3.1 Выбор типа модели

Можно выделить следующие главные недостатки, обнаруженные у рассмотренных пакетов моделирования сети:

Недостоверность модели проявляется практически у всех продуктов. Дело лишь в том, что в пакетах высокого класса (NetMaker XA, COMNET Predictor) удалось снизить ее до приемлемой величины. Чтобы создать достоверную модель, необходимо затратить значительные средства на ее разработку. При этом к модели предъявляются противоречивые требования - она при этом должна быть достаточно удобной для использования, иметь примлемую сложность, но также и достаточно универсальной.

Узкая специализация в основном характерна для простых пакетов. Например, Orlan не позволяет рассчитывать сложные сети больших размеров, в его базе данных сетевых устройств сеть только минимально необходимый набор для локальных сетей. Узкая специализация является следствием ограниченности математического аппарата, лежащего в основе модели, и снижает ее ценность.

Высокая цена является следствием большой сложности разработки достаточно адекватной модели сети, включающей разнообразные сетевые устройства. Конечно, механизм формирования цены программного продукта достаточно сложен, и при ее формировании учитывались самые разнообразные факторы: объем исходного текста программы, уникальность разработки, квалификация программистов, время, потраченное на разработку, использование готовых решений, текущая ситуация на рынке и т.д. Тем не менее, высокая стоимость продукта ограничивает возможности по его использованию для конечного пользователя. Все перечисленные выше факторы вкладывают свою долю в определение экономического эффекта от внедрения нового продукта. По мере возможности требуется уменьшить эти недостатки. Их анализ побуждает к разработке метода моделирования, отличающегося от тех, которые были использованы в рассмотренных пакетов.

Имитационное моделирование предполагает построение модели, имитирующей работу исследуемой сети на основании описания протоколов, лежащих в ее основе. Эти протоколы могут относиться к разным уровням модели взаимодействие открытых систем OSI, поэтому необходимо предварительно задаться, какие именно протоколы будут участвовать в моделировании. Чем ниже уровень описанного протокола, тем детальнее и точнее будет созданная модель.

Например, моделирование на физическом уровне позволяет естественно учесть множество важных характеристик среды передачи - задержку распространения, ослабление и рассеивание электромагнитного импулься в электрическом кабеле, дифференциальную задержку импульса света в оптическом волокне и т.д. С другой стороны, моделирование этих характеристик может привести к чрезвычайному усложнению имитационной модели, что, в конечном итоге, вынудит к необходимости отказаться от их учета. Естественно, требуется искать компромисс между сложностью модели и ее достоверностью.

Однако часто не требуется изучать процессы, происходящие в основе работы сети, с такой подробностью. Например, стандарт IEEE 802.3 (Ethernet) оговариваем физические и геометрические характеристики среды передачи. Если конкретная сеть Ethernet построена с соблюдением всех соответствующих рекомендаций, это гарантирует ее работоспособность на физическом и канальном уровне. Это избавляет от необходимости моделировать задержку распространения сигнала для обнаружения коллизий в моноканале.

Есть принципиальная разница между аналитическим моделированием, применяющимся в большинстве коммерческих продуктов, и имитационным моделированием.

Аналитическое моделирование предполагает построение математической модели, описывающей данную сеть, с последующим применением к ней некоторых методик расчета, основанных на предварительно найденных математических зависимостях. Имитационное моделирование именно “имитирует” работу реальных сетевых протоколов. Причем не важно, насколько “экзотичен” исследуемый протокол. По его описанию в любом случае можно построить имитационную модель, чего нельзя сказать об аналитической.

Как же разрабатываемая модель должна избежать недостатков, характерных для рассмотренных пакетов моделирования ?

Цена готового продукта снижается при уменьшении совокупных затрат на его производство. Сюда входят издержки на оплату труда программистов, оплату машинного времени, арендную плату и другие затраты.

Для создания более-менее универсальной модели необходимо реализовать в ней как можно больше наиболее популярных протоколов перелачи данных.

Относительно экзотические алгоритмы лучше сделать в виде подключаемых модулей и разрабатывать по мере необходимости.

И, наконец, достоверность модели определяется точностью имитации работы исследуемых протоколов. Это свойство модели должно наиболее выгодно отличать ее от остальных разработок.

Разрабатываемая имитационная модель должна дать ответы на следующие вопросы, интересующие сетевого администратора:

Загрузка моноканала - определяется как отношение текущей пропускной способности к максимальной.

Загрузка сервера - отношение времени, в течение которого сервер обслуживал сетевые запросы, к общему времени работы сервера.

Среднее время ожидания пакетов в каждом сетевом узле.

Средняя длина очереди в каждом сетевом узле.

По полученным данным можно узнать время реакции на запрос, то есть основную характеристику, которая интересует конечного пользователя.