Компьютерные модели анализа архитектур пиринговых систем
|
Введение 5
1 Основные теоретические понятия распределенных
пиринговых систем 8
1.1 Понятие и классификация распределённых пиринговых сетей 8
1.2 Классификация Р2Р систем 12
1.3 Оверлеи Р2Р сетей 14
1.4 Беспроводные сети 15
1.4.1 Неструктурированные беспроводные сети 15
1.4.2 Мобильные неструктурированные сети 16
1.4.3 Беспроводные сенсорные сети 20
2 Модели топологий пиринговый сетей 23
2.1 Основные модели топологий Р2Р сетей 23
2.2 Топологии массовых многопользовательских онлайн игр 27
2.3 Топологии самоорганизующихся беспроводных сетей 31
2.4 Топологии социальных сетей 33
3 Компьютерное Моделирование топологий децентрализованных
пиринговых систем 37
3.1 Описание технологии моделирования 37
3.2 Моделирование топологии предпочтительного связывания 41
3.3 Моделирование топологии частично связанного графа 47
Заключение 52
Список используемой литературы 53
Приложение А. Код класса RandomNetInitializer 56
1 Основные теоретические понятия распределенных
пиринговых систем 8
1.1 Понятие и классификация распределённых пиринговых сетей 8
1.2 Классификация Р2Р систем 12
1.3 Оверлеи Р2Р сетей 14
1.4 Беспроводные сети 15
1.4.1 Неструктурированные беспроводные сети 15
1.4.2 Мобильные неструктурированные сети 16
1.4.3 Беспроводные сенсорные сети 20
2 Модели топологий пиринговый сетей 23
2.1 Основные модели топологий Р2Р сетей 23
2.2 Топологии массовых многопользовательских онлайн игр 27
2.3 Топологии самоорганизующихся беспроводных сетей 31
2.4 Топологии социальных сетей 33
3 Компьютерное Моделирование топологий децентрализованных
пиринговых систем 37
3.1 Описание технологии моделирования 37
3.2 Моделирование топологии предпочтительного связывания 41
3.3 Моделирование топологии частично связанного графа 47
Заключение 52
Список используемой литературы 53
Приложение А. Код класса RandomNetInitializer 56
Сегодня можно с уверенностью утверждать, что эпоха одноядерных вычислений ушла в прошлое. Распределенные базы данных, вычислительные кластеры, системы IP телевидения, массовые онлайн игры с одной стороны и бытовые устройства - с другой - все являются примерами многоядерных или многопроцессорных систем, причем огромная часть приведенных систем строится по распределённым архитектурам. Распределенные системы стали эквивалентом экономической глобализации в мире компьютеров и являются сегодня часто единственным возможным решением ряда задач.
За последние два десятилетия распределенные системы приняли множество видов и форм. Одним из представителей первого поколения стали компьютерные кластеры, цель которых состояла в предоставлении экономически эффективной альтернативы дорогостоящим параллельным машинам. Файловые серверы были первыми, кто эволюционировал на основе кластерной модели распределенной системы для удовлетворения растущего спроса на хранилища данных. Одноранговые системы появились как альтернативное решение технологии клиент-сервер и ее разновидности - глобальной сети Интернет. В дальнейшем облачные вычисления превратили распределенные системы в утилиту, предлагающую вычисления и хранение в качестве сервисов через Интернет. Одним из новых и наименее ожидаемых бенефициаров облачных вычислений станет мобильный мир смартфонов и персональных устройств, возможности которых можно расширить с помощью разгрузки вычислений. С другой стороны, беспроводные сети инициировали дальнейшее развитие распределенных систем в сенсорных сетях и встроенных устройствах. Кроме того, вопросы цифровой трансформации, поставленные в [1, 2] также тесно связаны темой работы.
Вместе с тем множеством реализаций распределенных систем породили широкий спектр проблем и соответствующих исследований, связанных с концептуальными и прикладными задачами. Одной из остающихся актуальной проблемой является исследование особенностей архитектурных решений для распределенных пиринговых систем. Проблема усугубляется тем, что количество узлов сети может превышать 106, что значительно затрудняет аналитические методы анализа распределённых пиринговых систем. Поэтому тема работы является актуальной как с научной, так и с инженерной точек зрения.
Объектом исследований являются процессы функционирования распределённых пиринговых систем. Предметом исследований являются компьютерные модели пиринговых систем, построенных по различным архитектурам.
Целью бакалаврской работы является апробация способов компьютерного моделирования распределенных пиринговых систем с использованием Р2Р симуляторов.
Для достижения поставленной цели были выделены следующие задачи:
1. Провести анализ перспектив развития рынка распределенных пиринговых систем на основе изучения литературы.
2. Выполнить обзор видов и моделей архитектур построения распределенных пиринговых систем.
3. Провести моделирование структур распределенных пиринговых систем в использованием Р2Р симуляторов.
Новизна исследования заключается апробации технологий моделирования распределенных пиринговых систем с использованием Р2Р симуляторов.
Бакалаврская работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка используемых источников.
В первой главе анализируются современное состояние Р2Р систем и прогнозы по их развитию. Также приводится определение и классификация пиринговых систем
Во второй главе рассматриваются виды и модели архитектур построения распределенных пиринговых систем.
В третьей главе проводится компьютерное моделирование структур распределенных пиринговых систем с использованием Р2Р симулятора PeerSim.
Бакалаврская работа выполнена по заданию Центра IT Student.
За последние два десятилетия распределенные системы приняли множество видов и форм. Одним из представителей первого поколения стали компьютерные кластеры, цель которых состояла в предоставлении экономически эффективной альтернативы дорогостоящим параллельным машинам. Файловые серверы были первыми, кто эволюционировал на основе кластерной модели распределенной системы для удовлетворения растущего спроса на хранилища данных. Одноранговые системы появились как альтернативное решение технологии клиент-сервер и ее разновидности - глобальной сети Интернет. В дальнейшем облачные вычисления превратили распределенные системы в утилиту, предлагающую вычисления и хранение в качестве сервисов через Интернет. Одним из новых и наименее ожидаемых бенефициаров облачных вычислений станет мобильный мир смартфонов и персональных устройств, возможности которых можно расширить с помощью разгрузки вычислений. С другой стороны, беспроводные сети инициировали дальнейшее развитие распределенных систем в сенсорных сетях и встроенных устройствах. Кроме того, вопросы цифровой трансформации, поставленные в [1, 2] также тесно связаны темой работы.
Вместе с тем множеством реализаций распределенных систем породили широкий спектр проблем и соответствующих исследований, связанных с концептуальными и прикладными задачами. Одной из остающихся актуальной проблемой является исследование особенностей архитектурных решений для распределенных пиринговых систем. Проблема усугубляется тем, что количество узлов сети может превышать 106, что значительно затрудняет аналитические методы анализа распределённых пиринговых систем. Поэтому тема работы является актуальной как с научной, так и с инженерной точек зрения.
Объектом исследований являются процессы функционирования распределённых пиринговых систем. Предметом исследований являются компьютерные модели пиринговых систем, построенных по различным архитектурам.
Целью бакалаврской работы является апробация способов компьютерного моделирования распределенных пиринговых систем с использованием Р2Р симуляторов.
Для достижения поставленной цели были выделены следующие задачи:
1. Провести анализ перспектив развития рынка распределенных пиринговых систем на основе изучения литературы.
2. Выполнить обзор видов и моделей архитектур построения распределенных пиринговых систем.
3. Провести моделирование структур распределенных пиринговых систем в использованием Р2Р симуляторов.
Новизна исследования заключается апробации технологий моделирования распределенных пиринговых систем с использованием Р2Р симуляторов.
Бакалаврская работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка используемых источников.
В первой главе анализируются современное состояние Р2Р систем и прогнозы по их развитию. Также приводится определение и классификация пиринговых систем
Во второй главе рассматриваются виды и модели архитектур построения распределенных пиринговых систем.
В третьей главе проводится компьютерное моделирование структур распределенных пиринговых систем с использованием Р2Р симулятора PeerSim.
Бакалаврская работа выполнена по заданию Центра IT Student.
В ходе выполнения бакалаврской работы была доказана актуальность исследования свойств пиринговых систем, рассмотрены виды и свойства пиринговых систем.
Были рассмотрены архитектуры построения распределённых пиринговых систем и отмечено их большое разнообразие. Проведен анализ оверлеев Р2Р систем, определяющих структуру логических связей узлов в сети. В качестве примера были рассмотрены особенности построения неструктурированных беспроводных, мобильных неструктурированных и беспроводных сенсорных сетей.
Во второй главе рассмотрены часто используемые модели Р2Р систем, особое внимание было уделено применению использованию модели частично связанного графа и предпочтительного связывания, используемого для анализа социальных сетей.
В качестве средства моделирования был выбран Р2Р симулятор PeerSim, позволяющий проводить циклически и событийно ориентированное моделирование сетей с числом элементов более 106. Была апробирована технологии моделирования и визуализации топологии предпочтительного связывания с использованием компонентов стандартной поставки симулятора. Для визуализации топологии частично связанного графа был разработан программный компонент на языке Java и разработан файл конфигурации эксперимента.
Полученные результаты могут быть использованы для дальнейших исследований в области теории распределенных пиринговый сетей, технологий интернета вещей, IP TV и т.д.
Были рассмотрены архитектуры построения распределённых пиринговых систем и отмечено их большое разнообразие. Проведен анализ оверлеев Р2Р систем, определяющих структуру логических связей узлов в сети. В качестве примера были рассмотрены особенности построения неструктурированных беспроводных, мобильных неструктурированных и беспроводных сенсорных сетей.
Во второй главе рассмотрены часто используемые модели Р2Р систем, особое внимание было уделено применению использованию модели частично связанного графа и предпочтительного связывания, используемого для анализа социальных сетей.
В качестве средства моделирования был выбран Р2Р симулятор PeerSim, позволяющий проводить циклически и событийно ориентированное моделирование сетей с числом элементов более 106. Была апробирована технологии моделирования и визуализации топологии предпочтительного связывания с использованием компонентов стандартной поставки симулятора. Для визуализации топологии частично связанного графа был разработан программный компонент на языке Java и разработан файл конфигурации эксперимента.
Полученные результаты могут быть использованы для дальнейших исследований в области теории распределенных пиринговый сетей, технологий интернета вещей, IP TV и т.д.
Подобные работы
- Математические и компьютерные модели симуляции распределенных Р2Р-систем
Бакалаврская работа, информатика. Язык работы: Русский. Цена: 4215 р. Год сдачи: 2019 - Способы моделирования, анализа и реализации децентрализованных пиринговых систем
Бакалаврская работа, информатика. Язык работы: Русский. Цена: 4350 р. Год сдачи: 2018 - Разработка децентрализованной пиринговой системы для криптовалюты
Бакалаврская работа, программирование. Язык работы: Русский. Цена: 4650 р. Год сдачи: 2018 - Моделирование и оптимизация алгоритма распространения сообщений в одноранговой блокчейн-сети NEO
Магистерская диссертация, информационные системы. Язык работы: Русский. Цена: 5500 р. Год сдачи: 2021