КР (954217)
Текст из файла
Министерство образования Российской Федерации
________________________________________
Московский государственный технический Университет им. Н.Э. Баумана
_______________________________________
Курсовая работа
по курсу
“Эксплуатация АСОИиУ”
Студент Трубицын Д.В.
Группа ИУ 5-93
Вариант 21
Москва 2011
Реферат
Данный документ представляет собой расчётно-пояснительную записку по курсовой работе по дисциплине «Эксплуатация АСОИиУ».
В данном реферате рассматривается построение архитектуры распределённой системы обработки данных (РСОД), организация удалённой связи, выбор оборудования и его настройка, моделирование (аналитическое, имитационное) сети.
Содержание
Реферат 2
Техническое задание 4
1. Архитектура объединённой сети фирмы 5
1.1. Укрупнённая схема сети 5
1.2. Схема сети центрально отделения фирмы 6
1.3. Схема сети филиала 1 6
1.4. Схема сети филиала 2 7
1.5. Правила построения сетей центрального отделения и филиалов фирмы 7
1.5.1. Правила построения сети 100BASE-TX 7
1.5.2. Правила построения сети 10BASE-T 7
1.5.3. Правила построения сети 10BASE2 7
1.5.4. Правила построения сети Toking ring 8
2. Принципы построения производительных и отказоустойчивых сетей 9
2.1. Принципы построения производительных сетей 9
2.2. Принципы построения отказоустойчивых сетей 9
2.3. Расчёт вероятности безотказной работы дисковой подсистемы сервера 10
2.4. Рекомендации по модернизации или реорганизации рассматриваемой сети фирмы 11
3. Организация удалённой связи объединённой сети фирмы 12
3.1. Выбор типа сети связи 12
3.2. Выбор оборудования сети связи 12
4. Выбор оборудования сети и особенности его эксплуатации 15
5. Настройка рабочих параметров сетевой ОС 16
6. Настройка рабочих параметров СУБД 25
7. Распределение предметных БД по узлам сети 28
Распределение баз данных по узлам сети без учета репликаций 28
Распределение баз данных по узлам сети с учетом репликаций 31
8. Аналитическое моделирование сети 35
9. Имитационное моделирование сети 39
10. Сравнительный анализ результатов моделирования 44
Выводы 45
Литература 46
Техническое задание
Разработать проектное решение на распределенную АСОИиУ фирмы, объединенную все ее подразделения. Фирма включает центральный офис и два удаленных филиала.
В центральном офисе фирмы расположены ЛВС 100 Base TX , содержащая один концентратор, и ЛВС 10 Base T, содержащая три концентратора. Обе сети подключены к коммутатору, к нему также подключен удаленный маршрутизатор с двумя модемами.
В первом филиале фирмы расположены ЛВС 10 Base T, содержащая три концентратора, и ЛВС 10 Base 2, содержащая три сегмента. Обе сети подключены к коммутатору, к нему также подключен удаленный маршрутизатор с одним модемом.
Во втором филиале фирмы расположена ЛВС Token Ring на экранированной витой паре.
ЛВС в центральном офисе фирмы и ее удаленных филиалов работают под управлением сетевой ОС Windows NT. В сети установлена СУБД Informix.
В каждой ЛВС установлен сервер рабочей группы на базе двухпроцессорного ЦП, с дисковой подсистемой уровня RAID-3.
В процессе выполнения курсовой работы необходимо решить следующие задачи:
- разработать блок-схему распределенной АСОИиУ фирмы и структурные схемы ЛВС центрального и удаленных офисов фирмы;
- описать правила построения всех сетей фирмы;
- выбрать и обосновать вариант удаленной связи отдельных ЛВС фирмы;
- выбрать требуемое оборудование для ЛВС фирмы;
- описать настройку рабочих параметров сетевой ОС, под управлением которой работают ЛВС фирмы;
- описать настройку рабочих параметров СУБД, которая установлена в ЛВС фирмы;
- провести распределение предметных баз данных по узлам сети;
- выполнить аналитическое и имитационное моделирование ЛВС фирмы и провести сравнительный анализ результатов моделирования;
- разработать и представить рекомендации по модернизации и реорганизации распределенной АСОИиУ фирмы
-
Архитектура объединённой сети фирмы
-
Укрупнённая схема сети
-
Рис. 1. Укрупнённая схема сети
-
Схема сети центрально отделения фирмы
Рис. 2. Схема сети центрального отделения фирмы
-
Схема сети филиала 1
Рис. 3. Схема сети филиала 1
-
Схема сети филиала 2
Рис. 4. Схема сети филиала 2
-
Правила построения сетей центрального отделения и филиалов фирмы
-
Правила построения сети 100BASE-TX
-
-
Концентраторы и сетевые адаптеры 100BASE-TX
-
Кабель - неэкранированная витая пара 5-ой категории с коннекторами RJ45
-
Длина луча сети не более 100 метров
-
Между любыми двумя узлами сети расстояние должно быть не более 205 м.
-
В сети может быть не более двух стеков концентраторов
-
Правила построения сети 10BASE-T
-
Кабель - неэкранированная витая пара 3-ой категории
-
Сеть строится на основе концентраторов
-
Не более 1024 узлов
-
Максимальная длина сети 500 м.
-
Длина луча не должна превышать 100 м.
-
Необходимо к концентратору подключить источник питания 220В
-
Между любыми двумя узлами сети может быть не более 5 лучей и не более 4 концентраторов
-
Правила построения сети 10BASE2
-
Сеть строится на тонком коаксиальном кабеле (RG-58)
-
Длина сегмента не должна превышать 185 м.
-
Расстояние между Т-коннекторами кратно 2,5 метрам
-
На обоих концах тонкого коаксиального кабеля необходимо наличие терминатора
-
К сегменту сети можно подключить не более 30 Т-коннекторов
-
Между любыми двумя узлами сети должно быть не более 5 сегментов, 4 повторителей и 90 Т-коннекторов
-
В сети может быть любое число сегментов, но не более 1024 узлов
-
Сегменты сети соединяются с помощью повторителей
-
Необходимо к концентратору подключить источник питания 220В
-
Все сегменты сети заземляются
-
Правила построения сети Toking ring
-
В кольце должно быть не более 12 устройств доступа к сети (S-TAU)
-
В сети должно быть не более 255 устройств
-
Длина луча ЭВП между узлом и устройством не должна превышать 100 м.
-
Принципы построения производительных и отказоустойчивых сетей
-
Принципы построения производительных сетей
-
Производительность системы определяется сочетанием ее аппаратно-программных средств.
Повышение производительности может быть достигнуто путем использования аппаратных средств, обладающих лучшими характеристиками производительности по сравнению с уже применяющимися.
Повышение производительности сервера, следует производить в соответствии с предварительными расчетами “узких мест” - аналитическими либо с помощью моделирования его работы. Эти расчеты показывают целесообразность увеличения производительности того или иного узла сервера - процессора, дисковой подсистемы. Аналогично для ЛВС можно определить, например, актуальность увеличения пропускной способности каналов связи.
Производительность сервера зависит от наличия:
-
количества центральных процессоров;
-
шин PCI и их большой производительности;
-
большого объема памяти ОЗУ;
-
высокоскоростного дискового интерфейса;
-
организация дисковых подсистем с использованием RAID, обеспечивающих увеличение производительности;
В результате экспериментов установлено, что производительность одного процессора в многопроцессорной конфигурации можно определить по формуле:
где V0 – производительность процессора в однопроцессорной конфигурации,
n – количество процессоров в многопроцессорной конфигурации.
K – коэффициент снижения производительности процессора в многопроцессорной конфигурации.
В результате экспериментов было определено значение K=0,8.
Общая производительность многопроцессорной системы:
Таблица 1. Зависимость производительности системы от количества ЦП
Количество процессоров | 1 | 2 | 3 | 4 |
Производительность процессора в однопроцессорной конфигурации | V0 | V0 | V0 | V0 |
Коэффициент снижения производительности | 1 | 0,8 | 0,64 | 0,512 |
Общая производительность | 1 | 1,6 | 1,92 | 2,048 |
Увеличение числа процессоров (и ядер, как следствие) в серверах повысит производительность системы в соответствии с графиком, приведенным ниже.
Рис. 5. Зависимость производительности от количества ЦП
Для увеличения производительности сервера можно заменить жесткий диск на более производительный.
Основными параметрами диска являются:
- Скорость вращения диска.
Скорость вращения диска может быть равной 3600, 4200, 5000, 5400, 5900, 7200, 9600, 10000, 12000, 15000 об/мин.
- Среднее время доступа к информации.
Среднее время доступа к информации рассчитывается по следующей формуле:
.
Невозможность значительного увеличения технологических параметров магнитных дисков влечет за собой необходимость поиска других путей, одним из которых является параллельная обработка.
Если расположить блок данных по N дискам некоторого массива и организовать это размещение так, чтобы существовала возможность одновременного считывания информации, то этот блок можно будет считать в N раз быстрее, (без учёта времени формирования блока). Поскольку все данные передаются параллельно, это архитектурное решение называется parallel-access array (массив с параллельным доступом).
Рис. 1. Массив с параллельным доступом
Массивы с параллельным доступом обычно используются для приложений, требующих передачи данных большого размера.
Некоторые задачи, наоборот, характерны большим количеством малых запросов. К таким задачам относятся, например, задачи обработки баз данных. Располагая записи базы данных по дискам массива, можно распределить загрузку, независимо позиционируя диски. Такую архитектуру принято называть independent-access array (массив с независимым доступом).
Рис. 2. Массив с независимым доступом
Различают следующие уровни RAID:
-
RAID 0 (striping – «чередование» ) – дисковый массив из двух или более жёстких дисков с отсутствием резервирования. Информация разбивается на блоки данных (Ai) и записывается на оба/несколько дисков одновременно.
(+): За счёт этого существенно повышается производительность (от количества дисков зависит кратность увеличения производительности).
(-): Надёжность RAID 0 заведомо ниже надёжности любого из дисков в отдельности и падает с увеличением количества входящих в RAID 0 дисков, т. к. отказ любого из дисков приводит к неработоспособности всего массива.
-
RAID 1 (mirroring — «зеркалирование» ).
(+): Обеспечивает приемлемую скорость записи и выигрыш по скорости чтения при распараллеливании запросов.
(+): Имеет высокую надёжность — работает до тех пор, пока функционирует хотя бы один диск в массиве. Вероятность выхода из строя сразу двух дисков равна произведению вероятностей отказа каждого диска.
(-): Недостаток заключается в том, что приходится выплачивать стоимость двух жёстких дисков, получая полезный объём одного жёсткого диска (классический случай, когда массив состоит из двух дисков). -
RAID 3
В массиве RAID 3 из n дисков данные разбиваются на блоки размером 1 байт и распределяются по n − 1 дискам. Ещё один диск используется для хранения блоков чётности.
Достоинства:
-
высокая скорость чтения и записи данных;
-
минимальное количество дисков для создания массива равно трём.
Недостатки:
-
массив этого типа хорош только для однозадачной работы с большими файлами, так как время доступа к отдельному сектору, разбитому по дискам, равно максимальному из интервалов доступа к секторам каждого из дисков. Для блоков малого размера время доступа намного больше времени чтения.
-
большая нагрузка на контрольный диск, и, как следствие, его надёжность сильно падает по сравнению с дисками, хранящими данные.
-
RAID 5
Блоки данных и контрольные суммы циклически записываются на все диски массива, нет асимметричности конфигурации дисков. Под контрольными суммами подразумевается результат операции XOR (исключающее или). Xor обладает особенностью, которая применяется в RAID 5, которая даёт возможность заменить любой операнд результатом, и применив алгоритм xor, получить в результате недостающий операнд. Этот метод по сути обеспечивает отказоустойчивость 5 версии. Для хранения результата xor требуется всего 1 диск, размер которого равен размеру любого другого диска в raid.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.