Главная » 2013 » Октябрь » 23 » Скачать Резервирование программных модулей и информационных массивов в сетях ЭВМ. Сомов, Сергей Константинович бесплатно
17:00
Скачать Резервирование программных модулей и информационных массивов в сетях ЭВМ. Сомов, Сергей Константинович бесплатно
Резервирование программных модулей и информационных массивов в сетях ЭВМ
Диссертация
Автор: Сомов, Сергей Константинович
Название: Резервирование программных модулей и информационных массивов в сетях ЭВМ
Справка: Сомов, Сергей Константинович. Резервирование программных модулей и информационных массивов в сетях ЭВМ : диссертация кандидата технических наук : 05.13.06 Москва, 1983 219 c. : 61 85-5/1076
Объем: 219 стр.
Информация: Москва, 1983
Содержание:
ВВЕЩЕНИЕ
Глава
I МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ДОСТОВЕРНОСТИ И СОХРАННОСТИ ИНФОРМАЦИИ В СЕТЯХ ЭВМ §Надежность сетей ЭВМ и резервирование информационных массивов и программных модулей §
12 Влияние параметров сети ЭВМ на распределение резервных модулей и массивов §
13 Методы резервирования информационных массивов и црограммных модулей §
14 Особенности и задачи оптимального резервирования модулей и массивов в сетях ЭВМ Краткие выводы
Глава
II ОПЕРАТИВНОЕ РЕЗЕРВИРОВАНИЕ ПРОГРАММНЫХ МОДУЛЕЙ И ИНФОРМАОДОННЫХ МАССИВОВ В СЕТЯХ ЭВМ §
21 Анализ эффективности стратегий резервирования массивов и модулей в сетях ЭВМ §
22 Анализ эффективности дисциплин обработки запросов в сетях ЭВМ §
23 Задачи оптимального оперативного резервирования массивов и модулей в сетях ЭВМ §
24 Задачи оптимального резервирования взаимосвязанных информационных массивов и программных модулей §2,
5 Анализ зависимости распределения резервных модулей и массивов в сети ЭВМ от трафика поступающих запросов Краткие выводы
Глава
III ВОССТАНОВИТЕЛШОЕ РЕЗЕРВИРОВАНИЕ ПРОГРАММНЫХ МОДУЛЕЙ И ИНФОРМАЦИОННЫХ МССИВОВ В СЕТЯХ ЭВМ §
31 Определение характеристик и анализ эффективности стратегий восстановления массивов и модулей в сетях ЭВМ §
32 Задачи оптимального восстановительного резервирования модулей и массивов в сетях ЭВМ §
33 Задачи оптимизации схемы восстановления разрушенного оперативного резерва в сети ЭВМ §
34 Целесообразность использования архивов магнитных носителей в сетях Э Ш в качестве восстановительного резерва Краткие выводы
Глава
IV ПОВЫПШЖЕ НАДЕЖНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СЕТЕЙ ЭВМ МЕТОДАМИ ОПЕРАТИВНОГО И ВОССТАНООИТЕЛЬНОГО РЕЗЕРВИРОВАНИЯ ПРОГРАММ И ДАННЫХ §
41 Функционирование сети ЭВМ, не использующей восстановительное резервирование массивов и модулей §
42 Функционирование сети ЭВМ, использующей архивы магнитных носителей, при возможности их отказов §4,
3 Функционирование сети ЭВМ, содержащей безотказные архивы магнитных носителей §
44 Функционирование сети ЭВМ, использующей в качестве восстановительного резерва неразрушенный оперативный резерв §
45 Оптимизация резервирования модулей и массивов в системах реального времени Краткие выводы ЗАМЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ В ПРИЛОШШ С
Введение:
Сети ЭВМ являются важным фактором выполнения задач в области развития науки, ускорения научно-технического прогресса, совершенствования управления и повышения эффективности во всех сферах народного хозяйства, определенных ХХУ1 съездом КПСС в "Основных нацравлениях экономического и социального развития СССР на I981-1985 годы и на период до 1990 года". Именно поэтому в решениях съезда была отмечена необходимость дальнейшего повышения эффективности и развития сети автоматизированных систем управления и вычислительных центров коллективного пользования", что обусловливает особую актуальность вопросов цроектирования и создания сетей ЭВМ в нашей стране. Актуальность. Широкое использование средств вычислительной техники в различных отраслях народного хозяйства страны и интенсивное развитие работ по проектированию и практической реализации сетей ЭВМ обусловливает повышенные требования к надежности сетей ЭВМ, определяющей качество и эффективность функционирования созданных на их основе АСУ и систем обработки данных различного класса и назначения. Особую значимость поэтому цриобретает задача обеспечения высокой надежности сетей ЭВМ как путем построения надежных сетей передачи данных, объединяющих отдельные ЭВМ в единую систему, так и повышением надежности информационного и программного обеспечения сетей Э Ш Эффективным методом решения данной задачи является обеспечение высокого уровня сохранности информации 6 путем резервирования программных модулей (ПМ) и информационных массивов (ИМ), что подтверадает актуальность выполненных в работе исследований. Цель работы. Целью научных исследований, выполненных в диссертационной работе, является исследование с единых методологических позиций хфоблем и разработка методов резервирования Ш и ИМ в сетях Э Ш разработка формализованных моделей анализа и определения характеристик существующих систем резервирования и выбора оптимальных методов резервирования модулей и массивов; выработка рекомендаций по практическому использованию предложенных моделей и методов на этапах технического и рабочего цроектирования сетей ЭВМ, а также при их эксплуатации. Научная новизна. В работе цредложена единая методология решения задач повышения сохранности црозтраммного и информационного обеспечения сетей ЭВМ, основанная на формальном анализе возможных методов резервирования ИМ и ПМ в вычислительных сетях. Данная методология позволяет выполнить расчет и анализ основных характеристик стратегий резервирования ИМ и ПМ, а также возможных дисциплин обработки запросов к резервируемым модулям и массивам; выбрать оптимальную стратегию, объем и размещение по узлам сети оперативного резерва (ОР) ИМ и ПМ, цредназначенного для обработки запросов пользователей, при использовании различных критериев оптимизации; определить оптимальную стратегию, объем и размещение по узлам сети восстановительного резерва модулей и массивов, предназначенного для восстановления разрушенного оперативного резерва ИМ и ПМ; выполнить анализ влияния размещения в узлах сети резерва ИМ и ПМ на показатели надежности сети ЭВМ. Разработанные модели позволяют учитывать особенности использования методов резервирования ИМ и ПМ в сетях ЭВМ, заключающиеся в том, что в вычислительных сетях: можно использовать централизованное, децентрализованное и динамическое хранение резерва; возможно применение нескольких дисциплин обработки поступающих зацросов к ИМ и ПМ; при анализе и выборе оптимальных стратегий и дисциплин необходимо учитывать надежностные, стоимостные и временные характеристики каналов связи и ЭВМ сети, топологию сети, задержку сообщений и т.д.; возможно использование различных вариантов восстановительного резервирования ИМ и ПМ. Формализованные модели и методы расчета и анализа характеристик стратегий резервирования модулей и массивов, выбора методов резервирования и дисциплин обработки запросов в сетях ЭВМ, оптимальных по различным критериям, впервые разработаны и опубликованы автором либо являются развитием известных методов повышения сохранности информации, расширяющим область их использования и учитывающим особенности применения этих методов в сетях Э Ш Практическая ценность. Разработанные модели и методы оптимального резервирования ИМ и ПМ в сетях Э Ш позволяют повысить нацежность функционирования АСУ и систем обработки данных различного класса и назначения, построенных на базе вычислительных сетей, за счет повышения сохранности их информационного и программного обеспечения, и получать значительный экономический эффект из-за снижения уровня потерь в системе от разрушения ИМ и ПМ. Внедрение. Разработанные модели и методы оптимального резервирования ИМ и ПМ в сетях ЭВМ использовались цри техническом и рабочем проектировании вычислительной сети АСУ предприятиями территориально-промышленного комплекса электротехнической промышленности Молдавской ССР, при проведении НИР "Прометей-2" Министерства радиопромышленности СССР, создании первой очереди АСУ МТС "Метро" и позволили получить значительный технико-эксплуатационный эффект за счет повышения сохранности программного и информационного обеспечения и рационального использования ресурсов вычислительной техники и средств связи. Содержание работы. В первой главе рассмотрены особенности и показана целесообразность использования в сетях ЭВМ методов резервирования ИМ и ПМ, как эффективного способа повышения сохранности и защиты информационного и прозтраммного обеспечения от основных разрушающих модули и массивы факторов. Выполнен анализ зависимости распределения резерва ИМ и ПМ по узлам сети ЭВМ от ее параметров. Приведены основные характеристики используемых в настоящее время в различных системах обработки данных стратегий резервирования ИМ и ПМ. С учетом особенностей их использования в сетях ЭВМ сфорьлированы наиболее важные задачи оптимизации резервирования модулей и массивов, которые необходимо решить для сетей ЭВМ. Во второй главе с учетом выявленных основных вариантов хранения резерва и возможных дисциплин обработки зацросов получены аналитические выражения для расчета вероятностных, временных и стоимостных характеристик стратегий резервирования, на основе которых цроведено сравнение их эффективности по данным характеристикам для различных режимов функционирования сети ЭВМ. Аналогичное сравнение проведено даья дисциплин обработки запросов в случае однородной и полносвязной сети ЭВМ, Сформулирован ряд задач оптимального по различным критериям резервирования ИМ и ПМ в сетях ЭВМ. Показана зависимость распределения резерва по узлам сети ЭВМ от интенсивностей запросов к ИМ и ПМ. Рассмотрены задачи оптимального резервирования взаимосвязанных массивов и модулей. В третьей главе рассмотрены методы восстановительного резервирования ПМ и ИМ в сетях ЭВМ, предназначенного для восстановления разрушенного ОР и уменьшающего вероятность полной потери информации в результате ее разрушения. В сетях ЭВМ в качестве восстановительного резерва возможно использование как неразрушенного ОР, так и специального резерва из оригиналов и дубликатов ИМ и ПМ архива магнитных носителей (АМН). С учетом этой особенности сетей получены аналитические выражения для расчета характеристик и выполнен анализ эффективности двух стратегий восстановления разрушенного ОР. Сформулированы задачи оптимального по различным критериям восстановительного резервирования ИМ и ПМ в сетях ЭВМ, поставлены и решены задачи оптимизации схемы восстановления ОР. Получены условия целесообразности использования АМН в сетях ЭВМ. В четвертой главе анализируется влияние методов резервирования ИМ и ШЛ на показатели надежности сетей ЭВМ. Рассмотрены случаи использования в сети ЭВМ только ОР; ОР и восстановительного резерва в виде АМН; ОР и безотказных АМН, а также использования неразрушенного ОР в качестве восстановительного резерва. С учетом особенностей функционирования систем реального времени, построенных на базе сетей ЭВМ, рассматриваются задачи оптимизации резервирования ИМ и ПМ по критерию максимума коэффициента готовности таких систем. В приложениях А и В сформулирован и доказан ряд теорем, позволяющих уменьшить вычислительную сложность задач оптимального оперативного резервирования ИМ и ПМ в сетях дШ по критерию минищма стоимостных затрат на хранение резерва и обработку запросов (цриложение А) и задач оптимального восстановительного резервирования в вычислительных сетях по критерию минимума стоимости хранения АМН и восстановления разрушенного ОР (приложение В На конкретном примере показано, что в ряде случаев доказанные теоремы позволяют подучить точное решение данных задач. В приложении С описан алгоритм решения задач оптимального резервирования ИМ и ПМ в сетях ЭВМ. Приведены результаты работы предложенного алгоритма цри решении конкретной задачи оптимизации резервирования ИМ в вычислительной сети. Апробатшя работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались автором и обсуждались на Всесоюзном совещании "Автоматизированные системы массового обслуживания" (Нальчик, 1982), Всесоюзном совещании "Автоматизация проектирования и конструирования" (Ленинград, 1983), семинаре-совещании "Моделирование, идентификация, синтез систем управления процессами и производством" (Донецк, 1982), семинаре "Архитектура распределенных систем" при комиссии "Архитектура локальных сетей и баз данных" Научного совета по комплексной проблеме "Кибернетика" цри АН СССР (Москва, 1983), У школесеминаре "Проблемы автоматизации проектирования и управления качеством продукции" (Звенигород, 1982), ИШ и Х П Х КонфеII ренцнях молодых ученых Института проблем уцравления (Москва, 1982, 1983), конференциях молодых ученых и специалистов ВИНИТИ, МФТИ (Москва, 1982). Публикации. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научных исследований по естественным и общественным наукам АН СССР на 1981-1985 годы по проблеме I.I2 "Проблемы вычислительной техники, управления и кибернетики" и планом научных работ Института проблем уцравления по теме В 12-79 "Синтез оптимальных модульных и типовых модульных автоматизированных информационно-управляющих систем" (номер гос. регистрации 79062179). Результаты цроведенных исследований опубликованы в 4 научных работах, Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, трех приложений, заключения и содержит 140 страниц машинописного текста, 39 рисунков, 28 таблиц.
