходяться в мережах різного рангу. Проаналізовано переваги та недоліки уже існуючих рішень зазначеної проблеми, таких як застосування торрент-кліентів та менеджера Tox. Запропоноване рішення у вигляді такої віртуальної мережі, яка б об'єднувала пристрої незалежно від того, в якій фізичній мережі вони знаходяться. Описано структуру такої віртуальної мережі, та принципи, за якими ця мережа може функціонувати.

In this paper has been proposed model of communication system with dynamic network topology in which the process of changing the topology graph over time is to create or break connections between components within a single physical server or between pairs of components that are located on different machines. An essential criterion is the availability of system performance connectivity graph at the time of transition from one state to another topological and fixed number of nodes. Analysis showed that virtual topological structure of such a cloud network will depend on the probability of failure in the middle of the road segment. The probability of blocking close to zero when the number of available channels is 20 - 30 % of the total subscribers.

Розглянуто поняття програмно-конфігуроваїюї мережі. Проаналізовано архітектуру програмно-конфігурованих мереж які на відмінну від традиційних, передбачають відділення площини управління від площини передачі даних. Розглянуто метод багатокритеріальної оптимізації багаторівневих мереж із визначенням результуючої цільової функції, який дозволяє здійснити синтез системи управління програмно-конфігурованих мереж (SDN) в умовах непередбачених змін структури системи.

Досліджено розробку моделей таі методів формальних специфікації та верифікації, а також валідації композитних веб-сервісів з метою підвищення ефективності проектування розподілених комп'ютерних систем корпоративного призначення на основі сервіс-орієнтованої архітектури. Проведено порівняльний аналіз підходів до проектування композитних веб-сервісів. На підставі проведеного аналізу запропоновано власний комплексний підхід, згідно котрого під час проектування здійсненого в автоматизованому режимі підлягають перевірці функціональних характеристик таких систем, так і оцінка придатності останніх до цільового використання. Процес проектування композитних веб-сервісів представлено послідовністю трьох етапів - початковим етапом специфікації (автоматизованого синтезу формальних TLA-специфікацій функціональних характеристик), етапом верифікації (автоматизованої перевірки синтезованих специфікацій модельно-орієнтованим методом формальної верифікації) та заключним етапом валідації шляхом імітаційного моделювання на основі формалізму DEVS. Розроблено стратифіковану формальну модель TLA-специфікацій функціональних характеристик композитних веб-сервісів. Експериментальним шляхом підтверджено доцільність використання розробленої моделі на початковому етапі запропонованого комплексного підходу до проектування композитних веб-сервісів як засіб підвищення ефективності проектування. Для автоматизованої перевірки TLA-специфікацій функціональних характеристик композитних веб-сервісів, синтезованих на основі запропонованої с тратифікованої моделі, розроблено модельно-орієнтований метод формальної верифікації таких специфікацій. Розроблено дискретно-подійну імітаційну DEVS-модель композитного веб-сервісу як засобу валідації. Запропоновано правила синтезу DEVS-моделей на основі TLA-специфікацій функціональних характеристик композитних веб-сервісів.

In order to satisfy the users' requirements for the productivity and efficiency of tasks implementation the grid-system should implement the effective algorithm of tasks distribution between the computing resources accessible at the moment. The primary purpose of such load balancing in the grid-system is to reduce the time necessary for the user's task implementation. Moreover, it will provide efficient usage of the computing resources and eliminate such a situation that some resources stand idle when the other are overloaded with users' tasks implementation.

Розглянуто результати порівняльного аналізу властивостей можливих варіантів побудови комунікаційних мереж тороїдальних топологій на основі трьохмірних решітчастих структур (тороїдально-кубічних топологій).

Вперше обгрунтовано використання моделі дифузії з обмеженою агрегацією для дослідження фрактальної геометрії комп'ютерних мереж, яка дозволяє відслідковувати динаміку формування та розвитку реальних мереж від моменту їх зародження. Вперше досліджено статистичні властивості, проведено розрахунки й апроксимації інтегральних ймовірнісних розподілів ступенів вершин, які характеризують процеси розвитку реальних комп'ютерних мереж. Вперше розроблено новий метод генерування структури локальних комп'ютерних мереж із заданою функцією щільності розподілу ступенів вузлів з використанням апарату теорії комплексних мереж, що дозволяє відтворювати ці мережі як стохастичні графи із заданими ймовірнісними властивостями, а також здійснювати оцінки розвитку та поведінки реальних комп'ютерних мереж під час зміни їх структурних властивостей та досліджувати уразливості мереж при сценарії спрямованих атак на їх вузли.

Розроблено наукові засади й інструментальні засоби побудови інформаційних технологій (IT) на основі територіально розосереджених сервіс-орієнтованих однорангових мереж. У межах запропонованої методології підвищення ефективності IT обгрунтовано новий підхід до побудови внутрішніх оверлейних структур однорангових мереж. Визначено поняття топологічної локальності як метрики дистанції між довільними вузлами в розосереджених комп'ютерних мережах, введено базовий метричний показник локальності та розроблено його методологічне та алгоритмічне забезпечення. Запропоновано ряд показників для оцінювання ефективності й інших параметрів роботи однорангових файлообмінних мереж. Проведено грунтовний аналіз та надано узагальнювальні рекомендації щодо розробки програмного забезпечення для роботи в однорангових мережах. Основні результати знайшли впровадження під час розробки рішень масової доставки контенту.

Рассмотрены различные топологии построения сети уровня доступа кластера центра обработки данных. Оценена тяжесть последствий отказов коммутаторов уровня доступа. Предложено использование гибридной топологии кластера дата-центра и методики выбора для этой топологии необходимого количества и характеристик коммутаторов в соответствии с минимальным уровнем критичности и оценкой накладных расходов. Выполнен анализ эффективности использования различных топологий с учетом надежности сети, количества серверов в стойках кластера, ценовой компоненты.

Проаналізовано сучасні підходи до реалізації асинхронної клієнт-серверної взаємодії веб-програм. Розглянуто ефективність та недоліки основних реалізацій. Для основних алгоритмів наведено принципи їх функціонування. Запропоновано підхід до застосування технології веб-сокетів для взаємодії в реальному часі.

Запропоновано реалізацію клієнт-серверної взаємодії на базі моделі запит/відповідь у вигляді формул, а також тестування мережного інтерфейсу на його навантаження клієнтськими запитами.

Проаналізовано конфігурації топологій за критеріями пропускної здатності та затримки. За цими критеріями формується інтегральна оцінка та здійснюється порівняння топологій з шістьма вузлами.

Запропоновано варіант взаємодії клієнта з сервером через модульний інтерфейс в глобальній мережі.