Ocena Wydajnosci Sieci i Systemow Komputerowych

Data:
16.04.2008r.
Wydanie: I
Załącznik
Symbol:
Z-5.4-1-1
Strona:
Status:
obowiązujący
1/1
KARTA PRZEDMIOTU
l
KARTA PRZEDMIOTU
Wydział Automatyki, Elektroniki i Informatyki, Rok akademicki: 2009/2010
Nazwa przedmiotu:
Kod/nr
OCENA WYDAJNOŚCI
KOMPUTEROWYCH
SYSTEMÓW
Kierunek:
INFORMATYKA
Specjalność:
WSZYSTKIE
Tryb studiów:
STACJONARNE JEDNOLITE MAGISTERSKIE
Rodzaj przedmiotu:
Instytut/ Katedra:
Semestr:
Prowadzący przedmiot:
Prowadzący zajęcia:
KIERUNKOWY
Liczba pkt ECTS
INFORMATYKI
VII i VIII
Prof. dr hab. inŜ. Tadeusz Czachórski
Liczba godzin
I
SIECI
Wykład: Prof. dr hab. inŜ. Tadeusz Wykład: 30
Czachórski
Ćwiczenia:
Laboratorium: dr hab. inŜ. Andrzej
Ćwiczenia:
Chydziński, dr inŜ. Robert Wójcicki, dr
Laboratorium: 30
inŜ. Arkadiusz Biernacki
Projekt:
Seminarium:
Projekt:
Seminarium:
Powiązanie ze standardami i cel kształcenia
Przedmiot jest powiązany z następującymi wymienionymi w standardach celami
kształcenia w ramach modelowania i analizy systemów informatycznych: cechy systemów
informatycznych i związanych z nimi artefaktów, wybrane metody modelowania i ich
zastosowanie, wybrane metody analizy systemów informatycznych i związanych z nimi
artefaktów, konstruowanie modeli w wybranym obszarze informatyki i umiejętne
posługiwanie się nimi, analizowanie cech systemów informatycznych lub związanych z
nimi artefaktów.
Przedmiot zaznajamia z podstawowymi metodami stosowanymi w modelowaniu
systemów informatycznych rozumianych jako systemy komputerowe i sieci
teleinformatyczne, laboratorium kształci umiejętność praktycznego stasowania
wykorzystywanych w niej narzędzi programowych. Ocena efektywności pracy systemów i
sieci komputerowych towarzyszy kaŜdemu etapowi istnienia systemu - projektowaniu,
wytwarzaniu, konfiguracji, rozbudowie. Rosnąca złoŜoność systemów komputerowych
powoduje, Ŝe wpływ parametrów pracy ich elementów na działanie całości wymyka się
intuicji projektantów, co rodzi potrzebę stosowania modeli. Przedmiot kładzie szczególny
nacisk na umiejętność oceny przesyłów internetowych.
Załącznik
Data:
16.04.2008r.
Wydanie: I
Status:
obowiązujący
Symbol:
Z-5.4-1-1
Strona:
2/1
KARTA PRZEDMIOTU
Przedmioty wprowadzające oraz wymagania wstępne
Student powinien posiadać podstawową wiedzę z zakresu sieci komputerowych,
architektury komputerów i programowania
Treść wykładów:
Modele operacyjne: podstawowe zaleŜności pomiędzy wykorzystaniem zasobów, ich
zatłoczeniem, przepustowością i czasem odpowiedzi; znajdowanie wąskich gardeł
systemu komputerowego. Ograniczenia (asymptotyczne i dla systemów zrównowaŜonych)
na czas odpowiedzi i przepustowość komputerowych systemów wielodostępnych.
Wykorzystanie ograniczeń do analizy wpływu modyfikacji systemu (wymiana dysków,
równowaŜenie dysków, zmiana jednostki centralnej, wprowadzenie pamięci wirtualnej) na
czas odpowiedzi i przepustowość całego systemu.
Sieciowe modele systemów — analiza za pomocą metody wartości średnich (MVA):
algorytm metody MVA, jej zastosowanie w przypadku jednej i wielu klas zadań dla
modeli sieci zamkniętej i otwartej; wersje przybliŜone algorytmu w przypadku bardzo
duŜych sieci. Wykorzystane metody do opisu mechanizmu okienkowego regulacji
natęŜenia ruchu stosowanej w protokołach TCP/IP, i wyznaczania czasu przesyłu
pakietów przez sieć róŜnymi drogami. Optymalizacja mocy połączenia (iloraz
przepustowości i średniego czasu przesyłu). Badanie stabilności połączeń TCP. Proste
modele probabilistyczne: ich uzasadnienie, modele markowowskie pojedynczego
stanowiska z ograniczonym buforem kolejkowania zadań, z równoległymi kanałami pracy,
z ograniczonym zbiorem wykonywanych zadań; ich wykorzystanie w analizie pracy sieci
lokalnej i routera.
Modele markowowskie rozwiązywane numerycznie, ich zastosowanie w analizie
mechanizmów rozładowania przeciąŜeń w węźle sieci (kolejki pakietów z algorytmem
progowym i z wypychaniem (push-out), modele mechanizmów kontroli natęŜenia
strumienia na wejściu do sieci (cieknące wiadro - leaky bucket, przesuwne okno - sliding
window, skaczące okno - jumping window). Modelowanie wpływu tych mechanizmów na
pracę węzła sieci. Markowowskie modele zmiennego w czasie natęŜenia ruchu pakietów i
ich integracja z modelami węzłów sieciowych. Modelowanie pracy przełączników w
sieciach optycznych, analiza wybranych algorytmów trasowania w sieciach całkowicie
optycznych. Analiza pracy przełącznika brzegowego po-między siecią elektroniczną a
siecią całkowicie optyczną.
Metoda aproksymacji dyfuzyjnej w zastosowaniu do analizy stanów nieustalonych w
momentach przeciąŜenia sieci. Model przełącznika sieci ATM. Analiza wpływu własności
statystycznych (samopodobieństwo, długoterminowa autokorelacja) przesyłanego
strumienia (np. strumień zakodowanych w standardzie MPEG2 obrazów) na pracę sieci.
Załącznik
Data:
16.04.2008r.
Wydanie: I
Status:
obowiązujący
Symbol:
Z-5.4-1-1
Strona:
3/1
KARTA PRZEDMIOTU
Treść/Tematy: Laboratorium
Laboratorium poświęcone jest technikom oceny wydajności systemów i sieci
komputerowych. Na laboratorium student poznaje i wykorzystuje trzy narzędzia:
OMNET++: podstawowe obiektowo zorientowane środowisko do symulacji zdarzeń
dyskretnych oparte na języku C++, PLANETLAB: ogólnoświatowa sieć testowa
umoŜliwiająca projektowanie, rozwijanie oraz tworzenie usług sieciowych, OPNET:
najlepsze, najbardziej rozbudowane narzędzie do symulacji sieci komputerowych
wykorzystywane w przemyśle.
Tematy ćwiczeń laboratoryjnych:
Wprowadzenie do OMNET++, język NED, moduły, komunikaty, FES
Podstawy symulacji zdarzeń dyskretnych, gra NIM
Podstawowy symulator pojedynczej kolejki FIFO
Zaawansowana symulacja kolejek, badanie stanów nieustalonych
Symulacja prostej sieci z jednym przełącznikiem
Implementacja w symulatorze prostych modeli protokołów TCP/IP
Wprowadzenie do systemu PLANETLAB, podstawowa funkcjonalność
Badanie opóźnień w sieci globalnej przy pomocy PLANETLAB
Budowa symulatora sieci lokalnej Ethernet przy pomocy OPNET
Symulator protokołu RIP przy pomocy OPNET
Budowa złoŜonych generatorów ruchu
Metody dydaktyczne
Wykład: Prowadzący przedmiot w trakcie wykładu wykorzystuje prezentacje
multimedialne. Materiały do wykładu są udostępniane studentom w postaci elektronicznej
Laboratorium: Do kaŜdego laboratorium dołączona jest instrukcja, w której znajduje się
wprowadzenie do zagadnienia i opis narzędzi wykorzystywanych w trakcie zajęć.
Materiały do laboratorium udostępniane są studentom w postaci elektronicznej na stronie
przedmiotu.
Forma egzaminu/zaliczenia przedmiotu
1. Wykład: kolokwium pisemne.
2. Laboratorium: pozytywne zaliczenie wszystkich zajęć laboratoryjnych w formie
sprawdzianu
Ocena końcowa jest średnią z zaliczenia kolokwium i laboratorium.
Minimalne wymagania do egzaminu /zaliczenia
Uzyskanie pozytywnej oceny z kolokwium i zaliczenie laboratoriów
Załącznik
Data:
16.04.2008r.
Wydanie: I
Status:
obowiązujący
Symbol:
Z-5.4-1-1
Strona:
4/1
KARTA PRZEDMIOTU
Literatura
Podstawowa:
1. T. Czachórski, Modele kolejkowe w ocenie efektywności sieci i systemów
komputerowych, Wydawnictwo Pracowni Komputerowej Jacka Skalmierskiego,
Gliwice 1999.
2. T. Czachórski, Modele kolejkowe systemów komputerowych, skrypt 2151,
Wydawnictwo Politechniki Śląskiej.
3. M. Hasan, R. Jain Wysokowydajne sieci TCP/IP, Helion, Gliwice 2004.
Uzupełniająca:
1. http://www.omnetpp.org/documentation
2. http://www.planet-lab.org/doc
Zatwierdzono:
…………………………….
…………………………………………………
(data i podpis prowadzącego)
(data i podpis Dyrektora Instytutu/Kierownika Katedry)