Вишневский В.М. "Теоретические основы проектирования".- М.: ТЕХНОСФЕРА, 2003. 512 c. Статья со страниц 183-187.

Принципы топологического проектирования сетей передачи информации.

Первым этапом проектирования компьютерной сети является выбор технических средств и системы протоколов (включая способы коммутации и доставки данных в региональной и базовой сети). Второй этап проектирования требует решения совокупности сложных взаимосвязанных задач, к которым относятся: оптимизация пропускной способности каналов связи; выбор маршрутов; оптимизация топологической структуры; выбор методов управления потоками и определение параметров управления; анализ объемов буферной памяти узлов коммутации и маршрутизации и выбор стратегии буферизации при перегрузках и т.д.
Средством решения описанной общей задачи проектирования является создание комплекса математических моделей (среди которых важное место занимают модели сетей МО) и программ проектирования компьютерной сети. При этом высокое качество проектирования может быть достигнуто только в том случае, когда отдельные методы и модели объединены на основе системного подхода в единую систему проектирования, охватывающую все или большую часть задач проектирования. Наличие трудно формализуемых фактов и ограничений, приближенность некоторых исходных данных и многокритериальный характер общей задачи проектирования вызывает необходимость использования интерактивного (диалогового) режима проектирования. Такой режим позволяет объединить в едином процессе современные математические методы и алгоритмы оптимизации с опытом и интуицией проектировщика. Это обеспечивает проектировщику возможность контроля за ходом проектирования и активного вмешательства в процесс поиска оптимальных решений. Практическая невозможность постановки и решения в рамках одной математической задачи всего комплекса проблем проектирования сети приводит к необходимости использования процедуры, основанной на декомпозиции. Такая декомпозиция возможна как на структурном уровне, так и на уровне решения отдельных задач проектирования и позволяет перейти от задачи большой размерности к последовательности задач меньшей размерности. Декомпозиция на структурном уровне означает, что проектирование компьютерной сети сводится к независимому проектированию ряда подсетей при соблюдении условий совпадения или близости оптимальных решений задачи проектирования сети и соответствующих решений для подсетей. К числу таких условий относятся следующие: подсети по области ограничений должны быть независимы; целевая функция сети является строго монотонной функцией от целевых функций подсетей. В качестве критерия при проектировании компьютерной сети часто выбирают обобщенный экономический критерий - приведенные затраты, включающие стоимость аренды линий связи в базовой и региональных сетях, а также приведенную стоимость УК. Другие критерии (среднее время задержки, надежность и т. д.) используются как ограничения при решении задачи проектирования. Очевидно, что при таком выборе критерия и ограничений указанные выше условия выполняются при декомпозиции глобальной компьютерной сети на базовую и региональные сети в силу аддитивности ограничений и целевой функции, представляющей собой сумму приведенных затрат для базовой и региональных сетей. Это позволяет осуществлять независимо проектирование базовой и региональных сетей. Декомпозиция на уровне проектирования базовой и региональных сетей означает создание многоуровневой иерархии взаимосвязанных моделей, анализ которых позволяет получить решение общей задачи проектирования для каждой из таких сетей и тем самым в соответствии с принципом независимости1 решение задачи проектирования компьютерной сети в целом. Таким образом, в основу проектирования компьютерной сети положены следующие общие принципы: интерактивности; независимости; многоуровневого моделирования, а также принцип адаптивности и развития, смысл которого состоит в следующем. Создание столь крупного проекта неизбежно связано с поэтапным вводом в эксплуатацию и развитием сети. Соответственно при проектировании необходимо учитывать динамику развития сети, возможность проектировать сеть при изменяющихся исходных данных и параметрах с минимальными затратами на изменение моделей и соответствующих программ. Более того, для решения одной и той же задачи проектирования необходим набор математических моделей, позволяющих находить как точное решение для сети небольшой размерности (вводимой на первых этапах), так и приближенное решение для сетей большой размерности.
Наряду с общими принципами непосредственно при проектировании базовой и региональных компьютерных сетей используется ряд частных принципов (например, принцип двухсвязности), описание которого дается в следующих разделах.

Вернуться в библиотеку