Математическое обоснование выбора архитектуры вычислительной сети как элемента информационной инфраструктуры образовательной организации

Аннотация

Шевченко Н. Ю., Багач С. Г., Потапов Д. С. Математическое обоснование выбора архитектуры вычислительной сети как элемента информационной инфраструктуры образовательной организации // Вестник ДГМА. – 2019. – № 2 (46). – С. 165–170.

В статье рассмотрен вопрос эффективного использования информационных ресурсов через построение информационной инфраструктуры организации, неотъемлемым элементом которой является ее вычислительная сеть. Определены подходы к выбору архитектуры вычислительной сети как элемента информационной инфраструктуры образовательной организации через определение эффективности функционирования вычислительной сети с помощью имитационного моделирования. Отмечено, что вычислительные сети являются дискретными системами со стохастическим характером функционирования, системами массового обслуживания, для проектирования которых используется имитационное моделирование. Имитационное моделирование позволяет разработать рекомендации относительно топологии сети, которая обеспечит наибольшую эффективность информационного обмена в зависимости от величины внутрисетевого траффика. Предлагается эффективность информационного обмена в вычислительной сети с заданной структурой оценивать через определение коэффициента полезного действия с позиции передачи информации. Для имитационного моделирования работы вычислительной сети использован пакет для имитационного моделирования Simulink, а именно для имитации постоянного потока заявок использованы встроенные в SimEvents элементы псевдослучайной генерации чисел, которые базируются на формулах экспоненциального и дискретно-равномерного распределения. По результатам моделирования установлено, что наибольшая эффективность информационного обмена достигается при использовании вычислительной сети с топологией «звезда» при условии низкой информационной нагрузки, а также при малых изменениях входного потока. При высокой входной нагрузке, а также резких ее изменениях лучшие технические показатели демонстрирует сеть, построенная на базе топологии «бинарное дерево». Сформулирован вывод о том, что выбор оптимальной структуры вычислительной сети на основе оценки качества ее функционирования позволяет повысить эффективность информационного обмена