08.Описание архитектуры (Документация по КСАМ (КИСП)), страница 2

2. Поле не пусто. Здесь определяется число портов коммутатора, к которым подключаются однотипные станции.

Рис. 8.7. Объединение сетей с помощью коммутаторов и маршрутизаторов.

Рассмотрим пример. Пусть к коммутатору подключены 22 однотипные рабочие станции, а также 2 однотипных сервера базы данных, образующих слабосвязанный кластер серверов. На рис. 8.8 представлен пример описания подключения станций к коммутатору в КИСП. Должны быть определены узлы с условными именами "Рабочая станция", "Сервер", "Коммутатор" с Числом станций 22, 2, 1 соответственно. Также должны быть описаны две сети с условными именами "Порты станций" и "Порты серверов" с Числом портов 22 и 2 соответственно. В этом случае число портов сети должно быть равно числу станций узла, подключённого к этой сети (22 и 22, 2 и 2).

Предварительный анализ архитектуры позволяет существенно сократить объём исходных данных, необходимых для её описания. На рис. 8.9 (а) показан пример архитектуры сети. Предполагается, что данные передаются только в "вертикальном" направлении: рабочая станция -> сервер приложений -> сервер базы данных и обратно. Число в каждом прямоугольнике обозначает число однотипных устройств или станций.

Рис. 8.8. Пример описания подключения станций к коммутатору

Рис. 8.9. Пример описания архитектуры сети.

В скобках показано, как получается это число: первый сомножитель указывает на число устройств более высокого уровня, второй сомножитель определяет число портов одного устройства более высокого уровня, а третий сомножитель - число устройств данного уровня, связанных (если больше 1, то логически) с одним портом устройства более высокого уровня. Из рисунка 8.9 (а) ясно, что для 10-мегабитной сети наиболее критическим местом может быть порт сервера приложений (на рисунке он отмечен как "т.1"), а для 100-мегабитной сети - порт сервера базы данных (т.2). Это связано с тем, что именно в этих точках будет наибольший поток данных для этих сетей. Поэтому архитектуру сети можно описать так, как показано на рис. 8.9 (б). Здесь следует определить 2 сети: сеть M10 (с конфигурацией на 10 Мбит/с) и сеть М100 (с конфигурацией на 100 Мбит/с). Для сети М100 поле Число портов должно быть пустым. В этом случае при расчёте характеристик сети М100 интенсивности потоков данных (кадров) от серверов приложений и сервера базы данных будут суммироваться (сеть М100 выступает как разделяемый ресурс). Для сети М10 в поле должна быть указано число 1. Если поле Число портов не пусто, то в КИСП для определения интенсивности потока данных на один порт используется следующий общий алгоритм:

1) определяется величина m=MIN(N1,N2), где N1 и N2 это число станций (может быть нечётким) узлов, подключённых к одной сети и участвующих в обмене данными,

2) суммарная интенсивность потока данных между этими узлами (т. е. с учётом числа станций) делится на величину m и на значение в поле Число портов для этой сети.

В соответствии с данным алгоритмом и рисунком 8.9 (б) через один порт сервера приложений передаётся поток данных, связанный с 2520/12/1=210 рабочими станциями, что соответствует архитектуре сети на рис. 8.9 (а).

• Комментарий.

С помощью кнопки Назначить (рис. 8.5) можно определить или переопределить конфигурацию сети. Для этого следует указать на требуемую сеть, выбрать из списка Конфигурации сетей стандартную конфигурацию и нажать кнопку Назначить.

Возврат к предыдущему окну осуществляется с помощью кнопки .

Чтобы определить число портов как нечёткие числа, щёлкните кнопку в окне (рис. 8.5). На экране появляется окно, представленное на рис. 8.10. Для задания нечёткого числа портов необходимо в требуемых строках заполнить все четыре поля (R1, R2, R3, R4) мультистолбца Нечёткое число портов (для коммутатора или маршрутизатора).

Рис. 8.10. Окно для определения числа портов в виде нечётких чисел.

8.5. Дополнительные свойства блока "Узлы сети".

На рис.8.11 показано окно, которое появляется на экране после щелчка на кнопке в правом верхнем углу блока Узлы сети (рис. 8.1).

Здесь можно описать характеристики портов (сетевых адаптеров), с помощью которых узлы подключаются к сетям. Для каждого узла сети, выбираемой из списка Имя сети, можно определить поля, указанные на рис. 8.11.

Следующие два поля определяют параметры пакета (заголовок пакета + данные пакета), передаваемого по маршруту, для которого данный узел является начальным. То есть это параметры логического соединения (виртуального канала), устанавливаемого узлом через свой конкретный порт. Эти поля следует заполнять для узлов, которые при обращении к транзакциям или при их выполнении могут инициировать соединения с другими узлами: для терминалов, рабочих станций, серверов приложений и серверов баз данных.

• Длина заголовков (байты). В этом поле следует указать суммарную длину заголовков пакета. Например, для пакета TCP/IP эта длина составляет 48 байтов. По умолчанию (пустое поле) длина заголовков равна 0.

• Длина данных пакета (байты). Здесь необходимо указать максимальную длину данных пакета. Например, для кадра Ethernet 802.2 с пакетом TCP/IP эта длина составляет 1452 байтов. Сумма значений в полях Длина заголовков и Длина данных пакета определяет максимальный размер пакета, передаваемого по виртуальному каналу, исходящему из данного порта узла. Это поле не может быть пустым для узла, устанавливающего соединение.

По сети передаются кадры (кадр = заголовок кадра + пакет + хвостовик кадра). Следующие три поля определяют параметры кадра, в который погружается исходный пакет. Под шлюзом в КИСП понимается порт (сетевой адаптер), определяющий или изменяющий кадр перед тем, как он будет передан в сеть. Порт одновременно может быть началом виртуального канала (маршрута) и шлюзом, так как для пакета должен быть определён кадр перед его передачей в сеть.

• Признак шлюза. В поле можно указать одно из следующих значений:

1. пустое поле - 1) порт не определяет параметры кадра для пакета узла; 2) кадры, передаваемые по какому-либо виртуальному каналу и проходящие через этот порт в сеть, не изменяются,

2. N - 1) порт определяет параметры кадра для пакета узла; 2) кадры, передаваемые по какому-либо виртуальному каналу и проходящие через этот порт в сеть, изменяются: пакет каждого исходного кадра помещается в кадр(ы) шлюза, который имеет другие параметры; на практике описанные выше изменения кадров называют инкапсуляцией или туннелированием,

3. R - пакет каждого исходного кадра преобразуется в пакет(ы) с другими параметрами и новый пакет интерпретируется как кадр; причём считается, что новый кадр(ы) передаёт пакет со старыми параметрами; можно использовать при моделировании локальных вычислительных сетей, где можно пренебречь влиянием протоколов канального уровня и важно проанализировать преобразования сетевых протоколов (например, SPX/IPX <-> TCP/IP).

• Длина загол. шлюза (байты). Используется, если поле Признак шлюза не пусто:

1) для признака N в этом поле можно указать длину заголовков нового кадра (заголовок ячейки - для АТМ, заголовок кадра + хвостовик кадра - для Ethernet, Token Ring, FDDI и др, заголовок кадра + заголовок пакета телекоммуникационной сети + хвостовик кадра - для телекоммуникационных сетей с протоколами X.25, Frame Relay и др.),

2) для признака R здесь можно определить длину заголовков нового пакета.

По умолчанию (пустое поле) длина заголовков шлюза равна 0.

• Длина пакета шлюза (байты). Используется, если поле Признак шлюза не пусто:

1) для признака N возможны два варианта:

1. если поле не пусто, то это означает, что порт является началом "туннеля", и указанное значение интерпретируется как максимальная длина пакета нового кадра (для телекоммуникационных сетей - максимальная длина данных пакета телекоммуникационной сети). Сумма значений в полях Длина заголовков шлюза и Длина пакета шлюза определяет максимальный размер нового кадра, передаваемого далее по виртуальному каналу. Этот кадр(ы) передаёт исходный пакет со старыми параметрами. Указанная максимальная длина пакета может быть меньше, равна или больше длины исходного пакета,

2. если поле пусто, то это означает, что порт является концом "туннеля", и КИСП автоматически восстанавливает параметры кадра предыдущего "туннеля". То есть в КИСП допускается описание вложенных "туннелей".

2) для признака R также возможны два варианта:

1. если поле не пусто, то это означает, что порт является началом "туннеля", и указанное значение интерпретируется как максимальная длина данных нового пакета. Сумма значений в полях Длина заголовков шлюза и Длина пакета шлюза определяет максимальный размер нового пакета, передаваемого далее по виртуальному каналу как кадр. Этот кадр(ы) передаёт исходный пакет со старыми параметрами. Указанная максимальная длина данных пакета может быть меньше, равна или больше длины данных исходного пакета,

2. если поле пусто, то это означает, что порт является концом "туннеля", и КИСП автоматически восстанавливает параметры кадра предыдущего "туннеля".

• Комментарий.

На рис. 8.12 показан пример, иллюстрирующий описание параметров виртуальных каналов и "туннелей".

Для организации связи двух удалённых станций по протоколу TCP/IP используются локальные вычислительные сети Ethernet 802.2, сети FDDI и телекоммуникационная сеть LAP-B (с пакетом X.25). Естественно, что сети FDDI и LAP-B являются разделяемыми, то есть применяются и для других целей. На рисунке цифрами обозначены порты узлов. В таблицах указаны параметры, на которые настраиваются порты. Элементы верхней строки - это параметры пакета виртуального канала, начинающегося с данного порта (значения полей Длина заголовков и Длина данных пакета), в нижней строке указаны параметры кадра (значения полей Признак шлюза, Длина заголовков шлюза, Длина пакета шлюза). Пустые строки указывают, что либо через порт узла не инициируются логические соединения с другим узлами (виртуальные каналы), либо порт не изменяет кадры. Пусть на рабочей станции WS1 выполняется транзакция, которая при обработке запросов обращается к локальному серверу базы данных. Предположим, что какой-либо запрос ссылается на таблицу, которая хранится на удалённом сервере. КИСП выполнит моделирование передачи входных и выходных данных этого запросов по двум виртуальным каналам (ВК).

Рис. 8.11. Дополнительные свойства блока Узлы сети.

По первому виртуальному каналу (порты 1 - 2), который инициирует рабочая станция WS1, передаются входные и выходные данные запроса на сервер локальной базы данных. Максимальная длина пакета (48 + 1452 = 1500 байтов) и максимальный размер кадра (26 + 1500 = 1526 байтов), передаваемого по этому виртуальному каналу, определяются параметрами исходного порта 1 рабочей станции, инициировавшей логическое соединение.

Рис. 8.12. Пример, иллюстрирующий описание параметров виртуальных каналов и "туннелей".

По второму виртуальному каналу (порты 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9 - 10 - 11), который инициирует сервер локальной базы данных для связи с удалённым сервером, передаются входные и выходные данные запроса, обеспечивающего поиск в таблице, хранящейся на сервере удалённой базы данных. Параметры портов (2, 4, 6, 8, 10), определяющие максимальные размеры передаваемых по этому виртуальному каналу кадров, показаны на рисунке справа от обозначений сетей. На первом участке 2-3 максимальная длина кадра определяется параметрами порта 2 и равна 26 + 1500 = 1526 байтам. Признак N указывает, что порт 4 выступает в качестве шлюза (пакеты TCP/IP инкапсулируются в кадры FDDI), поэтому КИСП организует второй "туннель" и на втором участке 4-5 максимальная длина передаваемого кадра будет равна 29 + 4500 = 4529 байтам. Хотя ясно, что для рассматриваемого виртуального канала размер кадра на участке 4-5 не будет превышать 29 + 1500 = 1529 байтов (длина заголовков кадра FDDI плюс максимальная длина пакета кадра Ethernet). Признак N определяет, что порт 6 также является шлюзом (пакеты TCP/IP инкапсулируются в пакеты X.25), поэтому КИСП организует третий "туннель", на третьем участке 6-7 максимальная длина кадра равна 12 + 128 = 140 байтам. Порт 8 также является шлюзом (признак N), но, так как поле Длина пакета шлюза здесь пустое, то выполняется выход из третьего "туннеля" и на участке 8-9 восстанавливается максимальный размер кадра второго участка (29 + 4500 = 4529 байтов). Аналогично осуществляется выход из второго "туннеля" и на участке 10-11 восстанавливается максимальный размер кадра первого участка виртуального канала (26 + 1500 = 1526 байтов). Параметры пакета TCP/IP вдоль виртуального канала не изменяются.