Топология информационного канала для систем сбора и обработки данных
Рассмотрен вариант решения задачи разработки информационного канала с применением двухуровневой модели процесса планирования трафиков. Предложены пространственно-процедурные схемы для механизмов мониторинга независимого события и поддержки широковещательных свойств канала в топологиях с локальной уп...
Gespeichert in:
| Datum: | 2002 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
2002
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/6372 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Топология информационного канала для систем сбора и обработки данных / А.И. Зайончковский // Комп’ютерні засоби, мережі та системи. — 2002. — № 1. — С. 135-140. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859594087499300864 |
|---|---|
| author | Зайончковский, А.И. |
| author_facet | Зайончковский, А.И. |
| citation_txt | Топология информационного канала для систем сбора и обработки данных / А.И. Зайончковский // Комп’ютерні засоби, мережі та системи. — 2002. — № 1. — С. 135-140. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| description | Рассмотрен вариант решения задачи разработки информационного канала с применением двухуровневой модели процесса планирования трафиков. Предложены пространственно-процедурные схемы для механизмов мониторинга независимого события и поддержки широковещательных свойств канала в топологиях с локальной управляемой неоднородностью.
|
| first_indexed | 2025-11-27T19:38:09Z |
| format | Article |
| fulltext |
Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2002, №1 135
Рассмотрен вариант решения
задачи разработки информацион-
ного канала с применением двух-
уровневой модели процесса плани-
рования трафиков. Предложены
пространственно-процедурные
схемы для механизмов монито-
ринга независимого события и
поддержки широковещательных
свойств канала в топологиях с
локальной управляемой неодно-
родностью.
А.И. Зайончковский , 2002
ÓÄÊ 681.324
À.È.ÇÀÉÎÍ×ÊÎÂÑÊÈÉ
ÒÎÏÎËÎÃÈß ÈÍÔÎÐÌÀÖÈÎÍÍÎÃÎ
ÊÀÍÀËÀ ÄËß ÑÈÑÒÅÌ ÑÁÎÐÀ
È ÎÁÐÀÁÎÒÊÈ ÄÀÍÍÛÕ
Информационный канал (ИК) создается как
разделяемый структурный элемент для рас-
пределенных работ (обмен сообщениями,
удаленный вызов процедур) в среде обработ-
ки системы с соответствием технологиче-
ским и архитектурным характеристикам ком-
плекса мониторинга.
Топология ИК имеет существенные отли-
чия, обусловленные многозадачностью и ие-
рархичностью их схем реализации в интег-
рированной системной процедуре обработки
информации. Полную схему планирования
трафиков обслуживающих потоков можно
представить в виде двухуровневой модели,
где каждый уровень процесса рассматривает-
ся как отдельная задача диспетчеризации с
непересекающимися группами пользовате-
лей: центральное устройство (ЦУ) и терми-
нальные устройства (ТУ). Другая часть су-
щественных отличий вызвана к жизни архи-
тектурной концепцией комплекса. Ресурсы
ЦУ – это транспортная абстракция, через ко-
торую взаимодействуют связные процессы
системы со связными процессами средств
верхних уровней обработки.
Существует ряд отправных точек, которые
должны быть учтены при проектировании
ИК для придания ему целевых свойств:
1) минимизация ресурсных затрат ЦУ;
2) расширяемость пространства пользова-
телей;
3) вынужденные приоритеты;
4) предсказуемость – любое по группам
устройств задание должно быть выполнено
за приблизительно то же количество времени
А.И. ЗАЙОНЧКОВСКИЙ
Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2002, №1 136
и с теми же ресурсными затратами, несмотря на загрузку ИК;
5) близость действия процессов. Подход учитывает то обстоятельство, что
задержка распространения сигналов в коммуникационной среде (КС) является
существенно малой по сравнению с длительностью передачи сообщения.
Методической основой разработки следует считать движение к гибким то-
пологиям смешанного плана, где в случаях возникновения соответствующих
условий КС могла бы перестраиваться, изменять стратегию управления [1]. Все
необходимые возможности для различных процессов принятия решения обес-
печиваются формой среды, ориентированной под логически централизованный
диспетчер трафиков, который физически выполняет свои действия по способу
децентрализованного распределения.
Применительно к классам трафиков (с синхронным или с асинхронным дос-
тупом) топология КС должна составлять базу для решения задач: мониторинга
состояний ЦУ распределенным процессом генерирования трафика; перемеще-
ния данных в узел, управления ресурсами, согласования взаимодействий ресур-
сов.
Следует рассматривать соответствие топологических свойств как требова-
ниям, относящимся к прохождению информационных пакетов через среду, так и
требованиям самого процесса планирования трафиков. Ограничения первой
группы составляют: малое время для доступа заданий к данным, малый трафик
(минимизация количества и времени обменов). Базовый набор ограничений вто-
рой группы включает в себя высокую готовность канала к модификации страте-
гий управления, малое время ответа-реакции, малое время перемещения данных
в узлы выполнения, малое время нахождения задач динамического переплани-
рования трафиков в канале.
Процедуры планирования предпочтительно разрабатывать на основе комби-
нированных алгоритмов (работают как статические алгоритмы с реакцией на
некоторые изменения состояний системы и представляют комбинацию статиче-
ских и динамических компонент). Статические компоненты процедуры могут
быть осуществлены процессами простого вида с целью генерации трафиков для
заявок и действуют как реализаторы решений, которые используют исключи-
тельно локальные данные. При размещении динамических компонент в ИК с
изменяемым количеством активных коммутационных ресурсов достижимо вы-
строить процесс с исключением временной координаты и решить задачи плани-
рования только в пространстве.
Сегмент КС, отвечающий требованиям схемы трафиков с синхронным дос-
тупом, по схеме представления основных процессов близок к канонической
форме для структур с фиксированными связями на базе двунаправленной шины
(рис. 1).
ТОПОЛОГИЯ ИНФОРМАЦИОННОГО КАНАЛА ДЛЯ СИСТЕМ СБОРА И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ
Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2002, №1 137
РИС. 1. Топология сегмента КС для реализации трафиков с синхронным доступом:
LA – двунаправленная шина; TA – передающий отвод, RA/SA – принимающе-
опознающий отвод; R – принимающий отвод шины LA; 1 и К (К = 2, ..., N) – узлы
ЦУ и ТУ
Как запись, так и функция чтения информации могут быть выполнены ТУ,
используя активную и пассивную технологии. Процессы узла К посредством
отвода RA/SA наблюдают данные, протекающие по шине LA в обоих нап-
равлениях управляемого замкнутого цикла, но не изменяют их. Указанная функ-
ция служит для задания состояния ИК, когда это допускается протоколом [2].
Список основных приложений, адекватных структуризации сегмента и
входному потоку работ, включает в себя: возможность задания в группе узловых
процессов одной и той же процедуры с ее синхронной реализацией; возмож-
ность для отдельного процесса использовать ресурсы из других узлов; возмож-
ность для процесса узла на строго определенном временном отрезке предоста-
вить собственные ресурсы для отработки внешней по отношению к сегменту
информации. Суть последнего приложения состоит в том, что активный узел К
не требует реализации операций по идентификации состояния КС. Как резуль-
тат, узловой процесс путем конфигурации внутренних связей способен освобо-
дить входной полюс для приема независимых данных. Если обслуживающей
процедуре в целом передаются все права на результаты узловых операций, то
процессу мониторинга гарантируется непрерывность действия.
Выдача последовательности слов отдельного сообщения на активизирован-
ный отвод ТА происходит без промежуточной задержки несмотря на то, что на
входных полюсах получателей может происходить разрушение данных. Меха-
низм транспортировки в процессе обслуживания низкоприоритетных заявок эти
изменения просто не воспринимает и уменьшения пропускной способности ИК
для трафиков с синхронным доступом из-за расширения операционной базы ка-
нала готовностью к обработке запусков асинхронных заявок нет.
Логическая модель связности узлов ИК (рис. 2) фиксируется как неблоки-
рующая сеть в том смысле, что соединение посредством шины LA в группе уз-
лов К не препятствует соединению узла 1 через шину LB с ситуационно опреде-
ленным узлом К. Область соединений – однопоточное и двухпоточное соедине-
ния – входного полюса узла К определена наличием двух отводов RA/SA и
RB/SB. Информационные аспекты наполнения входного полюса данными соот-
RA/SA
LA
TA RA/SA TA R
1 2 N
А.И. ЗАЙОНЧКОВСКИЙ
Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2002, №1 138
ветствуют функционированию в узловой зоне одной из допустимых схем: схемы
одноуровневой передачи; схемы двухуровневых передач с базовой, отвечающей
высокоприоритетному взаимодействию; схемы двухуровневых передач с базо-
вой, отвечающей низкоприоритетному взаимодействию. Первая схема характер-
на для КС с пассивным состоянием одной из шин. Вторая и третья схемы в про-
странственной линейке узлов К являются взаимосвязанными и вариант для каж-
дого из них определится состоянием управляющего выхода С. В случае третьей
схемы следует говорить о разрушении данных.
Динамизм условий приема сообщения-запуска с асинхронным доступом
требует согласованного распределения схем передач, сохраняющего для струк-
туры одного из узлов однопоточность соединения, т.е. внедрения в статические
компоненты двух процедур: функции управления транспортировкой данных че-
рез отводы RA/SA и реализации трафика, чувствительного к нарушению дан-
ных.
РИС. 2. Топология КС для реализации двухклассного сервисного процесса: LB – однона-
правленная шина, Т – передающий отвод, RB/SB – принимающе-опознающий отвод
шины LB; C – управляющий выход узла К
Хотя сообщению-запуску с асинхронным доступом обеспечена защита от
внутриузловой потери, вследствие локальной неоднородности КС оно может
отклониться от идеального пути к получателю. Для преодоления этого негатив-
ного эффекта при мониторинге (управляющее слово должно иметь одинаковое
воздействие на процессы всех узлов К) специальная процедура выполняет на-
полнение канала сообщениями-копиями. Более точно, свободные от коллизий
узлы организуются в виде дерева. Группа процессов, способных обеспечить
прием сообщений-запусков нижнего уровня в процедурном представлении, яв-
ляются внутренними точками, а остальные представляют собой листья дерева.
Узлы - внутренние точки тиражируют запуски и продвигают их по дереву к на-
следникам до тех пор, пока подбираемый под пару процесс не начнет обрабаты-
RB/SB
LB
LA
T RB/SB
RA/SA
C TA R TA C
1 N 2
ТОПОЛОГИЯ ИНФОРМАЦИОННОГО КАНАЛА ДЛЯ СИСТЕМ СБОРА И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ
Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2002, №1 139
вать установленные им самим данные. После чего информационные копии в вы-
ходных буферах узлов уничтожаются.
На практике установление состояния развития для диспетчеризации трафи-
ков выполняются на основе алгоритма, где получатель-инициатор взаимодейст-
вует с центральным источником загрузки. Время ответа-реакции для ЦУ сохра-
нит минимальную и независимую от числа ТУ граничную величину задержки,
если сообщение-запуск несет в себе центральную услугу подтверждения, а так-
же только единственному сообщению-копии будет обеспечена транспортировка
по шине LA. Стратегия по поддержке канальных операций широковещательного
типа строится на использовании двух компонент, а именно: признака уровня со-
общения в процедурном представлении и фильтрующей процедуры.
Классификационный ряд для субъектов управления доступом в фильтрую-
щей процедуре можно выстроить следующим образом:
право на удаление сообщения с доступом в режиме с очередями;
право на создание (условное) сообщения-копии запуска;
право на контроль доступа;
право на запись заявки на доступ в режиме с очередями.
Выполняющий арбитраж случайного доступа к разделенному коммуника-
ционному ресурсу процесс либо единолично производит транспортировку дан-
ных от узла 1, либо в установленном порядке пытается продвинуть сообщение-
копию в режиме с очередями. При сценарии одноточечного приема сообщения-
запуска операции по маршрутизации в КС являются мало затратными, посколь-
ку пакет перемещается по активизированной на шаге трассировки линии. В слу-
чае соревнования между множеством заявок активизируется базовый алгоритм
разрешения коллизии. Оба варианта развития двухклассного сервисного процес-
са дают высший приоритет трафику сообщения, замыкающего собой выход узла
1 ко всем возможным местам назначения, таким способом приводя ИК к связео-
рентированной структуре повышенной производительности.
Различие между схемами взаимодействия отправителя и получателя сооб-
щения-запуска заключается в определении времени, когда происходит узловое
перераспределение трафиков. В одной схеме распределение завершается сразу
после поступления сообщения-запуска в КС, в другой процедура для части узло-
вых процессов выполняется с задержкой на время прохождения сообщением с
асинхронным доступом одного уровня. Указанный сдвиг не является критиче-
ским моментом для процесса диспетчеризации двухклассного сервисного об-
служивания, ибо при наличии привилегированного среди других узлов нет тако-
го, чьи ресурсы были бы в состоянии готовности к работе со средой.
Технология достижения связанности для пользователей ИК на состоянии
выполнения взаимодействий с асинхронным доступом подобна к используемой
на состоянии развития, но имеются возможности по ее усовершенствованию в
пределах прежних параметров топологии и процедуры доступа: согласование
местоположения процесса-получателя и адреса ТУ, на котором будет выпол-
няться процесс-задание по расписанию; пакетный режим записи сообщения от
узла 1.
А.И. ЗАЙОНЧКОВСКИЙ
Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2002, №1 140
Анализ показывает, что наличие частичных перекрытий в связях виртуаль-
ной топологии не влечет в коммуникационном процессе для многосервисных
задач к штрафным проявлениям в каком-либо виде, поскольку текущая физиче-
ская модель ИК может соответствовать либо шинной, либо кольцевой топологи-
ям. В то же время ситуационное проявление их свойств позволяет для приклад-
ных применений рассматриваемого типа решать весь спектр проблемных задач в
рамках описанного множества ограничений.
1. O n t h e P e r f o r m a n c e of the Access Protocols for High-speed LANs and MANs / Marsan M.
A., Albertengo G., Casett I C. et al. // Computer Networks and ISDN Systems. – 1994, 26,
March. − №6-8. – P. 873 - 893.
2. M u k h e r j e e B., K a m a l A. E. The Continuation-bit Approach and the pi-persistent Protocol for
Scheduling Variable-length Messages on Slotted, High-speed, Fiber Optic LANs/MaNs //
Computer Networks and ISDN Systems. – 1994, 26, March. − №6-8. – P. 721 – 744.
Получено 01.07.2002
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-6372 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1817-9908 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-27T19:38:09Z |
| publishDate | 2002 |
| publisher | Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Зайончковский, А.И. 2010-03-01T16:45:26Z 2010-03-01T16:45:26Z 2002 Топология информационного канала для систем сбора и обработки данных / А.И. Зайончковский // Комп’ютерні засоби, мережі та системи. — 2002. — № 1. — С. 135-140. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. 1817-9908 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/6372 681.324 Рассмотрен вариант решения задачи разработки информационного канала с применением двухуровневой модели процесса планирования трафиков. Предложены пространственно-процедурные схемы для механизмов мониторинга независимого события и поддержки широковещательных свойств канала в топологиях с локальной управляемой неоднородностью. ru Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України Топология информационного канала для систем сбора и обработки данных Article published earlier |
| spellingShingle | Топология информационного канала для систем сбора и обработки данных Зайончковский, А.И. |
| title | Топология информационного канала для систем сбора и обработки данных |
| title_full | Топология информационного канала для систем сбора и обработки данных |
| title_fullStr | Топология информационного канала для систем сбора и обработки данных |
| title_full_unstemmed | Топология информационного канала для систем сбора и обработки данных |
| title_short | Топология информационного канала для систем сбора и обработки данных |
| title_sort | топология информационного канала для систем сбора и обработки данных |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/6372 |
| work_keys_str_mv | AT zaiončkovskiiai topologiâinformacionnogokanaladlâsistemsboraiobrabotkidannyh |