Математичне обґрунтування вибору архітектури обчислювальної мережі як елемента інформаційної інфраструктури освітнього закладу

Abstract

Шевченко Н. Ю., Багач С. Г., Потапов Д. С. Математичне обґрунтування вибору архітектури обчислювальної мережі як елемента інформаційної інфраструктури освітнього закладу // Вісник ДДМА. – 2019. – № 2 (46). – С. 165–170. В статті розглянуто питання ефективного використання інформаційних ресурсів через побудову інформаційної інфраструктури організації, невід'ємним елементом якої є її обчислювальна мережа. Визначені підходи до вибору архітектури обчислювальної мережі як елемента інформаційної інфраструктури освітнього закладу через визначення ефективності функціонування обчислювальної мережі за допомогою імітаційного моделювання. Зазначено, що обчислювальні мережі є дискретними системами з стохастичним характером функціонування, системами масового обслуговування, для проектування яких використовується імітаційне моделювання. Імітаційне моделювання дозволяє розробити рекомендації щодо використання топології мережі, що забезпечує найбільшу ефективність інформаційного обміну в залежності від величини внутрішньомережевого трафіку. Пропонується ефективність інформаційного обміну в обчислювальній мережі із заданою структурою оцінювати через визначення коефіцієнта корисної дії з позиції передачі інформації. Для імітаційного моделювання роботи обчислювальної мережі використаний пакет для імітаційного моделювання Simulink, а саме для імітації постійного потоку заявок використані вбудовані у SimEvents елементи псевдовипадкової генерації чисел, які базуються на формулах експоненційного та дискретно-рівномірного розподілу. За результатами моделювання встановлено, що найбільша ефективність інформаційного обміну досягається при використанні обчислювальної мережі з топологією «зірка» за умови низького інформаційного навантаження, а також при малих змінах вхідного потоку. При високому вхідному навантаженні, а також різких його змінах кращі технічні показники демонструє мережа, побудована на базі топології «бінарне дерево». Сформульований висновок, що вибір оптимальної структури обчислювальної мережі на основі оцінки якості її функціонування дозволяє підвищити ефективність інформаційного обміну