Сравнительный анализ устойчивости вычислительных решеток с различной архитектурой узла к индуцированным тупикам


https://doi.org/10.18255/1818-1015-2018-2-193-206

Полный текст:


Аннотация

Рассматриваются классификация и области применения методов коммутации, их достоинства и недостатки. Построена модель вычислительной решетки в форме раскрашенной сети Петри с узлом, реализующим сквозную коммутацию пакетов. Модель состоит из узлов коммутации пакетов, генераторов трафика и пушек, которые формируют злонамеренный трафик, замаскированный под обычный пользовательский трафик. Исследованы характеристики модели решетки в условиях рабочей нагрузки с различной интенсивностью. Оценено влияние злонамеренного трафика типа «дуэль трафика» на параметры качества обслуживания решетки. Проведен сравнительный анализ устойчивости вычислительных решеток с узлами, реализующими технологию передачи пакетов с обязательной буферизацией, и сквозной коммутации. Показано, что производительности решеток примерно одинаковы в условиях рабочей нагрузки; а в условиях пиковой нагрузки решетка с узлом, реализующим технологию передачи пакетов с принудительной буферизацией, более устойчива. Решетка с узлами, реализующими технологию SAF, приходит к полному тупику через дополнительную нагрузку менее чем 10 процентов. После детального исследования показано, что конфигурация «дуэль трафика» не оказывает влияния на решетку с узлами cut-through при увеличении рабочей нагрузки до пиковой, при которой решетка приходит к полному тупику. Периодичность запуска пушек, генерирующих злонамеренный трафик, определена случайной функцией с пуассоновским распределением. Для построения моделей и измерений характеристик используется моделирующая система CPN Tools. Производительность решетки и среднее время доставки пакета оценивается при различных вариантах нагрузки на решетку.


Об авторе

Татьяна Рудольфовна Шмелёва
Одесская национальная академия связи им. А.С. Попова
Украина
канд. техн. наук, доцент


Список литературы

1. Preve N.P., Grid Computing: Towards a Global Interconnected Infrastructure, Springer, 2011, 312 pp.

2. Зайцев Д.А., Шмелёва Т.Р., Гуляев К.Д., Отчет о научно-исследовательской работе «Разработка новых систем адресации глобальных сетей», номер госрегистрации 0108U008900, ОНАС, Одесса, 2009, 124 pp., (на украинском языке).

3. Liberzon D., Switching in Systems and Control, Birkhauser, Boston, 2003, 230 pp.

4. Sakun A.L., Zaitsev D.A., “An Evaluation of MPLS Efficacy using Colored Petri Net Models”, Proceedings of International Middle Eastern Multiconference on Simulation and Modelling (MESM’2008), Amman (Jordan), August 26–28, 2008, 31–36.

5. Shmeleva T.R., Zaitsev D.A., “Switched Ethernet Response Time Evaluation via Colored Petri Net Model”, Proccedings of International Middle Eastern Multiconference on Simulation and Modelling, August 28–30, 2006, Alexandria (Egypt), 68–77.

6. Zaitsev D.A., Shmeleva T.R., “Parametric Petri Net Model for Ethernet Performance and Qos Evaluation”, Proceedings of 16th Workshop on Algorithms and Tools for Petri Nets, September 25–26, 2009, University of Karlsruhe, Germany, 15–28.

7. Zaitsev D.A., Shmeleva T.R., Retschitzegger W. and Proll B., “Blocking Communication Grid via Ill-Intentioned Traffic”, 14th Middle Eastern Simulation and Modelling Multiconference, February 3–5, 2014, Muscat, Oman, 63–71.

8. Jensen K., Kristensen L.M., Coloured Petri Nets: Modelling and Validation of Concurrent Systems, Springer, 2009, 384 pp.

9. Retschitzegger W., Proll B., Zaitsev D.A., Shmeleva T.R., “Security of grid structures under disguised traffic attacks”, Cluster Computing, 19:3 (2016), 1183–1200.

10. Shmeleva T.R., “Security of Grid Structures with Cut-through Switching Nodes”, System Informatics, 2017, №10, 23–32.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Шмелёва Т.Р. Сравнительный анализ устойчивости вычислительных решеток с различной архитектурой узла к индуцированным тупикам. Моделирование и анализ информационных систем. 2018;25(2):193-206. https://doi.org/10.18255/1818-1015-2018-2-193-206

For citation: Shmeleva T.R. Comparative Analysis of Stability to Induced Deadlocks for Computing Grids with Various Node Architectures. Modeling and Analysis of Information Systems. 2018;25(2):193-206. (In Russ.) https://doi.org/10.18255/1818-1015-2018-2-193-206

Просмотров: 132

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1818-1015 (Print)
ISSN 2313-5417 (Online)