Анализ выполненных расчетов одно- двух- и трех кольцевых топологических структур

Требуется определить среди известных структур построения локальных сетей (одно-, двух, и трех кольцевых» лучшую по расходу кабеля.

Станции в локальной вычислительной сети Token Ring логически организованы в «кольцевую» топологию, с данными, передаваемыми последовательно от одной станции в кольце к другой.

Задача расчета формулируется следующим образом: требуется определить оптимальную «кольцевую» структуру сети связи по критерию минимальной суммарной длины кабеля и ее структурной живучести. При расчете структуры будем использовать программное обеспечение, использующее алгоритм «Коммивояжер».

На рисунке 41 представлен граф, который является результатом расчета «кольцевой» топологической структуры. Как было выше сказано, программа выделила ребра между узлами с указанием их длин, которые будут использоваться при построении оптимальной «кольцевой» структуры.

 

 

 

 

Рис.40.Результат расчет (граф).

 

 

На рисунке 42 изображен сам результат расчета с указанием суммарной длины кабеля (H_min = 45 у.е), времени тестирования (t = 0,057 с), а также минимального гамильтонова цикла (1-2-3-4-5-6-8-10-13-12-11-9-7-1).

 

 

Рис.41. Результат расчета.

                            

 

 

Произведен расчет трех топологических структур с одинаковыми исходными данными, в результате которого было выявлено:

· Минимальная суммарная длина кабеля при построении «кольцевой» топологической структуры равна 80 метров;

· Минимальная суммарная длина кабеля при построении «двух кольцевой» топологической структуры равна 95 метров;

· Минимальная суммарная длина кабеля при построении «трех кольцевой» топологической структуры равна 112 метров;

· С точки зрения минимального расхода кабеля, необходимого при построении сетей, «одно кольцевая» структура лучше, чем «двух- и трех кольцевая», однако если рассматривать критерий живучести «трех кольцевая» превосходит «одно- и двух кольцевую»;

· Учитывая, что цена медного кабеля по средней рыночной стоимости составляет порядка 130 рублей за метр (оптический – 40 рублей за метр), не сложно посчитать, что для построения данной «одно кольцевой» структуры необходимо 10400 (3200) рублей на покупку кабеля, для «двух кольцевой» - 12350 (2850) рублей, а для «трех кольцевой» 14560 (3360) рублей;

Рис.49. Внутризоновая транспортная сеть.

 

Вывод по главе

    В третьей главе показано решение задач оптимизации для «одно-, двух- и трех кольцевых» структур сетей связи. Наглядно представлена работа программного обеспечения и его эффективность. Также произведено сравнение трех топологических структур по критерию суммарной величины кабеля и их структурной живучести, лучшей по расходу кабеля является «одно кольцевая» структура, однако по критерию структурной живучести лучшей является «трех кольцевая»

        

Заключение

1. Выполнен анализ и систематизация структур типовых сетей связи. Оценены их параметры, связанные со структурой.

2. Сформулирована задача оптимального построения, в смысле общей суммарной длины используемого кабеля, построения типовых структур, строящихся и модернизируемых сетей связи.

3. Рассмотрены математические и алгоритмические подходы к решению расчетных задач. Изучены алгоритмы построения минимальных Гамильтоновых циклов, оценены возможности обеспечения точности решения задач оптимизации. Установлено, что точность, в том числе, зависит от способов задания исходных данных. В дипломной работе решена задача перехода от любых произвольно задаваемых исходных данных к метрике Евклида.

4. Составлен алгоритм и программа решения минисуммной задачи нахождения минимальной медианы графа оцениваемых типовых сетей связи.

5. Выполнен расчет ряда задач по оценке суммарной величины используемого кабеля для различных топологических структур сетей связи («одно-, двух и трех кольцевой). Кроме того, произведена оптимизация лучшей структуры на множестве задаваемых типовых топологий.