авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Разработка решений по интеграции территориально-распределенных систем гибдд и страховщиков

На правах рукописи

ЗЯЗИН СЕРГЕЙ НИКОЛАЕВИЧ

РАЗРАБОТКА РЕШЕНИЙ ПО ИНТЕГРАЦИИ

ТЕРРИТОРИАЛЬНО-РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СИСТЕМ ГИБДД И

СТРАХОВЩИКОВ

Специальность: 05.13.13 – Телекоммуникационные системы и

компьютерные сети

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва – 2008

Работа выполнена в Московском государственном институте электроники и математики на кафедре «»

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Черкасов Александр Сергеевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор кандидат технических наук

Ведущая организация:

Защита диссертации состоится " " 2008г. в часов на заседании диссертационного совета Д 212.133.03 при Московском государственном институте электроники и математики (МИЭМ): 109028, Москва, Б.

Трехсвятительский пер., дом 3/12.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИЭМ.

Автореферат разослан " " 2008г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент Леохин Ю.Л.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В настоящее время в стране созданы тысячи информационных систем различного уровня и назначения, ориентированных на решение локальных задач.

Однако возрастающие потребности граждан, организаций и предприятий в получении качественной и разнообразной информации требуют объединения разрозненных (локальных) информационных систем – интеграции систем. При этом интеграция, решая проблемы поиска требуемой информации и доступа к распределенным локальным информационным ресурсам, позволяет пользователю рассматривать совокупность локальных систем как единую систему, с унифицированными возможностями по предоставлению необходимых сервисов.

Необходимо отметить также, что процессы интеграции заложены как основа для решения многих задач, определенных Федеральной целевой программой «Электронная Россия», постановлениями Правительства РФ, федеральных и региональных органов государственной власти, планами развития корпоративных информационных систем различного назначения.

Интеграция локальных информационных систем является, в настоящее время и на ближайшую перспективу, одной из важных и актуальных задач, решение которой позволит создать единое информационное пространство, обеспечить доступ пользователей к необходимым информационным ресурсам.

Однако, разнородность локальных систем по структуре хранимой информации, программно-аппаратным платформам реализации, организации доступа пользователей к данным и другим параметрам, территориальная распределенность информационных ресурсов и пользователей, делают практически невозможным разработку и применение единого универсального подхода (схемы) к решению задач интеграции. Как правило, в каждом конкретном случае, требуется детальное изучение особенностей объединяемых систем и решаемых интегрированной системой задач, чтобы выбрать эффективную схему интеграции и механизмы ее реализации. Поэтому, разработчикам и администраторам интегрированных информационных систем требуются не только средства проведения интеграции, но и методы оценки ее результатов, обеспечивающие возможность построения высокоэффективных интегрированных распределенных информационных систем (ИРИС).

Таким образом, актуальными являются проведенные в диссертации исследования и полученные общие результаты по решению задачи создания ИРИС ГИБДД и российских автостраховщиков (ГИБДД-РСА), полученные на основе обобщения и развития имеющийся опыта в создании интегрированных распределенных информационных систем.

Актуальность конкретных результатов диссертации, связанных с созданием интегрированной системы ГИБДД – РСА, подтверждается их направленностью на выполнение Федерального закона «Об обязательном страховании гражданской ответственности владельцев транспортных средств», от 25.04.02 № 40-ФЗ. Закон предусматривает создание Федерального информационного ресурса, содержащего сведения о договорах обязательного страхования, страховых случаях, транспортных средствах и их владельцах, а также статистические и иные сведения по обязательному страхованию. Ресурс создается путем объединения АИС РСА и ФИС ГИБДД в объемах, предусмотренных законодательством.

Целью работы является разработка методики и математических моделей для интеграции территориально-распределенных информационных систем ГИБДД и автостраховщиков. Реализация разработанных методов и моделей при построении системы.

Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:

• проведен анализ и классификация современных информационных систем и подходов к их интеграции, определены схемы интеграции;

• исследованы особенности функционирования информационных систем ГИБДД, РСА и пути интеграции информационных систем ГИБДД и российских автостраховщиков, выбрана схема интеграции;

• разработаны математические модели для расчета характеристик интегрированной системы ГИБДД-РСА;

• разработаны конкретные системные и программные решения для создания интегрированной информационной системы ГИБДД – РСА.

На защиту выносятся:

• результаты анализа и классификации известных подходов к построению ИРИС, обобщенные в виде схем интеграции;



• результаты анализа современного состояния информационных систем ГИБДД и РСА и возможностей их интеграции для ИРИС ГИБДД-РСА;

• комплекс математических моделей для расчета характеристик процессингового центра ИРИС ГИБДД-РСА, учитывающих методы формирования и обработки запросов к серверам корпоративных ресурсов, актуализации ресурсов;

• результаты создания и внедрения в опытную эксплуатацию интегрированной информационной системы ГИБДД – РСА.

Научная новизна полученных результатов заключается в разработке, на основе анализа и обобщения известных теоретических и практических данных, схем интеграции информационных систем, создании комплекса математических моделей для оценки характеристик интегрированной системы.

Практическая значимость результатов диссертации состоит в создании методов, моделей и алгоритмов для проведения интеграции, ориентированных на специфику интегрируемых систем, позволивших создать процессинговый центр ИРИС ГИБДД-РСА. Полученные результаты можно применять при создании, анализе и администрировании ИРИС различного назначения.

Достоверность и обоснованность основных результатов и выводов диссертации основаны на обобщении, систематизации и развитии известного опыта создания интегрированных информационных систем, разработке математических моделей с учетом специфики схемы интеграции и работы системы, ее элементов и пользователей, на соответствии полученных результатов сведениям, опубликованным в отечественной и зарубежной печати и подтверждаются результатами практического применения разработанных моделей и алгоритмов при создании интегрированной системы ГИБДД - РСА.

Методы исследований. При решении поставленных в диссертации задач применялись методы теории систем, теории очередей, теории вероятностей, теории множеств, математического программирования, а также современные методы создания распределенных программных систем, распределенных баз данных, телекоммуникационных систем.

Результаты Реализация и внедрение результатов исследований.

диссертационной работы были использованы при разработке интегрированной информационной системы ГИБДД РСА, созданной по постановлению – Правительства РФ от 14 сентября 2005г. № 567 «Об обмене информацией при осуществлении обязательного страхования гражданской ответственности владельцев транспортных средств» и постановлению Правительства Российской Федерации от июня 2007г. N 391 «О мерах по созданию автоматизированной информационной системы обязательного страхования гражданской ответственности владельцев транспортных средств».

Основные положения и результаты диссертации Апробация работы.

докладывались на Всероссийских научно-технических конференциях, научно технических конференциях МИЭМ, научно-технических семинарах НИЦ ГИБДД МВД РФ.





Результаты диссертационной работы отражены в Публикации.

опубликованных печатных работах.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, списка литературы и приложения. Объем диссертации 158 страниц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы и проводимых исследований, описываются новизна, практическая значимость и реализация результатов работы.

В первой главе рассматриваются наиболее перспективные технологии построения распределенных информационных систем, интегрирующих локальные информационные системы, организация взаимодействия в распределенных информационных системах.

Интегрированные распределенные информационные системы являются в настоящее время основным решением при создании крупных корпоративных систем государственного, регионального и отраслевого уровней. Определены цели и задачи построения интегрированных распределенных информационных систем, показано, что интеграция позволяет повысить эффективность работы пользователей с распределенными информационными ресурсами, унифицировать процедуры поиска информации и доступа к информационным ресурсам.

Интегрированная распределенная информационная система (ИРИС) это набор независимых друг от друга информационных ресурсов, сосредоточенных в базах данных, файловых системах, программном обеспечении компьютеров (рабочих станций и серверов) и объединенных телекоммуникационной средой в виде компьютерных сетей, доступ к которым пользователей обеспечивается набором правил, единых для всей ИРИС. Эти правила обеспечивают совместное использование локальных ресурсов для решения функциональных и прикладных задач системы, при котором пользователь видит систему как единое целое (в смысле предоставляемых ресурсов).

Правила создания ИРИС реализуются различными средствами интеграции, которые предоставляют пользователям интерфейс для работы с ИРИС и реализуют следующие специфические функции интегрированной системы: обработка интегрированных запросов, обращенных к нескольким локальным системам и требующих различных данных для ответов;

доступ к информации и поиск информации в локальных системах;

формирование интегрированных ответов.

Средства интеграции должны быть прозрачны для пользователей, позволяя им работать по единым для всей системы правилам, не принимая во внимание различия между локальными системами. В зависимости от требований конкретной интегрированной системы, средства интеграции могут быть в большей или меньшей степени ориентированы на выполнение отдельных из перечисленных функций.

Различают различные схемы интеграции, определяющие базовые подходы к проведению интеграции для создания ИРИС.

Анализ накопленного опыта создания ИРИС и применяемых при этом средств интеграции, позволяет провести классификацию наиболее распространенных схем интеграции. Выделены наиболее часто применяемые схемы интеграции при создании интегрированных распределенных информационных систем: интеграция на основе создания единого централизованного или распределенного хранилища данных;

интеграция на основе единого профиля стандартов, применяемых во всех локальных системах;

интеграция на основе применения Web – технологий;

интеграция на основе применения ссылочных массивов.

Классификация позволила определить особенности применения каждой схемы, показала, что целесообразность использования схемы определяется требованиями к работе ИРИС и спецификой интегрируемых систем с учетом особенностей применения каждой схемы, требуемых затрат на ее реализацию, возможностей организационной, аппаратной и программной поддержки схемы. Показаны достоинства и недостатки приведенных схем, определены условия их применения на практике.

Показано, что рассмотренные схемы интеграции позволяют достигнуть основных целей интеграции, однако в каждом конкретном случае применение той или иной схемы должно сопровождаться предварительным анализом текущего состояния локальных подсистем, прикладных задач, решаемых ИРИС, материальных и временных затрат.

Для выполнения этих требований необходимы соответствующие механизмы и аппаратно-программные средства, реализации механизмов, которые поддерживаются современным системным программным обеспечением.

Исследованы основные механизмы реализации схем интеграции, обеспечивающие выполнение требований к функционированию ИРИС, совместимость программного обеспечения распределенных систем, прозрачность ИРИС для пользователей, достаточную автономность распределенных систем и их ресурсов.

Сформулированы основные проблемы и задачи построения ИРИС, решение которых проводится в диссертации.

Среди задач, возникающих при создании ИРИС выделены для анализа:

- обоснованный выбор схемы интеграции;

- выбор механизмов интеграции, реализующих заданную схему через средства интеграции;

- определение характеристик, позволяющих оценивать качество ИРИС;

- разработка методов расчета характеристик системы.

Во второй главе диссертации проводится анализ информационных систем ГИБДД и РСА. Целью анализа является определение особенностей работы систем и выбор схемы их интеграции, обеспечивающей выполнение требований интегрированной системы. Исследованы особенности построения и функционирования информационной системы ГИБДД, и информационной системы РСА, позволившие установить наиболее значимые факторы, определяющие возможности интеграции систем и требования к интегрированной системе.

Назначением Федеральной ИС ГИБДД (ФИС ГИБДД) является обеспечение функционирования иерархической интегрированной информационной сети, объединяющей абонентские, региональные, межрегиональные и федеральный уровни и предоставление пользователям полные, достоверные и актуальные сведения о субъектах учета, зарегистрированных в Российской Федерации.

Показаны структура, состав и основные функции системы. Исследованы особенности организации доступа пользователей к информации и защиты информации в системе.

Важной особенностью ФИС ГИБДД, является унификация методов и алгоритмов обработки внутрисистемных запросов.

Защита информации в системе строится на принципе разграничения доступа к задачам различных уровней, для чего используются справочники абонентов.

Передаваемая информация кодируется.

Доступ к информации в системе обеспечивается поисковой системой, которая позволяет пользователю обратиться по сети к любому информационному массиву системы с запросом на выборку информации, и мобильными терминалами, предназначенными для обращения к информационным ресурсам по беспроводным каналам связи.

АИС РСА предназначена для формирования информационных ресурсов, содержащих сведения об обязательном страховании автогражданской ответственности (ОСАГО) владельцев транспортных средств (ТС): сведения о договорах обязательного страхования и страховых случаях, персональные данные о страхователях и потерпевших, данные о транспортных средствах и об их владельцах, сведения о бланках строгой отчетности и утраченных документах, статистические и иные данные.

Система обеспечивает защиту информации, относящуюся к сведениям ограниченного доступа в соответствии с требованиями законодательства РФ, предоставление информации о страховой истории транспортного средства или страхователя и т.д.

АИС РСА обеспечивает регламент обмена данными, закреплённый в правилах страхования и других регулятивных документах РСА. Обмен данными с СК осуществляется в пакетном режиме по открытым каналам связи. Обмен данными с рабочими местами в РСА осуществляется в режиме реального времени по закрытым каналам связи.

Для обеспечения пользователям возможности доступа к необходимой информации, находящейся в обеих системах, согласования представляемой информации и реализации сервисов по поиску данных и формированию интегрированных данных необходима интеграция систем. При интеграции, естественно, должны учитываться специфика и особенности работы ФИС ГИБДД и АИС РСА.

Целью интеграции информационных ресурсов ГИБДД и страховых компаний является оперативное предоставление пользователям полной и достоверной информации о страхователях и транспортных средствах, для принятия решений при страховании, регистрации и прочих действиях пользователей, предусмотренных законодательством и должностными инструкциями. Здесь пользователями, как отмечалось выше, являются сотрудники ГИБДД и страховых компаний.

Особенностью ИРИС, в данном случае, является четкое определение корпоративных ресурсов, к которым могут иметь доступ пользователи системы. Эти ресурсы выделяются в системах ГИБДД и РСА и в каждой системе имеются данные, доступ к которым лицам, не являющимся сотрудниками ГИБДД (РСА), запрещен.

Анализ особенностей работы АИС ГИБДД и АИС РСА, а также задач интегрированной системы, позволил сделать вывод, что наиболее приемлемой является схема интеграции на основе создания корпоративного хранилища данных, где хранится информация, взятая из обеих систем, обрабатываются запросы пользователей ИРИС.

Такое решение обусловлено следующими факторами: наличие ограничений на доступ пользователей, не являющихся сотрудниками ГИБДД или РСА, к ресурсам информационных систем этих организаций, существенные различия в организации данных, баз данных, доступа к БД и обработки запросов в АИС ГИБДД и АИС РСА, резкое возрастание числа пользователей интегрированной системы, достаточно ограниченный и стандартизованный объем данных, требуемых пользователям ИРИС.

Таким образом, объектом дальнейших исследований является ИРИС, построенная по схеме, использующей корпоративное хранилище данных.

В качестве хранилища корпоративных данных, осуществляющего обработку запросов пользователей ИРИС, используется процессинговый центр. Организация работы которого представляет наибольший интерес при исследовании данной ИРИС.

Выделены базовые задачи для исследования выбранной схемы интеграции, инвариантные относительно конкретного применения ИРИС. Решение этих задач позволяет получить достаточно общие результаты, применимые ко многим системам, построенным по выбранной схеме интеграции: разработка системы показателей качества работы ИРИС, управление обработкой запросов (характеристик) пользователей, создание и правление работой хранилища корпоративных данных (процессингового центра), управление потоками запросов, разработка методов анализа алгоритмов управления.

третьей В главе приводятся результаты разработки и исследования математических моделей для решения задач анализа ИРИС, расчета характеристик интегрированной системы.

Исследованы модели пакетной обработки запросов при различных способах формирования пакетов. Получены результаты, позволяющие вычислять характеристики системы, выбирать параметры сервера обработки запросов, объем пакета.

Считается, что пользователи системы распределены по группам и число групп пользователей равно N. Каждую группа пользователей рассматривается как один источник запросов. Объем пакета от группы i - K i элементарных запросов.

Интенсивность суммарного потока запросов от пользователей группы i - i.

Качество работы системы с пакетной обработкой запросов определяется с N формулы: S1 ( K i ) = ai K i i ( K i )(Wi c ( Ki ) + b1i ) + ai Ki Gi ( K i ), использованием где i = K i - объем пакета от пользователей типа i, i ( K i ) - интенсивность потока пакетов, Wi c ( Ki ) - среднее время ожидания пакетом в очереди, Gi ( K i ) - среднее объема K i ai - весовой время ожидания запросом окончания формирования пакета, коэффициент. Исследованы два способа формирования пакета.

1. Пакет формируется случайное время. Объем пакета фиксирован.

В этом случае, при интенсивности потока запросов i, время формирования пакета случайная величина, необходимая для поступления ровно K i запросов от пользователей. Функция распределения длительности формирования пакета Fi (t, K i ) имеет преобразование Лапласа-Стилтьеса (ПЛС): i ( s, K i ) = i K ( s), где i i (s ) - ПЛС функции распределения длительности интервала между двумя запросами.

Среднее время формирования пакета равно 1/ 1i (Ki ) = Ki / i. Поток пакетов в этом случае - поток Эрланга с параметром K i. ПЛС функции распределения i K длительности интервала между пакетами имеет вид: 1i (s, Ki ) = [ ]. Функция i i + s распределения времени ожидания формирования своего пакета, для произвольного 1i ( s, K i ) = (1 i K ( s))[K i (1 i ( s))]1. Среднее время i запроса имеет ПЛС:

ожидания запросом формирования своего пакета: G1i ( K i ) = ( K i ( K i 1)) / 2 i.

Для вычисления характеристик СМО ищется z1i (Ki, i, µi ) - решение уравнения:

µ z i 1 1i ((µi i ), Ki ) = = 0. Формулы для вычисления z z i + µi ( z 1) z z характеристик:

стационарные вероятности нахождения в системе k пакетов ( k 1 ) i [z1i (Ki, i, µi ) 1]z1i (Ki,i, µi )k и p1i0 (Ki, i, µi ) =1 i ;

p1ik (Ki, i, µi ) = Ki µi Ki µi Wc (Ki, i, µi ) =1/(µi (z1i (Ki, i, µi ) 1));

среднее время ожидания пакетом в очереди: 1i 1 z (K,, µ ) R1i (Ki,i, µi ) = [ 1i i i i ];

среднее время пребывания пакета в системе:

µi (z1i (Ki, i, µi ) 1) среднее число пакетов в очереди: Q i (Ki, i, µi ) = i /(Ki µi (z1i (Ki, i, µi ) 1));

среднее время пребывания запроса в системе:

H1i (Ki, i, µi ) = [µi ( z1i (Ki, i, µi ) 1)]-1 + Ki (Ki 1) / 2i.

2. Пакет формируется фиксированное время. Объем пакета – случайная величина.

В этом случае длительность формирования пакета фиксированная величина Ti. Заметим, что здесь возможен случай, когда за время формирования пакета не пришло ни одного элементарного запроса и вероятность этого случая равна:

p2i (0) = eT.ii ПЛС функции распределения длительности интервала между пакетами, 2i ( s, Ti ) = e sT (1 e T ) /(1 e T ( s + ) ).

поступающими на обслуживание: i ii i i 2i (Ti ) = (1 e T ) / Ti.

Средняя интенсивность потока пакетов: Среднее число ii запросов в пакете: K1i (Ti ) = iTi. Функция распределения времени ожидания формирования пакета, для произвольного запроса, имеет ПЛС:

i ( s )[ 1 ir ( T ) ( s )] ( iTi ) r ( T ) i i Ti e i 2 i ( s, Ti ) = r (T i )( 1 i ( s )), средняя длительность r (T i )!

r (T i ) = ожидания формирования пакета для запроса: G2i (Ti ) = [ iTi (1 e T )] / 2 i. ii Для вычисления характеристик СМО также нужно найти решение уравнения:

1 e ( µ (11/ z ))T (1 e T ) µi 1 i i ii 2i ((µ i ),Ti ) = = 0, обозначим его z 2i (Ti, i, µ i ).

1 e T ( µ (11/ z )+ ) z z z i i i Зная это решение можно вычислить характеристики системы:

стационарные вероятности нахождения в системе k пакетов 1eT 1 eT ii ii [z2i (Ti,i, µi ) 1]z2i (Ti,i, µi ) и p2i0(Ti, i, µi ) = k p2ik (Ti,i, µi ) = ;

Tiµi Ti µi среднее время ожидания пакетом в очереди: W2i (Ti, i, µi ) = µi (z2i (Ti, i, µi ) 1) ;

c z2i (Ti, i, µi ) среднее время пребывания пакета в системе: R2i (Ti, i, µi ) = [ ];

µi (z2i (Ti, i, µi ) 1) 1 e T ii среднее число пакетов в очереди: Q2i (Ti, i, µi ) = ;

среднее время Ti µi ( z1i (Ti, i, µi ) 1) пребывания запроса в системе: H2i (Ti, i, µi ) = [µi (z2i (Ti, i, µi ) 1)] + [iTi 1+ e i i )] / 2i.

T - Сформулированы задачи оптимизации объема пакета как задачи математического программирования.

Далее разработана и исследована модель для анализа синхронной обработки запросов. В качестве модели исследована замкнутая СМО с одним обслуживающим устройством (ОУ) и N клиентами. Каждый клиент для формирования и отправки t запроса затрачивает случайное время с функцией распределения G (t ) = 1 e.

Длительность обслуживания запроса, в случае обслуживания на ОУ n запросов - случайная величина с функцией распределения B (t, n). Для вероятностей состояний системы p(i,j), где i (0 i N 1) - число запросов, готовых к обработке на ОУ и j (0 j K ) число запросов, обрабатываемых на ОУ, получена система уравнений:

p 0, 0 = p 0, 0 z 0 ( N 1,1) + p 0,1 z 0 ( N 1,1)........

j + p 0, j = p 0, 0 z j ( N 1,1) + p 0,i z j i +1 ( N i, i ) j = 1, 2,..., ( K 1) i =.........

K p 0, K = p 0, 0 z K ( N 1,1) + p 0, i z K i +1 ( N i, i ) + p 1, K z 0 ( N ( K + 1), K ) i =...................

p m, j = 0 ( j = 1, 2,..., K 1) m = 1,2,..., ( N K 2 )...........

K p m, K = p 0, 0 z K + m ( N 1,1) + p 0, i z K i + m +1 ( N i, i ) + i = m + + p i, K z m i +1 ( N i K, K ) m = 1, 2,..., ( N K 2 ) i =...................

p N K 1, j = 0 ( j = 1, 2,..., K 1) N K K p N K 1, K = p 0, 0 z N 1 ( N 1,1) + p 0, i z N i ( N i, i ) + p z N K i ( N K i, K ) i,K i =1 i = z k ( r, n ) = C rk q k ( n )(1 q ( n )) r k - вероятность того, что за время Здесь обслуживания на ОУ запроса, поступившего от любого клиента, в очередь поступят k новых запросов от клиентов, при условии, что занято подготовкой запросов r (r k ) клиентов и на обслуживании уже находится запросов;

n q ( n) = (1 e t ) dB (t, n) = 1 (, n) - вероятность того, что за время обслуживания запроса клиента на ОУ, где обслуживается n запросов, закончится подготовка и будет сформирован и послан новый запрос от одного из клиентов. (, n) - ПЛС функции s =.

распределения B(t, n) для случая Этот результат позволяет проводить расчеты при достаточно сложных функциях распределения B(t, n).

Значения стационарных вероятностей состояний позволяют вычислить характеристики системы:

q0 = p0,0 ;

средняя длина очереди запросов на вероятность простоя ОУ N K Q = mpm,K ;

ОУ: среднее время ожидания запроса в очереди:

m = N K 1 t b1 ( n ) = tdB (t, n ) b1 (K) = tdB* (t, K), = pm,K [(m 1)b1(K) + b1 (K), * W1c * где m=0 t B* (t, K ) = b11 ( K ) (1 B(, K ))d ;

среднее количество занятых клиентов (клиентов, N K 1 K формирующих новые запросы на ОУ): R = N (m + K ) pm, K np0,n.

m=0 n = Исследована работа многосерверного процессингового центра, когда все серверы одинаковы, и в состоянии обслужить любой запрос, и когда серверы различны и обслуживают только определенные типы запросов или группы клиентов.

В первом случае в качестве модели, использовалась СМО типа M/M/K/.

Во втором случае работа процессингового центра может быть задана с использованием матриц управления потоками запросов C1 и C2. Матрица управления, для случая, когда за серверами закрепляются клиенты, имеет вид: C1 = c1ij, где c1ij = 1, если все запросы клиента i обслуживаются на сервере j, и c1ij =0, если запросы клиента i не обслуживаются на сервере j (i=1,2,…,N;

j=1,2,…,K). Матрица управления для случая, когда за серверами закрепляются определенные типы C 2 = c2 mn, где c2 mn =1, если все запросы типа m запросов, имеет вид:

обслуживаются на сервере n, c 2 mn =0, если запросы типа m не обслуживаются на сервере n (m=1,2,…,M;

n=1,2,…,K).

Показано, что, используя матрицы управления, можно вычислить интенсивности потоков запросов, поступающих на серверы. При этом для каждого варианта управления потоками запросов, в качестве модели для исследования работы процессингового центра можно рассматривать совокупность из K независимых однолинейных СМО типа M/G/1/.

В четвертой главе приводятся результаты применения разработанных методов и моделей при создании реальной системы ГИБДД - РСА. Показано решение задач анализа работы системы. Приведены также результаты решения ряда частных задач, возникающих в процессе создания конкретной ИРИС по данной схеме интеграции:

определение состава корпоративных данных, заносимых в корпоративное хранилище из информационных систем ГИБДД и РСА, определение набора типовых запросов к ИРИС, определение стратегии актуализации данных в корпоративном хранилище, определение состава пользователей ИРИС и их полномочий для доступа к ресурсам как ИРИС, так и информационных систем ГИБДД и РСА. Приведены характеристики системы, полученные по результатам опытной эксплуатации.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 1. Определены цели и задачи построения интегрированных распределенных информационных систем - ИРИС, особенности их функционирования, показано, что интеграция позволяет повысить эффективность работы пользователей с распределенными информационными ресурсами, унифицировать процедуры поиска информации и доступа к информационным ресурсам, сохраняя преимущества локальных информационных систем по обеспечению качества данных, возможностям сбора и хранения информации.

2. Проведена классификация наиболее часто применяемых схем интеграции для создания ИРИС, позволившая выделить особенности их применения, показавшая, что целесообразность использования той или иной схемы в значительной степени определяется требованиями к работе ИРИС и спецификой интегрируемых систем.

Исследованы основные механизмы реализации схем интеграции, обеспечивающие выполнение требований к функционированию ИРИС, совместимость программного обеспечения распределенных систем, прозрачность ИРИС для пользователей, достаточную автономность распределенных систем и их ресурсов.

3. Исследованы особенности построения и функционирования информационных систем ГИБДД и РСА, позволившие установить наиболее значимые факторы, определяющие возможности интеграции систем и требования к интегрированной системе. Показана целесообразность применения для их интеграции схемы, основанной на использовании корпоративного хранилища данных, выделяемых из информационных систем ГИБДД и РСА для обслуживания пользователей интегрированной системы в пределах их полномочий. Определены задачи, которые необходимо решить при создании интегрированной системы, из них выделены базовые для выбранной схемы интеграции, и частные, решаемые в рамках конкретной системы.

4. Разработан комплекс математических моделей для оценки и анализа работы интегрированной системы, создаваемой по заданной схеме. Модели учитывают применяемые механизмы интеграции, требования к системе, особенности работы локальных систем и позволяют вычислять количественные значения комплексных и частных показателей качества работы интегрированной системы.

5. На основе проведенных исследований создана рабочая версия интегрированной распределенной информационной системы ГИБДД - РСА. Решены основные задачи интеграции, связанные с определением состава корпоративных ресурсов, типовых запросов, контингента пользователей и их полномочий. Разработанные модели позволили обоснованно выбрать параметры процессингового центра системы, алгоритмы обработки запросов, количественно оценить значения характеристик системы при различных вариантах решения задачи интеграции и выбрать приемлемые варианты.

Проведенные в диссертации теоретические исследования и решенные частные задачи создания конкретной ИРИС могут быть полезны разработчикам и администраторам интегрированных систем при выборе схем интеграции, решении задач управления работой систем.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Зязин С.Н., Миролюбов А.Л. Задачи построения интегрированных 1.

информационных систем // Качество. Инновации. Образование. М.: №8, 2007. - с. 68 71.

Зязин С.Н. Оптимизация пакетной обработки в распределенных 2.

информационных системах // XLI Всероссийская конференция по проблемам математики, информатики, физики и химии. Секция математики и информатики. М.:

РУДН, М., 2007. – с. 41.

Зязин С.Н. Интегрированная информационная система ГИБДД и 3.

Российского союза автостраховщиков // Математическое и программное обеспечение информационных систем. Межвузовский сб. научных трудов / Под ред. А.Н.

Пылькина – М.: Горячая линия – Телеком. 2007. – с. 92 -98.

Зязин С.Н. Система информационного взаимодействия ГИБДД и РСА. // 4.

Научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов МИЭМ. Тезисы докладов. Москва. МИЭМ 2005. - с. 412.

Зязин С.Н. Создание системы информационного взаимодействия ГИБДД 5.

страхового сообщества // Научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов МИЭМ. Тезисы докладов. Москва МИЭМ, 2006. - с. 167.

Головкин В.Д., Зязин С.Н. Взаимодействие федеральной и типовой 6.

региональной системы ГИБДД для организации информационной работы с ФНС РФ, Министерством обороны РФ и страховыми компаниями // Сборник научных трудов совершенствования деятельности государственной инспекции «Проблемы безопасности дорожного движения», Выпуск 7 под общей редакцией В.Н. Кирьянова, Москва 2006. - с. 94 – 101.

Зязин С.Н. Модель системы с пакетной обработкой запросов // 7.

Материалы 10 научно-практического семинара «Новые информационные технологии в автоматизированных системах». М.: Институт прикладной математики РАН, 2007. – с. 186.



 

Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.