Қазіргі заманғы компьютерлік желілерге қойылатын талаптар

3 Қазіргі заманғы компьютерлік желілерге қойылатын талаптар

Осы талаптардың барлығы өте маңызды болғанымен, көбінесе компьютерлік желінің «қызмет көрсету сапасы» (QpS) ұғымы анағұрлым тар түсіндіріледі - ол желінің екі маңызды сипаттамасын ғана қамтиды - өнімділік пен сенімділік.

Желінің қызмет көрсету сапасының таңдалған индикаторына қарамастан, оны қамтамасыз етудің екі тәсілі бар. Бірінші тәсіл, желі қолданушылары тұрғысынан ең табиғи болып көрінетіні анық. Бұл желі (дәлірек айтсақ, оған қызмет көрсететін персонал) пайдаланушының қызмет көрсету сапасының көрсеткішінің белгілі бір сандық мәніне сәйкестігіне кепілдік беруінен тұрады.

Мысалы, желі А пайдаланушысына оның В пайдаланушысына жіберілген кез-келген пакетінің желі 150 мс-ден аспайтын мерзімге кешіктірілуіне кепілдік бере алады. Немесе A және B пайдаланушылары арасындағы орташа өткізу қабілеттілігі 5 Мбит / с-тен төмен болмауы керек, ал арна 2 секундтан аспайтын уақыт аралығында 10 Мбит трафиктің толқынына жол береді. Рамалық реле және банкомат технологиялары өнімділік тұрғысынан қызмет сапасына кепілдік беретін желілерді құруға мүмкіндік береді.

Екінші тәсіл - желі қолданушыларға олардың басымдықтарына сәйкес қызмет етеді. Яғни, қызмет сапасы пайдаланушының немесе ол жататын пайдаланушылар тобының артықшылық дәрежесіне байланысты. Бұл жағдайда қызмет сапасына кепілдік берілмейді, бірақ тек пайдаланушының артықшылық деңгейіне кепілдік беріледі. Бұл қызмет ең жақсы қызмет деп аталады. Желі қолданушыға мүмкіндігінше жақсы қызмет көрсетуге тырысады, бірақ ештеңеге кепілдік бермейді. Мысалы, кадрлық басымдылыққа ие ажыратқыштарда салынған жергілікті желілер осы принципке сәйкес жұмыс істейді.

1. Өнімділік. Потенциалды жоғары өнімділік - бұл компьютерлік желілерді қамтитын үлестірілген жүйелердің негізгі қасиеттерінің бірі. Бұл қасиет желідегі бірнеше компьютерлер арасындағы жұмысты параллельдеу мүмкіндігімен қамтамасыз етілген. Өкінішке орай, бұл мүмкіндік әрдайым іске асырыла бермейді. Желілік өнімділіктің бірнеше негізгі сипаттамалары бар:

- өткізу қабілеті;

- берілістің кешігуі және берілудің кешігу вариациясы.

Реакция уақыты желіпайдаланушы тұрғысынан желінің өнімділігінің ажырамас сипаттамасы болып табылады. Дәл осы сипаттаманы қолданушы: «Бүгінде желі баяу жұмыс істейді», - дейді.

Тұтастай алғанда, жауап беру уақыты желі қызметі үшін пайдаланушының сұранысының пайда болуы мен осы сұранысқа жауап алу арасындағы уақыт аралығы ретінде анықталады.

Бұл көрсеткіштің мәні пайдаланушы қандай қызмет түріне, қай пайдаланушыға және қандай серверге қол жеткізетіндігіне, сондай-ақ желі элементтерінің ағымдағы күйіне - сегменттердің, коммутаторлар мен маршрутизаторлардың жүктемесіне байланысты екені анық. сұраныс жіберіледі, сервер жүктемесі және т.б.

Сонымен, бұл көрсеткішті пайдаланушылар, серверлер мен тәулік уақыттары бойынша (желінің жүктемесі көбіне тәуелді болатын) орташаландырып, желіге жауап беру уақытының орташа өлшенген бағасын қолданудың мәні бар.

Желіге жауап беру уақыты әдетте бірнеше компоненттерден тұрады. Тұтастай алғанда, оған клиенттік компьютерде сұраныстарды дайындау уақыты, желілік сегменттер мен аралық байланыс жабдықтары арқылы клиент пен сервер арасында сұраныстарды жіберу уақыты, сервердегі сұраныстарды өңдеу уақыты, жауаптарды жіберу уақыты кіреді клиентке сервер және клиенттің компьютерінде серверден алынған жауаптарды өңдеу уақыты. ...

Пайдаланушыны реакция уақытының компоненттерге ыдыратуы қызықтырмайтыны түсінікті - соңғы нәтиже ол үшін маңызды, дегенмен, желі маманы реакциялардың жалпы уақытынан кезеңдерге сәйкес компоненттерді бөліп алуы өте маңызды желілік деректерді өңдеу - клиенттен серверге желілік сегменттер мен байланыс жабдықтары арқылы деректерді беру ...

Жауап беру уақытының желілік компоненттерін білу жекелеген желілік элементтердің жұмысын бағалауға, кедергілерді анықтауға және қажет болған жағдайда желінің жалпы жұмысын жақсартуға мүмкіндік береді.

Өткізу қабілетіуақыт бірлігінде желі немесе оның бір бөлігі берген мәліметтер көлемін көрсетеді. Өткізу қабілеттілігі бұдан былай пайдаланушының сипаттамасы болып табылмайды, өйткені ол ішкі желілік операцияларды орындау жылдамдығы туралы - әртүрлі байланыс құрылғылары арқылы желілік түйіндер арасында мәліметтер пакеттерін беру туралы айтады. Бірақ бұл желінің негізгі функциясы - хабарламаларды тасымалдау - орындау сапасын тікелей сипаттайды, сондықтан жауап беру уақытына қарағанда желінің өнімділігін талдауда жиі қолданылады. Өткізу қабілеті секундына биттермен немесе секундына пакеттермен өлшенеді. Өнімділік жылдам, максималды және орташа болуы мүмкін.

Орташа өнімділік берілген деректердің жалпы көлемін оларды жіберу уақытына бөлу арқылы есептеледі, және жеткілікті ұзақ уақыт таңдалады - сағат, күн немесе апта.

Жылдам өткізу қабілеті орташадан айырмашылығы, орташа уақыт үшін өте аз уақыт аралығы таңдалады - мысалы, 10 мс немесе 1 с.

Максималды өнімділік - бақылау кезеңінде тіркелген лездік ең жоғары өткізу қабілеті.

Көбінесе желіні жобалау, конфигурациялау және оңтайландыру кезінде орташа және максималды өткізу қабілеттілігі сияқты индикаторлар қолданылады. Жеке элементтің немесе бүкіл желінің орташа өткізу қабілеті ұзақ уақыт аралығында желінің жұмысын бағалауға мүмкіндік береді, бұл кезде үлкен сандар заңы бойынша трафиктің қарқындылығы мен шыңы бір-бірін өтейді. . Өнімділіктің максималды деңгейі желінің жұмыс істеуінің ерекше кезеңдерімен байланысты шыңдарды басқаруға мүмкіндік береді, мысалы, таңертеңгі сағаттар, мысалы, кәсіпорында қызметкерлер желіге бір уақытта дерлік кіріп, ортақ файлдар мен мәліметтер базаларына қол жеткізе алады.

Өткізу қабілеттілігін желідегі кез келген екі түйін немесе нүкте арасында, мысалы, клиенттік компьютер мен сервер арасында, маршрутизатордың кіру және шығу порттары арасында өлшеуге болады. Желіні талдау және конфигурациялау үшін желінің жеке элементтерінің өткізу қабілеті туралы мәліметтерді білу өте пайдалы.

Пакеттердің әр түрлі желілік элементтермен берілуінің дәйекті сипатына байланысты желідегі кез-келген композиттік жолдың жалпы өткізу қабілеттілігі маршрутты құрайтын элементтердің өткізу қабілеттілігінің минимумына тең болатындығын ескеру маңызды. Композиттік жолдың өткізу қабілетін арттыру үшін алдымен ең баяу элементтерге назар аудару керек - бұл жағдайда мұндай элемент, мүмкін, маршрутизатор болады. Егер құрама жол бойымен тасымалданатын трафиктің орташа қарқындылығы трафиктің ең баяу элементінің орташа өткізу қабілеттілігінен асып түсетін болса, онда бұл элементтің пакеттік кезегі теориялық тұрғыдан шексіз өседі, ал іс жүзінде - оның буферлік жады толғанға дейін. ... содан кейін пакеттер енді тастай бастайды және жоғалады.

Кейде жалпы желі өткізу қабілеттілігімен жұмыс істеу пайдалы болады, ол уақыт бірлігінде барлық желі түйіндері арасында берілетін ақпараттың орташа мөлшері ретінде анықталады. Бұл индикатор желіні жеке сегменттермен немесе құрылғылармен ажыратпай, тұтастай алғанда оның сапасын сипаттайды.

Әдетте, сегменттің немесе құрылғының өткізу қабілетін анықтаған кезде, нақты пайдаланушының, қолданбаның немесе компьютердің пакеттері берілетін мәліметтерде бөлінбейді - берілген ақпараттың жалпы саны есептеледі. Осыған қарамастан, қызмет сапасын дәлірек бағалау үшін мұндай түйіршіктілік қажет, ал жақында желіні басқару жүйелері бұған жол беріп отыр.

Өткізу және беруді кешіктіру тәуелсіз параметрлер болып табылады, сондықтан желі, мысалы, жоғары өткізу қабілетіне ие бола алады, бірақ әр дестені жіберуде едәуір кідірістер енгізеді. Мұндай жағдайдың мысалы ретінде геостационарлық жерсерік құрған байланыс арнасы келтірілген. Бұл арнаның өткізу қабілеттілігі өте жоғары болуы мүмкін, мысалы, 2 Мбит / с, ал кешігу әрдайым кем дегенде 0,24 с құрайды, бұл сигналдың таралу жылдамдығымен (шамамен 300,000 км / с) және канал ұзындығымен (72,000) анықталады. км).

2. Сенімділік және қауіпсіздік. Компьютерлік желілерді қамтитын үлестірілген жүйелерді құрудың алғашқы мақсаттарының бірі жеке компьютерлермен салыстырғанда үлкен сенімділікке қол жеткізу болды.

Жүйе өте сенімді деп саналу үшін, ең болмағанда қол жетімділігі жоғары болуы керек, бірақ бұл жеткіліксіз. Деректердің қауіпсіздігін қамтамасыз ету және оны бұрмаланудан сақтау қажет. Сонымен қатар, деректердің дәйектілігі (дәйектілігі) сақталуы керек, мысалы, сенімділікті арттыру үшін бірнеше файлдық серверлерде мәліметтердің бірнеше көшірмелері сақталса, онда олардың сәйкестілігін үнемі қамтамасыз ету қажет.

Желі соңғы түйіндер арасында пакеттерді беру механизмі негізінде жұмыс істейтіндіктен, сенімділіктің сипаттамалық сипаттамаларының бірі дестені тағайындалған түйінге бұрмалаусыз жеткізу ықтималдығы болып табылады. Осы сипаттамамен қатар басқа индикаторларды да қолдануға болады: пакеттің жоғалу ықтималдығы (кез-келген себеппен - маршрутизатор буферінің толып кетуіне байланысты, бақылау сомасының сәйкес келмеуіне байланысты, тағайындалған түйінге тиімді жолдың болмауына байланысты және т.б. ), жіберілген деректердің бір биттік ықтималдығының бұрмалануы, жоғалған мен жеткізілген пакеттердің қатынасы.

Жалпы сенімділіктің тағы бір аспектісі - бұл қауіпсіздік, яғни жүйенің мәліметтерді рұқсатсыз кіруден қорғау мүмкіндігі. Бұл орталықтандырылғаннан гөрі үлестірілген жүйеде әлдеқайда қиын. Желілерде хабарламалар байланыс желілері арқылы беріледі, көбінесе тыңдау құрылғылары орнатылатын қоғамдық орындар арқылы өтеді. Басқа осалдықтарды қараусыз қалдыруға болады дербес компьютерлер. Сонымен қатар, егер желі жалпыға ортақ желілерге қол жеткізе алса, рұқсат етілмеген пайдаланушылардан қорғанысты бұзу қаупі әрқашан бар.

3. Кеңейту және масштабтау. Кеңейтілу және масштабталу терминдері кейде бір-бірінің орнына қолданылады, бірақ бұл дұрыс емес - олардың әрқайсысы нақты анықталған тәуелсіз мағынаға ие.

4. Мөлдірлік. Желінің ашықтығына желі қолданушыларға күрделі кабельдер жүйесімен байланысқан жеке компьютерлер жиынтығы ретінде емес, уақытты бөлу жүйесімен бірыңғай дәстүрлі компьютер ретінде ұсынылған кезде қол жеткізіледі. Sun Microsystems-тің әйгілі ұраны: «Желі - бұл компьютер» - дәл осындай мөлдір желі туралы айтады.

Желі операциялық жүйелердің барлық ерекшеліктерін және компьютерлер типіндегі айырмашылықтарды жасыруы керек. Macintosh пайдаланушысы UNIX жүйесі қолдайтын ресурстарға қол жеткізе алуы керек, ал UNIX пайдаланушысы Windows қолданушыларымен ақпарат бөлісу керек.

5. Бақылау мүмкіндігі. Желілік басқарушылық желінің негізгі элементтерінің күйін орталықтан бақылау, желінің жұмысы кезінде туындайтын мәселелерді анықтау және шешу, өнімділікке талдау жасау және желінің дамуын жоспарлау мүмкіндігін білдіреді. Ең дұрысы, желілік менеджмент дегеніміз - бұл жекелеген құрылғылардың дифференциалды жиынтығы ретінде емес, желіні тұтасымен қарастыра отырып, қарапайым, ең күрделі құрылғыларға дейінгі барлық элементтерді бақылайтын, басқаратын және басқаратын жүйе.

Тактикалық тапсырмаларда администраторлар мен техниктер желіні тұрақты күйде ұстаудың күнделікті қиындықтарына тап болады. Бұл тапсырмалар жылдам шешімді талап етеді, желі қызметкерлері пайдаланушылардан түсетін ақаулар туралы хабарламаларға немесе желіні автоматты түрде басқаруға жедел жауап беруі керек. Неғұрлым жалпы өнімділік, желіні конфигурациялау, ақаулықтарды өңдеу және деректер қауіпсіздігі мәселелері біртіндеп көрінетін болады, бұл стратегиялық тәсілді, яғни желіні жоспарлауды қажет етеді. Жоспарлау, сонымен қатар, желіге қойылатын талаптардың өзгеруін болжауды, жаңа қосымшаларды, жаңа желілік технологияларды қолдану сұрақтарын және т.б.

6. Үйлесімділік. Үйлесімділік немесе интегралдылық дегеніміз, желіде әртүрлі бағдарламалық жасақтамалар мен жабдықтар болуы мүмкін, яғни ол әртүрлі байланыс протоколдарының стектерін қолдайтын және әр түрлі өндірушілердің аппараттық құралдары мен қосымшаларын іске қосатын әр түрлі операциялық жүйелермен қатар өмір сүре алады. Әр түрлі типтегі элементтерден тұратын желі гетерогенді немесе гетерогенді деп аталады, ал егер гетерогенді желі проблемасыз жұмыс жасаса, онда ол интеграцияланған. Кіріктірілген желілерді құрудың негізгі әдісі - ашық стандарттар мен техникалық шарттарға сәйкес жасалған модульдерді пайдалану.