Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Разработка методического обеспечения для контроля и прогнозирования технического состояния основных блоков компьютерной сети

Диссертация: Разработка методического обеспечения для контроля и прогнозирования технического состояния основных блоков компьютерной сети
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе при чтении лекций и проведении лабораторных работ по дисциплинам: «Диагностика и ремонт вычислительных сетей», «Телекоммуникации и сети», «Сети ЭВМ», проводимым преподавателями Кубанского государственного технологического университета. Методика выбора информативной совокупности параметров для прогнозирования технического состояния… Читать ещё >

Содержание

  • 1. Обоснование необходимости исследования и разработки методического обеспечения для контроля и прогнозирования технического состояния основных блоков компьютерной сети
    • 1. 1. Анализ способов эксплуатации компьютерной сети на современном этапе
    • 1. 2. Анализ существующих методов контроля и диагностики основных блоков компьютерной сети
    • 1. 3. Постановка задачи на исследование и разработку методического обеспечения
  • 2. Разработка методического обеспечения для контроля и прогнозирования технического состояния основных блоков компьютерной сети
    • 2. 1. Разработка структуры методического обеспечения для контроля и прогнозирования технического состояния основных блоков компьютерной сети
    • 2. 2. Анализ существующих методов выбора параметров для контроля и прогнозирования технического состояния
    • 2. 3. Разработка методик выбора параметров для контроля и прогнозирования технического состояния на основе использования методов факторного анализа
      • 2. 3. 1. Методика выбора совокупности параметров на основе использования центроидного метода факторного анализа
      • 2. 3. 2. Метод главных факторов для оценки приоритетности и выбора параметров при прогнозировании технического состояния
    • 2. 4. Выводы
  • 3. Разработка технического обеспечения метода контроля и прогнозирования технического состояния основных блоков компьютерной сети
    • 3. 1. Анализ методов прогнозирования технического состояния основных блоков компьютерной сети
    • 3. 2. Разработка алгоритма прогнозирования технического состояния для цифровых блоков компьютерной сети на основе применения численных методов
    • 3. 3. Разработка устройства прогнозирования технического состояния для цифровых блоков компьютерной сети на основе численных методов
    • 3. 4. Разработка способа контроля и прогнозирования технического состояния основных блоков компьютерной сети
  • 4. Оценка эффективности применения разработанного методического обеспечения для контроля и прогнозирования технического состояния основных блоков компьютерной сети
    • 4. 1. Сравнительный анализ разработанного методического обеспечения
    • 4. 2. Сравнительная оценка коэффициента технической готовности при применении методического обеспечения
    • 4. 3. Оценка экономического эффекта от внедрения разработанного методического обеспечения для контроля и прогнозирования

Разработка методического обеспечения для контроля и прогнозирования технического состояния основных блоков компьютерной сети (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность работы.

В настоящее время наблюдается быстрый рост компьютерных сетей и многообразие используемых аппаратно-программных средств, а также различных сред передачи данных.

Компьютерная сеть (КС) представляет собой сложную по структуре и составу техническую систему, в состав которой входит множество компонентов: кабельная система, активное сетевое оборудование, коммутаторы, концентраторы, маршрутизаторы, сетевое оборудование, устанавливаемое на сервере и т. д. В процессе эксплуатации компьютерной сети в результате воздействия различных дестабилизирующих факторов могут накапливаться нарушения в отдельных ее элементах составных частей, что снижает эффективность функционирования и приводит к отказам отдельных узлов или системы в целом.

Поэтому актуальной является задача своевременного контроля технического состояния узлов и блоков сети с целью повышения эксплуатационной надежности и эффективности функционирования, а также обеспечения основных параметров в требуемых пределах.

Одним из наиболее эффективных методов повышения надежности и технической готовности компьютерной сети является прогнозирование технического состояния (ТС) ее составных частей.

Прогнозирование представляет собой процесс определения технического состояния объекта на предстоящий интервал времени. Прогнозирование основано на применении методов экстраполяции процессов (явлений) на будущее время по известным результатам наблюдений (измерений) за соответствующими процессами или явлениями в предшествующий период.

Современные аппаратные и программные средства контроля и диагностики не обладают возможностью осуществлять прогнозирование состояния основных блоков, а также возможностью выбора наиболее информативной совокупности параметров, описывающих техническое состояние составных частей КС. Поэтому процессы контроля, диагностики и прогнозирования становятся продолжительными по времени сбора данных, трудоемкими и требующими значительных затрат на обработку больших массивов информации. В случае отказов аппаратных средств и отсутствия резервирования основных компонентов, простои оборудования и работы, связанные с поиском, обнаружением и ликвидацией неисправностей приводят к экономическим потерям и убыткам компаний.

В связи с этим актуальными являются задачи, направленные как на повышение достоверности и точности прогнозирования технического состояния основных блоков компьютерной сети с одной стороны, так и на снижение затрат на осуществление процессов контроля и диагностики с другой.

Цели и задачи исследования.

Целью настоящей работы является повышение эксплуатационных характеристик компьютерной сети за счет разработки и применения методического обеспечения для контроля и прогнозирования технического состояния составных частей компьютерной сети.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

— провести анализ способов эксплуатации, контроля и диагностики основных блоков КС для выявления перспективных направлений использования и существующих проблем;

— разработать структуру методического обеспечения контроля и прогнозирования технического состояния основных блоков КС;

— разработать формализованный подход к выбору параметров для прогнозирования технического состояния составных частей КС;

— разработать способ контроля и прогнозирования технического состояния основных блоков компьютерной сети;

— разработать устройство для прогнозирования технического состояния цифровых блоков компьютерной сети;

— провести оценку эффективности применения разработанного методического обеспечения.

Объект исследования — цифровые блоки компьютерной сети.

Предмет исследования — методическое обеспечение процессов контроля и прогнозирования технического состояния основных блоков КС.

Научная новизна данной работы заключается в следующем:

— разработана методика формализованного выбора совокупности параметров для прогнозирования ТС КС, позволяющая произвести не только оценку приоритетности, построив упорядоченную последовательность параметров по мере убывания их значимости по заданным критериям, но и осуществить расчет информативности, выбрать наиболее значимые параметры, минимизировать количество параметров без потерь в информативности;

— разработан способ контроля и прогнозирования, обеспечивающий повышение достоверности определения технического состояния основных блоков компьютерной сети, за счет предварительной оценки и выбора информативной совокупности параметров, а также повышение технической готовности, за счет прогнозирования на предстоящий интервал времени;

— разработана математическая модель и алгоритм построения устройства для прогнозирования технического состояния цифровых блоков КС, позволяющие на основе предварительной оценки ошибки прогноза, скорректировать модель прогнозирования, и обеспечить повышение точности прогноза.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

— предложенная методика выбора информативной совокупности параметров прогнозирования позволяет уменьшить размерность массивов данных для обработки, сократить затраты на их контроль и прогноз;

— разработанное программное обеспечение по выбору параметров для диагностирования технического состояния основных блоков корпоративной сети, может применяться как автономно, так и в качестве встраиваемых функциональных модулей в программных комплексах.

— разработанное устройство прогнозирования в системах контроля и управления позволяет уменьшить полную ошибку прогноза измеряемого параметра по сравнению с известными устройствами;

В процессе исследования использованы следующие методы: системного анализа, матричных исчислений, математической статистики, факторного анализа, численного анализа, теории множеств, теории прогнозирования, экспертных оценок.

Диссертационная работа включает в себя введение, четыре раздела, заключение и список используемых источников.

Основные результаты работы могут быть использованы для выбора информативной совокупности параметров, описывающих техническое состояние основных блоков КС, и реализации процесса прогнозирования выбранных характеристик с помощью разработанного устройства прогнозирования на определенный интервал времени.

Разработанное методическое обеспечение позволяет на единой методологической основе осуществить индивидуальное прогнозирование технического состояния составных частей КС, что создает предпосылки для внедрения эксплуатации по фактическому техническому состоянию.

Предложенная система комплексного подхода к контролю и прогнозированию технического состояния основных блоков КС позволит обеспечить улучшение эксплуатационных характеристик объекта исследования и эффективности процесса эксплуатации КС, за счет повышения точности и достоверности прогноза параметров, позволит снизить затраты на контроль и прогноз, обеспечить повышение показателя технической готовности на 12% по сравнению с известными методиками.

Разработанное методическое обеспечение может применяться в учебном процессе при изучении соответствующих дисциплинпри проведении НИР, связанных с исследованием процессов диагностики и прогнозирования состояния технических системна предприятиях для проведения контроля и прогнозирования технического состояния основных блоков компьютерных сетей.

Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе при чтении лекций и проведении лабораторных работ по дисциплинам: «Диагностика и ремонт вычислительных сетей», «Телекоммуникации и сети», «Сети ЭВМ», проводимым преподавателями Кубанского государственного технологического университета. Методика выбора информативной совокупности параметров для прогнозирования технического состояния основных блоков компьютерной сети применяется в ООО «Система» при обработке результатов диагностики технического состояния компьютерной сети. Использование данной методики выбора параметров позволяет сократить затраты средств на контроль и обработку данных, а также повысить техническую готовность сети в целом.

Разработанное устройство прогнозирования технического состояния систем используется в ООО «ИнжГеоГИС». Реализация процесса прогнозирования параметров для основных блоков компьютерной сети с помощью данного устройства позволяет повысить готовность компьютерной сети и сократить затраты на проведение восстановительных и профилактических работ.

В Федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам получены свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ, патент на изобретение и положительное решение о выдаче патента на изобретение:

1. Выбор параметров для диагностирования технического состояния основных блоков корпоративной сети. / Г. С. Петриченко, Л. Н. Дудник, Л. Е. Горбачев, М. Ю. Срур // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ — РОСПАТЕНТ — № 2 010 610 479 от 11.01.2010 (приложение 3).

2. Устройство прогнозирования технического состояния систем // Г. С. Петриченко, Л. Н. Дудник, М. Ю. Срур, Д. Н. Шабельник — РОСПАТЕНТ.

Патент на изобретение № 2 409 827 от 20.01.2011 г. по заявке № 2 009 106 292/08(8 465), от 24.02.2009. (приложение 3).

3. Дудник Л. Н. Способ контроля и прогнозирования технического состояния основных блоков компьютерной сети. Патент на изобретение по заявке № 2 010 113 107 от 05.04.2010 (соавтор Г. С.Петриченко) (приложение 3).

Предметом дальнейших исследований могут служить следующие направления:

— разработка экспертных систем по выбору параметров прогнозирования на основе использования методов факторного анализа;

— разработка экспертных систем для реализации процесса прогнозирования на основе предложенного методического обеспечения;

— разработка методики диагностирования цифровых блоков компьютерной сети с использованием методов нечеткой логики.

Заключение

.

В работе дано решение научной задачи, заключающейся в разработке методического обеспечения для контроля и прогнозирования основных блоков компьютерной сети, позволяющей осуществить выбор информативной совокупности параметров, минимизировать количество параметров контроля и прогноза для исследуемого объекта, и реализовать процесс прогнозирования с помощью разработанного технического обеспечения.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Ф., Франкен П. Надежность и техническое обслуживание: Математический подход. М., Радио и связь, 1988.
  2. Е.Ю. Модели технического обслуживания сложных систем. М.: Высш. шк, 1982. — 231 с.
  3. Н. Корпоративные сети передачи данных. Строительство или модернизация?// «СЮ» № 10 — 21 октября 2005.,
  4. Ю. К.,. Богатырев В. А и др. /под ред. И. А. Ушакова. Надежность технических систем. Справочник, — М.: Радио и связь, 1985
  5. М.А. Алгоритмизация выбора информативных параметров при прогнозировании показателей качества // Электронная техника. -№ 8 -1974.
  6. М.А., Дубицкий Л. Г. Информативность и приоритетность параметров при оценке качества продукции // Электронная техника № 5 -1972.
  7. Н.П. Моделирование сложных систем. М.: Наука, 1968. -356 с.
  8. Е.С., Овчаров Л. А. Теория вероятностей и ее инженерные приложения. М.: Наука, 1988.
  9. Л.И. Управление эксплуатацией летательных комплексов. М.: Высш. Шк., 1987.
  10. Д.В. Вопросы прогнозирования изменения состояния технических объектов. ЛДНТП: Знание, 1968.
  11. В.М. О прогнозировании на основе экспертных оценок // Науковедение прогнозирование — информатика. — К.: Наук, думка, 1970. — С. 201−204.
  12. В.Г. Инженерное прогнозирование. М.: Энергоиздат, 1982.-208 с.
  13. В.Г. Практика прогнозирования М.: Знание, 1972. — 62 с.
  14. А.М. Математическая статистика в технике. М.: Сов. наука, 1958.
  15. А.К., Мальцев П. А. Основы теории построения и контроля сложных систем. Л.: Энергоатомиздат, 1988. — 192 с.
  16. Л.Н. Прогнозирование технического состояния составных частей корпоративной сети / Г. С. Петриченко, Л. Н. Дудник, М. Ю. Срур // Журнал «Научно-технические ведомости СПбГПУ» Информатика. Телекоммуникации. Управление СПб: — 2008 — № 3(60), С.21−25.
  17. Л.Н. Методы оценки финансового риска при проектировании и монтаже компьютерной сети. / Г. С. Петриченко, Л. Н. Дудник, М. Ю. Срур // Журнал «Научно-технические ведомости СПбГПУ» Информатика. Телекоммуникации. Управление СПб: — 2011 — № 2.
  18. Л.Н. Особенности контроля технического состояния основных узлов корпоративной сети./ Г. С. Петриченко, Л. Н. Дудник, Л. М. Крицкая //
  19. Инновационные технологии в образовательном процессе. Материалы X Юбилейной международной научно-практической конференции, том 1, -Краснодар, 2008, с. 174−178
  20. Л.Н. Диагностика и прогнозирование технического состояния компьютерной сети. Монография. /Г.С. Петриченко, Н. Ю. Нарыжная, Л. Н. Дудник Краснодар: Издательский Дом — Юг, 2010, 188с.
  21. Л.Н. Поиск неисправностей в цифровых блоках компьютерных сетей./ Г. С. Петриченко, М. Ю. Срур //Сборник научных трудов факультета КТАС КубГТУ Краснодар: Издательский Дом — Юг — вып. З — 2010 — с. 81−84.
  22. Л.Н. /Устройство прогнозирования технического состояния систем // Г. С. Петриченко, Л. Н. Дудник, М. Ю. Срур, Д. Н. Шабельник -РОСПАТЕНТ Патент на изобретение № 2 409 827 от 20.01.2011 г. по заявке № 2 009 106 292, приоритет 24.02.2009.
  23. Л.Н. /Способ контроля и прогнозирования технического состояния основных блоков компьютерной сети. // Г. С. Петриченко, Л. Н. Дудник. -РОСПАТЕНТ Решение о выдаче патента на изобретение по заявке № 2 010 113 107 от 05.04.2010
  24. JI.H. Способ оценки технического состояния двигателя внутреннего сгорания. / Ю. Д. Шевцов, Н. В. Василенко //Материалы третьей Межвузовской научной конференции Краснодар — 2004 — С. 43 -47.
  25. Н.К., Креденцер Б. П., Белоконь Р. Н. Контроль устройств на интегральных схемах- Под ред. д-ра техн. наук Б. П. Креденцера. К.: Техника, 1986. — 160 с.
  26. Н.К., Креденцер Б. П., Соловьев В. М. Диагностирование и прогнозирование отказов методом обобщенной контрольной точки //Электронное моделирование. Киев, 1985. — № 3 — С. 64−70.
  27. Н.К., Кондратенко С. С. Выбор опорных параметров при прогнозировании // Изв. вузов Сер. Радиоэлектроника, 1982. т. 25 — № 8 -С. 94−95.
  28. Н.К., Кондратенко С. С. Об использовании переменной экспоненциального сглаживания // Изв. вузов Сер. Радиоэлектроника, 1982.-т. 25 -№−2-С. 89−90.
  29. К. Факторный анализ /Пер. с нем. В. М. Ивановой М.: «Статистика», 1980, — 398 с.
  30. В.П. Надежность и диагностика. СПб., Элмор, 1998. — с.230.
  31. Е.Я. Проблема исходных данных при исследовании надежности ПО АСУ. // Измерения, контроль, автоматизация. № 1−2 -Киев: Техника, 1980.
  32. К. Автоматизация решения задач управления. М.: Мир, 1982. -482 с.
  33. B.C., Турбин А. Ф. Процессы Марковского восстановления в задачах надежности систем. Киев: Наукова думка, 1982
  34. .П., Ластовченко М. М., Сенецкий С. А. Решение задач надежности и эксплуатации на универсальных ЭЦВМ. М.: Советское радио, 1977.
  35. В.Д. Прогнозирующий контроль радиоэлектронных устройств. -К.: Техшка, 1982.
  36. Д.К., Линов М. Надежность. Пер. с англ./ под ред. Н. П. Бусленко. -М.: Сов. Радио, 1994
  37. В.В. Надежность программного обеспечения АСУ. М.: Энергоиздат, 1981.
  38. И.И. Высшая математика, теория вероятностей и математическая статистика. Минск: Высшая школа, 1976.
  39. И.М. Основы построения АСУ. Часть I. Информационное и математическое обеспечение АСУ. Харьков: ХВВКУ, 1980.
  40. Надежность и эффективность в технике: Справочник. Т. 8: Эксплуатация и ремонт. -М.: Машиностроение, 1990.
  41. В.Г. Методология проектирования автоматизированных информационных систем: основы системного подхода // Методы менеджмента качества 2003. — № 6. — С. 4−8.
  42. В.Г., Олифер H.A. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы СПб — Питер — 2002 — 672 с.
  43. Основы диагностики сети / О. Овчинников, С. Юдицкий, В. Борисенко // Журнал сетевых решений «LAN. Открытые ситемы» http: www.osp.ru/lan/1998/12/133 882//
  44. Г. С. Алгоритм выбора параметров для прогнозирования технического состояния автоматизированных систем / Г. С. Петриченко, Н. Ю. Нарыжная, JI.M. Фридман, К. А. Фролов // Сб. трудов КубГТУ, Краснодар, 2004.
  45. Г. С. Выбор информационных параметров для прогнозирования сложных систем / Г. С. Петриченко, С. А. Капустин, Н. Ю. Нарыжная, Ю. С. Поверенный: Сб. трудов КубГТУ. Краснодар, 2004.
  46. Г. С. Выбор метода прогнозирования для технических систем АСУ / Г. С. Петриченко, Н. Ю. Нарыжная // Научно-информационный и учебно-методический журнал «Вестник ИМСИТа». Краснодар, 2005 — № 3−4.
  47. Г. С. Выбор метода прогнозирования сложных систем АСУ в зависимости от модели /Г.С. Петриченко, JI.M. Крицкая, Н. Ю. Нарыжная // Политематический сетевой электронный научный журнал КГАУ. -Краснодар, 2005. № 14 (06).
  48. Г. С., Атрощенко В. А., Крицкая Л. М. Анализ существующих способов эксплуатации ЭВМ // Материалы первой межвузовской научно-технической конференции Краснодарского военного авиационного института. Краснодар, 2002.
  49. Г. С., Атрощенко В. А., Крицкая Л. М. Выбор и обоснование показателя эффективности процесса эксплуатации// Материалы первой межвузовской научно-технической конференции. Краснодарский военный авиационный институт. Краснодар, 2002.
  50. Г. С., Лукьяненко А. Д., Корытник А. С., Богданов В. В. Выбор и обоснование видов прогнозирования технического состояния при эксплуатации составных частей изделий воинской техники. М.: ЦСИФ МО, 1994.
  51. Г. С. Математическая модель вычисления коэффициентов приоритетности и прогнозирование потерь информации при полном контроле исходных параметров // Тезисы докладов научно-технической конференции РВ. Краснодар, 1992.
  52. Г. С., Крицкая Л. М. Анализ существующих способов эксплуатации и обоснование необходимости эксплуатации изделий военной техники комбинированным способом// Тезисы докладов научно-технической конференции РВ. Краснодар, 1992.
  53. Г. С., Лукьяненко А. Д. Анализ способов эксплуатации и обоснования объема эксплуатационных мероприятий для различных составных частей изделий военной техники. Выпуск № 16, Краснодарское ВВКИУ РВ, 1993 г.
  54. Г. С. Программное обеспечение индивидуального прогнозирования технического состояния цифровых блоков ЭВМ // Тезисы докладов научно-технической конференции Ракетных войск. -Харьков, 1991.
  55. Г. С. Программа получения уравнения авторегрессии // Научно-технический сборник. Краснодарское ВВКИУ РВ. — Краснодар, 1992. — Вып. 2.
  56. Г. С. Оценка и управление температурными режимами объекта контроля / Г. А. Гейн, Н. Д. Дубров // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ. РОСПАТЕНТ № 2 010 615 500. М., 2010.
  57. Г. С., Нарыжная Н. Ю., Поверенный Ю.С. Метод обобщенного параметра при прогнозировании параметров корпоративной сети \ «Телекоммуникации» Издательство Наука и технологии — 2008 — № 3
  58. Г. С., Нарыжная Н. Ю. Выбор информативных параметров при прогнозировании технического состояния компьютерной сети предприятия \ «Автоматизация и современные технологии» М.: Издательство Машиностроение — 2008 г. — № 9 — с.33−35
  59. А.П., Беляев С. Н., Козырева Г. М. Вычислительные машины, системы и сети. Под ред. А. П. Пятибратова М: Финансы и статистика -1991.
  60. Рабочая книга по прогнозированию / Бестужев-Лада И.В., Саркисян С. А., Минаев Э. С., Мельникова E.H. Под. ред. И.В. Бестужева-Лада. М.: Мысль, 1982.
  61. А.Л. Элементы теории надежности технических систем, /под ред. Ушакова И. А. М: Сов. радио, 1978
  62. К., Ушаков И. А. Оценка надежности систем с использованием графов. М.: Радио и связь, 1988. — 208 с.
  63. В.Н., Гузик В. Ф., Сидоренко В. Г. Проектирование распределенных информационно-вычислительных систем. Учеб. пособие. Таганрог: ТРТУ, 1996.
  64. Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий. М.: Радио и связь, 1993.
  65. H.A. Надежность сложных систем в эксплуатации и отработке. -М.: Высшая школа, 1989.
  66. P.C. Избыточность и объем испытаний технических систем и их элементов. -М.: Знание, 1978.
  67. Э.А. Компьютерная поддержка принятия решений: Научно-практическое издание. Серия «Информатизация России на пороге XXI века. М.: СИНТЕГ, 1998. — 376с.
  68. И.А. Методы исследования эффективности функционирования технических систем. -М.: Знание, 1976.
  69. И. А., Гадасин В. А. Анализ надежности структурно сложных систем.- М: Знание, 1978
  70. H.A., Репкин В. Ф., Барвинский Л. Л. Основы теории надежности и эксплуатации радиоэлектронной техники / Под. ред. H.A. Шишонка. -М.: Сов. радио, 1964.
  71. Chang H.V. An algorithm for selecting an optimal set of diagnostic tests -IEEE Trans, on electronic computers. 1965 — vol. EC-14 — № 5 — p. 706 711.
Заполнить форму текущей работой

На отлично!