Моделирование сетей. Оптимизация производительности сети

1. Введение

Предположим, что Хост А передает сегмент к Хосту B. Значение поля размера окна сообщает Хосту B, сколько еще байт данных Хост B может передать перед получением другого TCP сегмента с полем размера окна, чтобы увеличить число байт, которые Хост B может послать. Если значение поля размена окна установлено слишком маленькое, Хост B будет вынужден часто ждать, чтобы передать данные, поскольку он достиг своего лимита передачи. В крайнем случае, Хост А должен ждать после каждой переданной сегмента TCP, чтобы получить ответ перед посылкой следующей доли. Необходимость ожидания значительно понизит производительность. С другой стороны, если значение поля размера окна установить слишком большим, Хост B сможет передать так много сегментов, что Хост А будет перегружен. Поле размера окна обеспечивает управление потоком данных, регулируя частоту, с которой процессы транспортировки на обоих хостах могут передавать данные.

Стандартный Чартерный Банк имеет одно из отделений расположенное в Сиднее, Австралии, откуда он передает ежедневную учетную запись и 25 Мбайт транзакционной информации к его резервному центру (центр данных) в Вашингтоне, округ Колумбия.

Отделение и резервная станция связаны через сеть Frame Relay со временем ожидания 5 мс. Время для передачи файла размером 25 Мбайт по T1-соединению оценено группой IT и приблизительно равно 130 секундам. Вначале Мы будем наблюдать фактическое время передачи для этой передачи по T1-соединению.

После наблюдения очень высокого времени передачи файла, IT группа решает модернизировать соединение к Frame Relay на соединение T3, предполагая, что задержка вызвана низкой пропускной способностью.

Даже повышение пропускной способности не дает желательных результатов. Компания решает возвратиться к T1-соединению и увеличить размер окна TCP от начального 8 КБ до 65 КБ. В то время как обновление WAN-соединения обходится дорого, оптимизация параметров конфигурации типа размеров окна - бесплатная.

2. Порядок выполнения

Шаг 1: Запуск лабораторной работы

1. Запустите IT Guru.

2. Выберите File => Open…

3. Пролистайте вниз к проекту с именем TCP_Window_Size, выберите его и щелкните OK.

Здесь мы имеем одну из резервных станций Стандартного Чартерного Банка в Вашингтоне, округе Колумбии, связанную с одним из ее отделений в Сиднее, Австралии, через сеть Frame Relay. Сиднейское отделение ежедневно выполняет передачу файла размером 25 Мбайт, чтобы сохранить учетную запись и информацию о транзакции.

Шаг 2: Сконфигурируйте и выполните моделирование

Передача 25 Мбайтного файла по соединению T1 не должна занять более 130 секунд. Выполните моделирование на час и увидите, на сколько долго будет длиться передача этого файла.

1. Нажать кнопку configure/run simulation на панели инструментов.

2. Удостоверьтесь, что моделирование установлено на 1 час.

3. Щелкните Run. Контролируйте полосу прогресса по мере продвижения моделирования.

4. Когда моделирование завершится, Нажмите Close.

Шаг 3: Просмотр Результатов

Рассмотрите фактическое время ответа для передачи файла.

1. Выберите Results => View Results…

2. Выберите Global Statistics => Ftp => Upload Response Time (sec) и щелкните Show.

Фактическое время ответа - приблизительно 550 секунд.

Это намного больше, чем значение, оцененное компанией.

IT группа немедленно предполагает, что линии T1 недостаточно, чтобы передать такой большой файл.

Поэтому, они планируют модернизировать соединение между маршрутизаторами и Frame Relay с T1 на T3.

3. Нажмите на кнопке hide or show all graphs, чтобы скрыть граф.

4. Закройте окно View Results.

Шаг 4: Дублирование Сценария

1. Выберите Scenarios => Duplicate Scenario…

2. Назавите сценарий Window_Size_8K_WAN_Link_T3.

Шаг 5: Сконфигурируйте WAN соединение на T3

Модернизируйте соединения, подключающие маршрутизаторы к Frame Relay к T3.

1. Щелкните правой кнопкой мыши на соединении, подключающему Станцию Резервирования Вашингтона, округа Колумбии и Frame Relay, и выберать Select Similar Links (Выбрать похожие Соединения).

2. Щелкните правой кнопкой мыши на той же самой связи снова, и выбрать Edit Attributes (редактирование атрибутов).

3. Нажмите на поле Value для модели и выберите FR_T3_int.

Обратите внимание: Удостоверьтесь в том, что помечена опции, которая гласит Apply Changes to Selected Objects (Применить Изменения к Выбранным Объектам).

Это изменит оба соединения, подключающие маршрутизаторы к Frame Relay к соединению T3.

Шаг 6: Сконфигурируйте и выполните моделирование

Повторно выполните моделирование в течение часа, чтобы увидеть, ведет ли обновление пропускной способности к лучшему времени ответа.

Обратитесь к предыдущим шагам, чтобы установить продолжительность и выполнить моделирование.

Шаг 7: Сравнение Результатов

Сравним Время Ответа Ftp. Компания ожидает, что обновление соединения уменьшит время ответа приложения.

1. Выберите Results => Compare Results…

2. Выберите Global Statistics => Ftp => Upload Response Time (sec).

3. Щелкните Show и выберите Close в окне View Results.

Время ответа уменьшилось приблизительно с 550 секунд до 475 секунд.

IT группа вычислила, что передача 25 Мбайтного файла по соединению T3 должно занять приблизительно 5 секунд.

Результаты показывают, что пропускная способность не является узким местом сети.

Компания тогда решила возвратиться к соединению T1 и вместо этого увеличить размер окна TCP с значения по умолчанию 8 КБ до 65 КБ, предполагая, что могли быть некоторые проблемы протокола.

Осуществим эти изменения и сравним время ответа приложения.

Шаг 8: Переключение к Предыдущему Сценарию

Выберите Scenarios => Switch To Scenario => Window_Size_8K_WAN_Link_T1

Шаг 9: Дублирование Сценария

1. Выберите Scenarios => Duplicate Scenario…

2. Назовите сценарий Window_Size_65K_WAN_Link_T1.

Шаг 10: Сконфигурируйте Размер Окна TCP сервера

Сконфигурируем резервный сервер станции для Размера Окна TCP 65 КБ.

1. Дважды щелкните на подсети, маркированной Washington Backup Station (Резервная Станция в Вашингтоне).

2. Щелкните правой кнопкой мыши на Backup Server (Резервном Сервере), и выберите Edit Attributes (Редактирование атрибутов).

3. Щелкните на поле Value для TCP Parameters и выбрать Edit…



4. Чтобы установить размер окна, измените Value для Receive Buffer (bytes) (Буфера Получения) на 65535.

5. Дважды щелкните OK, чтобы закрыть все окна.

Шаг 11: Сконфигурируйте Размер Окна TCP Клиента

Теперь сконфигурируйте Размер Окна TCP для отделения в Сиднее.

1. Щелкните правой кнопкой мыши на рабочем пространстве, и выберите Go To Parent Subnet (Переход к родительской подсети).

2. Дважды щелкните на подсети, маркированной Sydney Branch (Сиднейским Отделением).

3. Щелкните правой кнопкой мыши на Сиднейской рабочей станции и выберите Edit Attributes.

4. Сконфигурируйте Размер Окна TCP на 65 КБ тем же самым способом, каким мы делали для сервера.

Шаг 12: Сконфигурируйте WAN соединение на T1

Обратитесь к шагу 5, чтобы реконфигурировать WAN соединения обратно к T1.

Шаг 13: Сконфигурируйте и выполните моделирование

Теперь, когда размер окна TCP был увеличен, повторно выполните моделирование на час, чтобы оценить сетевую работу.

Обратитесь к предыдущим шагам, чтобы установить продолжительность и выполнить моделирование.

Шаг 14: Сравните Результаты

Сравните результаты времен ответа для всех 3 сценариев. Это даст ясное представление об эффекте, полученном от увеличения размера окна TCP.

1. Выберите Results => Compare Results…

2. Выберите Global Statistics => Ftp => Upload Response Time (sec).

3. Щелкните Show и затем закройте окно View Results.

Заключение

Результаты показывают, что пропускная способность не была причиной высокого времени ответа.

Увеличивая размер окна TCP с 8 КБ до 65 КБ и сохраняя пропускную способность к T1, мы были способны достигнуть почти оцененных результатов. Другими словами, сведения об оптимизации параметров TCP обходятся недорого или вообще даром, но при этом, лучше работают, чем дорогое WAN обновление.

3. Задание

Расширенный Сценарий 1. Дублируйте последний сценарий. Сохраняя размер окна в 65 КБ, пробуйте модернизировать пропускную способность для соединений, подключающих маршрутизаторы и Frame Relay к T3 и пронаблюдайте его эффект на Времени Ответа Ftp.

Расширенный Сценарий 2. Продублируйте сценарий 1и увеличьте окно TCP до 200 КБ. Также допустите масштабирование окна TCP, значащееся в параметрах TCP и для сервера и для клиента, как это затрагивает Время Ответа Ftp.

Лабораторная работа № 6

Тема: Оценка политики межсетевой защиты для управления сетевым трафиком

Цель: Изучить основные принципы осуществления политики межсетевой защиты

1. Введение

Сеть главного отделения Стандартного Чартерного Банка соединяется с Интернетом через Межсетевую защиту CISCO PIX. Пользователи используют различные сетевые приложения, включая, электронную почту, просмотр сети, и авторизацию кредитной карточки. Кроме того, некоторые пользователи осуществляют незаконную передачу файлов, пиратской музыки и видео. Сначала мы оценим прикладную работу без политики межсетевой защиты. Таким образом, никакой незаконный трафик не блокируется.

Самое критическое приложение Стандартного Чартерного Банка - авторизация кредитной карточки. Время ответа этой операции должно занимать меньше 2 секунд.

2. Порядок выполнения

Шаг 1: Запуск лабораторной работы

1. Запустите IT Guru.

2. Выберите File => Open…

3. Пролистайте вниз к проекту с именем Firewall_Implementation, выберите его и щелкните OK.

Смоделируйте сеть днем в час-пик, чтобы оценить работу критического приложения.

Шаг 2: Сконфигурируйте и Выполните Моделирование

Оцените сетевую работу днем в час-пик.

Нажмите кнопку configure/run simulation панели инструментов.

Удостоверьтесь, что Duration (Продолжительность) Моделирования установлена на 1 час.

Щелкните на Run. Контролируйте полосу прогресса, по мере хода моделирования.

4. Когда моделирование завершится, Щелкните Close.

Шаг 3: Просмотр Результатов

Рассмотрите время ответа авторизации кредитной карточки для всех пользователей и также использование WAN соединения. Как упомянуто ранее, критическое время ответа приложения авторизации кредитной карточки обязано быть менее 2 секунд.

Щелкните правой кнопкой мыши на рабочем пространстве, и выбрать View Results.

Выберите Global Statistics => DB Query => Response Time (sec).



Выберите Show. Теперь добавьте среднюю кривую к этому окну.

Измените фильтр c As Is (Как есть) на average и щелкните Add.

5.Щелкните по окну графа, имеющему дискретные точки данных для этой статистики, чтобы добавить эту кривую на той панели.

Щелкните Close в окне View Results.

7.Щелкните правой кнопкой мыши на WAN соединении и выбрать View Results, чтобы просмотреть его использование.

8.Выберите point-to-point => utilization и щелкните Show.



Обратите внимание: для того чтобы hide or show all graphs, используют кнопку

9.Закрыть окно View Results.

Ваши результаты должны быть подобны графикам выше.

Результаты показывают, что Время Ответа Авторизации Кредитной карточки выше требуемого предела 2 секунд.

Использование WAN соединения также высоко, что может внести свой вклад в недопустимое время ответа приложения.

Компания решила сконфигурировать межсетевую защиту, чтобы блокировать передачу файлов между одноранговыми узлами, и пронаблюдать эффект от ее использования на работу приложений.

Шаг 4: Дублирование Сценария

1.Выберите Scenarios => Duplicate Scenario…

2.Дайте имя Firewall Implemented (Внедрение Межсетевой защиты).

Шаг 5: Сконфигурируйте Межсетевую защиту CISCO PIX

Сконфигурируйте межсетевую защиту, чтобы блокировать видео трафик.

1.Щелкните правой кнопкой мыши на CISCO PIX Firewall, и выберите Edit Attributes (редактирование атрибутов).

Нажмите в поле Value для Proxy Server Information (Информация о Прокси-Сервере).

3. Пролистайте вниз до пункта Voice и измените значение для Proxy Server Deployed (Установлен Прокси-Сервер) с Yes на No и затем щелкните OK два раза.

Шаг 6: Сконфигурируйте и выполните моделирование

Повторно выполните моделирование днем в час-пик, чтобы увидеть, улучшает ли примененная межсетевая защита работу приложения.

Обратитесь к предыдущим шагам чтобы установить продолжительность и выполнить моделирование.

Шаг 7: Сравнение Результатов

Сравните Время Ответа Приложения Авторизации Кредитной карточки и использования WAN соединения.

1.Щелкните правой кнопкой мыши на рабочем пространстве, и выберите Compare Results.

2.Выберите Global Statistics => DB Query => Response Time (sec).

3. Щелкните Show и затем щелкните Close в окне View Results.

4. Щелкните правой кнопкой мыши на WAN соединении и выберите Compare Results.

5. Выберите point-to-point => utilization <-.

6. Щелкните Show и затем закройте окно View Results.

Заключение

Как ожидалось, результаты показывает, что, внедрение межсетевой защиты существенно улучшило работу приложения авторизации кредитной карточки.

График использования показывает существенное сокращение использования WAN соединения из-за политики межсетевой защиты, таким образом улучшая работу приложений.

Внедряя политику межсетевой защиты для предотвращения незаконной передачи файлов между одноранговыми узлами, компания способна достигнуть требуемой работы для критического приложения авторизации кредитной карточки.

3. Задание

Расширенный Сценарий 1. Продублируйте сценарий Without_Firewall_Implementation, а затем, вместо того, чтобы внедрить межсетевую защиту, модернизируйте WAN соединение и пронаблюдайте эффект на время ответа критического приложения.

Лабораторная работа № 7

Тема: Поиск неисправностей и прогнозирование работы приложения Oracle

Цель: Проведение исследования и прогнозирования временя ответа приложений для конкретного приложения Oracle.

Введение

Прикладная Среда Характеристики OPNET (АСЕ) обеспечивает мощную визуализацию и возможности диагностики, которые помогают в анализе приложения. Сетевые менеджеры и прикладные разработчики могут использовать АСЕ для:

Точного определения узких мест сети и приложения.

Диагностирования проблем приложения.

Исследования предложенных решений проблем в существующих приложениях.

Прогноза производительности приложения для различных конфигураций и состояний сети.

В этой лабараторной работе проанализируем производительность двухуровневого (клиент/сервер) приложение Oracle. Исследуем вероятные узкие места, которые ведут к недопустимому времени ответа. Рассматриваемое приложение выполняется на следующей топологии. Клиенты обращаются к Серверу Oracle в центре данных через Городскую Сеть с высокой пропускной способностью и низким временем ожидания. Все было рассчитано таким образом, чтобы время ответа приложения клиента было 12 секнд.

При решении проблем, связанных с производительностью приложений, с использованием АСЕ, важно следовать правильному методу сбора данных. АСЕ разработан для диагностирования одной транзакции приложения. Вы должны обеспечить достоверные данные: файл пути, который включает только трафик приложения. Вы должны отфильтровать посторонние пакеты, потому что АСЕ полагает, что они будут частью исследуемого приложения. В идеале, вы должны фиксировать путь, который представляет только одну транзакцию. В действительности, вы вероятно будете должны отфильтровать посторонние сообщения.

Вы можете фильтровать сообщения в три различных этапа:

Когда вы фиксируете файл пути из сети. Фильтрация с помощью адреса или порта создает меньшие файлы сбора данных, которые требуют меньшей постобработки. Это - рекомендованный этап, для фильтрации.

В течение импорта.

В пределах редакторов АСЕ, как показано в этой лабораторной работе.

Для файла сбора данных этой лабораторной работы, сборы пути были сделаны одновременно и в клиенте и в сервере. Эти сборы данных были объединены, для получения лучшего анализа задержек в каждом компьютере и сети.

2. Порядок выполнения

Шаг 1: Откройте Приложение Oracle в АСЕ

1. Запустите IT Guru.

2. Выберите File (Файл) => Open (Открыть)

3. Выбрать Application Characterization (Прикладную Характеристику) из випадающего меню.

4. Пролистайте вниз к проекту по имени Oracle_2_Tier_Application, выберите его и щелкните OK. Если Вы получаете сообщение о невозможности открыть файл, то выберите Oracle_2_Tier_Application_B и нажмите OK.

Шаг 2: Визуализиация приложения

Появится Диаграмма Обмена Данных (Data Exchange Chart). Она изображена на следующем рисунке.

Подробно анализируйте приложение, используя эту Диаграмму.

Диаграмма Обмена Данных показывает данные, переданные между уровнями на временном диапазоне.

Цвета сообщений приложения представляют размер сообщений.

Каждая цветовая группа представляет гистограмму размеров сообщения.

1. Порядок уровней может быть изменен, для более простой интерпритации диаграммы, перетаскиванием имени уровня вверх или вниз. В нашем случае, сохраните уровни в том же самом порядке, с уровнем Oracle_Client вверху и уровне Oracle_Server внизу.

2. Для каждой группы, приблизительно 1/3 сообщений желтая (101 - 500 байт на сообщение), и около 2/3 оранжевые (1 - 100 байт на сообщение). Это показывает что, приложение посылает много маленьких сообщений.

3. Дифференцируйте сообщения, идущие в разные направления. Выберите View (Вид) => Split Groups (Разбить Группы).

4. Теперь сообщения разбиты на две группы, и Вы можете обнаружить больше деталей. Можно заметить, что

Верхняя группа представляет сообщения от клиента к серверу, а нижняя группа представляет сообщения от сервера к клиенту.

В группе сообщений клиент-сервер, приблизительно половина сообщений оранжевая.

В группе сообщений сервер-клиент, около 2/3 сообщений оранжевая.

5. Просмотрите подсказку, подведя мышь над первой группой сообщений.

Подсказка показывает, что первая группа сообщения представляет 183 сообщения в каждом направлении.

Шаг 3: Анализ с помощью AppDoctor

Сумма задержек, которую предоставляет AppDoctor, обеспечивает понимание первопричины общей задержки приложения. Он делит полное время ответа приложения на четыре компонента:

Уровень обработки задержки - полное время, которое понадобится для выполнения приложения на каждом уровне, включая время на раздумие пользователя.

Задержка Времени ожидания - часть задержки на время ожидания в сети. (Время ожидания - время, требуемое для передачи 1 бита по сети. Пингование - один из способов измерения время ожидания.)

Задержка Пропускной способности - часть задержки, вызванная ограниченной пропускной способностью сети.

Задержка Протокола/Скопления это мера ограничения сетью потока пакетов. Это ограничение может быть вызвано пакетом, стоящим в очереди в сети (скопление) или механизмами управления потоком данных, наложенными в соответствии с сетевыми протоколами. TCP, например, имеет несколько встроенных механизмов управления потоком данных.

1. Выберите AppDoctor => Summary of Delays (Сумма задержек).

2. Чтобы увидеть подсказку, поместите курсор над красной частью панели диаграммы.

Обратите внимание, что фактором вносящим самый большой вклад во время ответа приложения является задержка распространения. Для этой транзакции, задержка распространения составляет почти 60 процентов от 12 секунд времени ответа. Функция Diagnosis (Оценка) AppDoctor'а должна дать нам более глубокое понимание причины этой задержки.

Шаг 4: Рассмотрение Оценки AppDoctor

Оценки AppDoctor'а обеспечивает более детальное представление потенциально узких мест, затрагивающих эту транзакцию. Оценка проверяет текущую транзакцию на наличие проблем, которые часто причиняют проблемы с производительностью в сетевых приложениях, сгруппированных по категорям. Значения, которые превышают указанный (установливаемый пользователем) порог, отмечены как узкие места или потенциальные узкие места.

Чтобы отобразить оценку необходимо:

1. Выберите AppDoctor => Diagnosis (Оценка) из меню.



2. Исследуйте эти четыре узких места: Protocol Overhead (Протокол верхнего уровня), Chattiness (Болтливость), Network Effects of Chattiness (Эффект от болтливости на сеть), and Effect of Latency (Эффект от времени реакции).

3. Щелкните по слову Bottleneck (Узкое место), чтобы увидеть описание оценки в нижней части окна для каждого узкого места.

4. Закройте окно AppDoctor Diagnosis.

5. В Диаграмме Обмена Данных, отключите вид с разделением на группы, выбирая View => Split Groups.

Шаг 5: Исследование обмена данными

Сумма задержек и оценка, которую предоставляет AppDoctor, показало наличие проблем и с сетью и с обменом данными между уровнями. Теперь, когда Вы знаете больше о возможных проблемах, Диаграмма Обмена Данными может обеспечить дополнительное понимание. Исследуйте начало транзакции (то есть трафик между 6.1 и 6.3 секундами) более тщательно.

1. Измените масштаб окна, чтобы увидеть полностью области диаграммы, которая представляет период между 6.1-6.3 секундами. Сделать это можно следующим образом:

Щелкнуть правой кнопкой мыши в рабочем пространстве Диаграммы Обмена Данных.

Выборать Zoom to Rectangle (Масштабирование к прямоугольнику) из всплывающего меню и затем переместите курсор, чтобы создать блок вокруг требуемой области.

Если вас не устраивает ваш текущий масштаб, вы можете выбрать Previous Zoom (Предыдущий масштаб) из всплывающего меню и пробовать снова. После того, как вы настроите масштаб изображения, вы можете использовать клавиши курсора, для прокрутки во всех направлениях.

После того, как вы подгоните масштаб окна под Диаграмму Обмена Даннми, группы сообщений превратятся в индивидуальные сообщения приложения.

2. Изучить индивидуальные сообщения. Стрелка указывает направление, куда идет сообщение.

3. Обратите внимание, что

Приложение состоит из многих маленьких сообщений (обозначенных оранжевыми и желтыми цветами).

Создается впечатлени, что повторяется простой запрос и образец ответа. Каждое изменение направления называют прикладным поворотом - приложение изменяет направление потока данных. Приложения с большим числом поворов вообще считают болтливыми и чувствительными к задержке сети. Чувствительность возникает, потому что каждое сообщение должно быть получено в уровне прежде, чем послан соответствующий ответ, и таким образом на каждое сообщение влияет время ожидания сети.

4. Вы делаете вывод, что визуализация Диаграммы Обмена Данными, подтверждает анализ, предсказанный Суммой задержек и Оценкой: приложение болтливо, и болтливость означает, что сетевая задержка сильно замедляет приложение.

AppDoctor также обеспечивает итоговую статистику для прикладной транзакции.

Рассмотрите статистику для этого приложения.

Шаг 6: Итоговая Статистика

Несколько статистических данных уместны для этого изучения. Вы в частности будете исследовать только два: число поворотов приложения и максимальный объем данных на одном повороте.

Выберите AppDoctor => Statistics (Статистика) из меню.

Обратите внимание, что приложение имеет 2157 поворотов (циклы запроса/ответа), для обмена 182 056 байтами данных.

Также, максимальное количество данных, посланных в одном повороте - 258 байтов в одном направлении (А --> B) и 455 байтов в другом (А <-- B). Болтливость свойственна приложениям базы данных и часто является первопричиной «слабого» времени ответа.

Здесь одна задержка распространения, усугудленная 2 157 поворотами, составляет приблизительно 6.97 секунд полного времени ответа транзакции. Поскольку время ожидания - в значительной степени зависит от географического местоположения и сетевых хопов, то увеличение полосы пропускная будет иметь минимальный эффект на время ответа. Уменьшение этой составляющей, как и времени ожидания, может быть осуществлено путем уменьшения числа цепей или поворотов приложения. Время ожидания - физическое ограничение; следовательно изменение поведения приложения является более практичным.

Закройте окно статистики AppDoctor.

Шаг 7: Прогнозирование Работы Приложения

AppDoctor's QuickPredict - это аналитический механизм моделирования, который позволяет Вам быстро тестировать производительность приложения с разными состояниями сети. С помощью QuickPredict, Вы можете тестировать возможные обновления сети, чтобы исследовать их возможное влияние на работу приложения. Давайте посмотрим, как бы Время ожидания повлияло на производительность приложения, если бы это приложение было применено на WAN?

1. Выберите AppDoctor => QuickPredict из меню.

2. Выберите Latency для X Axis и установите Min Latency в 0ms , а Max Latency в 20ms.

3. Нажмите на кнопке Update Graph (Обновить Граф).



Этот граф показывает, что Время ожидания непосредственно пропорционально пропускной способности. Так что если это приложение должно быть запущено на WAN, очень важно перезаписать приложение, чтобы иметь лучшие времена ответа.

Заключение

Эта лабораторная работа показала, как может использоваться ACE, для визуализации и диагностировать проблемы производительности приложений. Первоначально, Вы знали только то, что приложение имело время ответа 12 секунд. К концу, Вы узнали, что медленный ответ был следствием прежде всего болтливости приложения, ухудшенной сетевым временем ожидания. Вы видели, как несмотря на то, что время ожидания между клиентом и сервером было всего 3.2 мс, задержка стала существенной, поскольку она сказывалась на каждом повороте приложения.

В этом случае, лучшим решением является перезапись приложения, чтобы оно реже передавало большие сообщения. Использование графиков, статистики и декодерований протокола (не доступные в Академической Версии) обеспеченные в ACE, Вы должны быть способны убедить разработчиков базы данных изменить транзакцию базы данных согласно требованию.

5. ОХОРОНА ПРАЦI

ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ УМОВ ПРАЦІ КОРИСТУВАЧА ЕОМ

5.1 Аналіз умов праці користувача ПЕОМ

Робота користувача ЕОМ у комп'ютерному залі завжди зв'язана з впливом шкідливих факторів і вимагає наступного підходу з боку охорони праці і техніки безпеки:

підвищення технічного озброєння;

вибір оптимальних технологій;

виключення зайвих витрат робочого часу;

найбільш повне використання устаткування;

оптимальний ритм і темп роботи;

раціональна організація робочого місця у виді елементів моделей процесу;

скорочення обсягу інформації;

оптимальне висвітлення, шуми і вібрація;

З погляду забезпечення умов праці і вимог техніки безпеки для роботи користувача необхідно наступне: достатнє висвітлення екрана дисплея і робочого місця; повна технічна справність устаткування, його електробезпечність; достатня пожежобезпека приміщення; оптимальний мікроклімат, що сприяє продуктивній роботі; відповідність робочого місця вимогам ергономіки.

Ускладнення функціональної структури діяльності в зв'язку із застосуванням ЕОМ пред'являє нові, часом підвищені вимоги до організму людини. Недооблік ролі людського фактора при проектуванні й створенні ОЦ неминуче відбивається на якісних і кількісних показниках діяльності працівників, у тому числі приведе до уповільнення чи помилок у процесі прийняття рішення. Користувачі ПК піддаються впливу шкідливих і небезпечних факторів виробничого середовища: електромагнітних полів ( радіочастот), статичній електриці, шуму, недостатньо задовільних метеорологічних умов, недостатньої освітленості і психоемоційної напруги.

Особливості характеру і режиму праці, значна розумова напруга й інші навантаження приводять до зміни в користувачів ПК функціонального стану нервової системи, центральної нервової системи, нервово-м'язового апарата рук ( при роботі з клавіатурою, введення інформації). Нераціональні конструкція і розташування елементів робочого місця викликають необхідність підтримки змушеної робочої пози. Тривалий дискомфорт в умовах гіпокенезії викликає підвищене позіотонічної напруги м'язів і обумовлює розвиток загального стомлення і зниження працездатності. При тривалій роботі за екраном дисплея в користувачів відзначається виражена напруга зорового апарата з появою скарг на незадоволеність роботою, головні болі, дратівливість, порушення сну, утома і хворобливі відчуття в очах, у попереку, в області шиї, руках і ін.

Праця користувачів ПК повинна відноситися до I-II класу по гігієнічних умовах праці: її вага не повинна перевищувати оптимальної, а напруженість - припустимих величин.

Користувач ПЕОМ при роботі з дисплеєм піддається впливу низькоенергетичного рентгенівського й Уф-ізлучення, електромагнітному випромінюванню, статичній електриці, а також шуму, незадовільному висвітленню і мікроклімату.

Спостерігається підвищення температури повітря на робочому місці на 3-4 градуса вище, ніж у навколишнім середовищі і більш високі в порівнянні з припустимими рівні шуму, що досягають 60-68 дб. Перше відбувається через наявність тепловиделення від дисплея, недоліку виробничих площ і великої щільності робочих місць, а також недостатньо ефективної вентиляції, друге - через неприйняття елементарних заходів для зниження шуму від дисплейної техніки.

При вимірах у робочій зоні дисплея виявляється наявність електромагнітних випромінювань у високому, середньому і низькочастотному діапазонах. Їхні рівні перед екраном, як правило, нижче встановлених припустимих значень. Однак, збоку від екрана напруженість електромагнітного поля може перевищувати норму в 1.5 рази.

Напруженість електростатичного полю в робочій зоні дисплеїв досягає 85-62 кв/м при нормованої 20 кв/м. Вплив електростатичних полів у сполученні зі зниженою вологістю повітря може викликати захворювання шкіри обличчя і кісток рук у виді висипки, почервоніння, сверблячки і шелушиння.

Невідповідність параметрів робочого місця антропометричним характеристикам людини-оператора приводить до порушень його кістково-м'язової системи.

Розглядаючи питання охорони праці працюючих з дисплеями, особлива увага варто приділити захисту від випромінювань.

У реальних умовах рівні УФ-А випромінювання ( 320-400 мкм ) у десятки разів нижче припустимого рівня 10 Ут/м. В інших діапазонах випромінювання ( УФ-В, УФ-С ) ультрафіолетове опромінення взагалі не реєструється. Теоретично синій люмінофор до 10% енергії може випромінювати при довжині хвилі менше 400 мкм, але практично це випромінювання не проходить через скло екрана.

Те ж саме можна сказати і про м'яке рентгенівське випромінювання, що у кілька разів нижче норми 100 мкр/с. При закритій задній стінці й анодній напрузі, встановленій у паспорті на ОТ, відеомонітор не буде джерелом небезпеки по м'якому рентгенівському випромінюванню.

При роботі монітора виникають електростатичні й електромагнітні випромінювання. Перше виникає в результаті опромінення екрана потоком заряджених часток. Пил, що накопичується на електростатично заряджених екранах, попадає на користувача під час його роботи з дисплеєм і може викликати запалення шкіри, привести до появи вугрів і навіть зіпсувати контактні лінзи.

Електромагнітне випромінювання створюється магнітними котушками відхиляючої системи, що знаходяться біля цокольної частини ЕЛТ.

Учені припускають, що понаднизькочастотні електричні перемінні поля підвищують викид іонів кальцію з кісткової тканини, а магнітні поля впливають на електричні напруги між клітками тіла. Низькочастотні випромінювання ( електромагнітне поле з частотою 60 Гц ) можуть ініціювати біологічні зрушення ( аж до порушення синтезу ДНК ).

Екрани дисплеїв найбільше інтенсивно випромінюють, починаючи з частоти 10 кгц. Найбільш могутнє випромінювання відповідає частоті рядкового розгорнення, рівної звичайно 15 кгц. Можна вимірювати випромінювання приблизно до частоти 20 Мгц, після якого апаратура не працює, тому що сигнал цієї радіочастоти просто розсіюється. Якщо бажано позбутися від таких випромінювань, необхідно придбати монітор з металевим корпусом. Т.ч. невидимі силові поля з'являються навіть навколо голови користувача під час його роботи за дисплеєм.

5.2 Заходи щодо створення комфортних умов праці

5.2.1 Мікроклімат

Тому що при роботі ПЕОМ у навколишній простір виділяється значна кількість тепла, також при життєдіяльності людин виділяє теж тепло, то в приміщенні повинні підтримуватися наступні параметри мікроклімату.

У приміщеннях повинні подаватися обсяги зовнішнього повітря не менш 20 куб.м./год, тому що кубатура приміщення складає 21 куб.м. на одного працюючого.

У холодні періоди року температура повітря, швидкість його руху і відносна вологість повітря повинні відповідно складати: 22-24 град.; 0,1 м/с; 60-40%; температура повітря може коливатися в межах від 21 до 25 град. при збереженні інших параметрів мікроклімату в зазначених вище межах. У теплі періоди року температура повітря, його рухливість і відносна вологість повинні відповідно складати : 23-25 град ; 0,1-0,2 м/с, 60-40%; температура повітря може коливатися від 22 до 26 град. при збереженні інших параметрів мікроклімату в зазначених межах.

У випадку, коли природна вентиляція не може забезпечувати дані параметри мікроклімату, уводиться кондиціонування. Кондиціонування повітря повинне забезпечувати автоматичну підтримку параметрів мікроклімату в необхідних межах протягом усіх сезонів року, очищення повітря від пилу і шкідливих речовин. Температура повітря, подаваного в приміщеннях ОЦ повинна бути не нижче 19 град.

5.2.2 Організація робочих місць у приміщеннях

Організацію робочих місць на ОЦ необхідно здійснювати на основі сучасних ергономічних вимог. Конструкція робочих меблів ( столи, крісла чи стільці ) повинна забезпечувати можливість індивідуального регулювання відповідно росту працюючого і створювати зручну позу. Часто використовувані предмети праці й органи керування повинні знаходитися в оптимальній робочій зоні. Робоче місце для виконання робіт у положенні сидячи повинно відповідати вимогам ДСТ 12.2.032-78, ДСТ 22269-76, ДСТ 21829-76 і вимогам технічної естетики. У конструкції його елементів необхідно враховувати характер роботи, психологічні особливості людини і його антропометричні дані.

Робочий стіл повинний регулюватися по висоті в межах 680-760 мм : при відсутності такої можливості його висота повинна складати 720 мм . Оптимальні розміри робочої поверхні стільниці 1600х900 мм . Під стільницею робочого столу повинне бути вільний простір для ніг з розмірами по висоті не менш 600 мм, по ширині 500 мм, по глибині 650 мм. На поверхні робочого столу для документів необхідно передбачати розміщення спеціальної підставки, відстань якої від очей повинне бути аналогічним відстані від очей до клавіатури, що дозволяє знизити зорове стомлення.

Робочий стілець ( крісло ) повинний бути постачений підємно-поворотним пристроєм, що забезпечує регуляцію висоти сидіння і спинки; його конструкція повинна передбачати також зміни кута нахилу спинки. Робоче крісло повинне мати підлокітники. Регулювання кожного параметру повинні легко здійснюватися, бути незалежними і мати надійну фіксацію. Висота поверхні сидіння повинна регулюватися в межах 400-500 мм. Ширина сидіння повинна складати не менш 400 мм, глибина - не менш 380 мм. Висота опорної поверхні спинки повинна бути не менш 300 мм, ширина - не менш 380 мм. Радіус її кривизни в горизонтальній площині 400 мм. Кут нахилу спинки повинний змінюватися в межах 90-110 градусів до площини сидіння. Поверхня сидіння і спинки повинна бути напівм'якими, нековзними, неелектризуючим повітропроникним покриттям.

На робочому місці необхідно передбачати підставку для ніг. Її довжина повинна складати 400 мм, ширина 350 мм. Необхідно передбачати регулювання висоти підставки межах 0-150 мм і кута її нахилу - у межах 0-20 град. Вона повинна мати рифлене покриття і бортник висотою 10 мм по нижньому краї.

Робочі місця повинні розташовуватися між собою на відстані не менш 1,5 м, відстань від відеомонітора до стіни не менш 1 м.

5.2.3 Рекомендації з усунення шкідливих факторів, що діють на користувача ПЕОМ

5.2.3.1 Шум

Шум на робочих місцях і в приміщенні створюється внутрішніми джерелами: технічними засобами ( принтер ), пристроями кондиціонування повітря й іншим устаткуванням, а також шумом, що проникає ззовні. Рівні шуму в приміщеннях, де працюють математики-програмісти й оператори ПЕОМ, не повинні перевищувати 50 дба.

Для зниження шуму, створюваного на робочих місцях внутрішніми джерелами, а також шуму, що проникає ззовні, випливає:

- послабити шум самих джерел, зокрема, передбачити застосування в їхніх конструкціях акустичних екранів, звукоізолюючих кожухів і т.д.;

- знизити ефект сумарного впливу на робоче місце відбитих звукових хвиль за рахунок звукопоглинання енергії прямих звукових хвиль поверхнями конструкцій, що відбивають, як звуковбирного матеріала повинні використовуватися перфоровані плити, панелі, мінераловатні плити й інший матеріал аналогічного призначення, а також щільна бавовняна тканина, якою драпіруються стелі і стіни;

- застосовувати раціональне планування устаткування;

- використовувати архітектурно-планувальні і технологічні

рішення, спрямовані на ізоляцію джерел шуму.

5.2.3.2 Захист від статичної електрики і випромінювань

Для запобігання утворення і захисту від статичної електрики в приміщеннях ОЦ необхідно використовувати нейтралізатори й уволожнювачи, а підлоги повинні мати антистатичне покриття. Захист від статичної електрики повинний проводитися відповідно до санітарно-гігієнічних норм припустимої напруженості, електричного поля. Припустимі рівні напруженості, що допускаються, електростатичних полів не повинні перевищувати 20 кв протягом 1 години ( ДСТ 12.1045-84 ).

Пристрої візуального відображення генерують кілька типів випромінювання, у тому числі рентгенівське, ультрафіолетове, видиме, Ик-випромінювання й ін. Нормовані значення складають:

- для рентгенівського - 75 мкр/година ( діапазон - більш 1.2 Кэв );

- для ультрафіолетового - 0.01 Ут/м.кв. ( діапазон 220-280нм );

- для видимого - 10 Ут/м.кв. ( діапазон - 320-700 нм );

- для яскравості - не менш 35 кд/м.кв.;

- для Ик-випромінювання - 100 Ут/м.кв. ( діапазон - 700нм-1мм );

- для електростатичного поля - 20-60 кв/м ( діапазон- 0.1 Гц ).

Оптимальним рівнем аероіонізації в зоні подиху працюючого вважається зміст легень аероіонів обох знаків від 1, 5х100 до 5х10 у 1 куб.см повітря ( "Указівка по компенсації аероіонної недостатності в приміщеннях промислових підприємств і експлуатації аероіонізаторів. N 1601-77 і "Санітарно-гігієнічні норми припустимих рівнів іонізації повітря виробничих і суспільних приміщень" N 2152-80 ).

5.2.3.3 Вплив випромінювань різного роду

Для захисту від широкого діапазону випромінювань рекомендують установлювати на екрани монітора спеціальні фільтри. Хоча вони цілком не поглинають ЕМП, вони частково екранують його й усувають статичні поля. Фільтр повинний бути заземлений.

Для захисту від електромагнітного випромінювання використовують: екранування ( джерело електромагнітного випромінювання поміщають у металевий корпус ), захист часом, а також захист відстанню.

Щоб хоча б частково поліпшити ситуацію, треба, у першу чергу, перепинити доступ поганій техніці. Усі ВДТ повинні проходити іспити на відповідність санітарно-гігієнічним і ергономічним вимогам і мати відповідний сертифікат, що дозволяє чи забороняє працювати в тих чи інших умовах.

5.2.4 Освітленість

Висвітлення в приміщеннях ОЦ повинне бути змішаним ( природним і штучним ).

Природне висвітлення в приміщеннях ОЦ повинне здійснюватися у виді бічного висвітлення. Величина коефіцієнта природної освітленості ( к.п.о. ) повинна відповідати нормативним рівням по Сніп П-4-79 "Природне і штучне висвітлення. Норми проектування". При виконанні роботи категорії високої зорової точності к.п.о. повинен бути не нижче 1,5%, при зоровій роботі середньої точності - не нижче 1,0%. Орієнтація світлопроємів для приміщень з ЕОМ і ВДТ повинна бути північною.

Штучне висвітлення в приміщеннях ОЦ варто здійснювати у виді комбінованої системи висвітлення з використанням люмінесцентних джерел світла у світильниках загального висвітлення.

Як джерела загального висвітлення повинні використовуватися люмінесцентні лампи типу ЛБ і ДРЛ з індексом передачі кольору не менш 70 ( Р 70 ), як світильники - установки з переважно відбитим чи розсіяним світлорозподілом ( тип УСП-5-2х40, УСП-35-2х40, ЛВ003-2х40-002 ).

Світильники загального висвітлення варто розташовувати над робочими поверхнями в рівномірно-прямокутному порядку.

Рівні штучної освітленості на робочих місцях у приміщеннях ОЦ повинні відповідати нормативним величинам по Сніп 11-4-79.

Величина освітленості при штучному висвітленні люмінесцентними лампами повинна бути в горизонтальній площині не нижче 300 лк - для системи загального висвітлення і не нижче 750 лк - для системи комбінованого висвітлення. З урахуванням зорової роботи високої точності ( розряд Ш, підрозряд "б" ) величина освітленості для системи комбінованого висвітлення може бути збільшена до 1000 лк.

Величина штучної освітленості для виконання робіт високої зорової точності ( розряд III, підрозряд "м" ) при одному загальному висвітленні повинна бути не нижче 200 лк, для виконання робіт середньої зорової точності ( розряд ІУ, підрозряд "а" і "б" ) рівні штучної освітленості повинні бути відповідно не нижче 300 і 200 лк.

Для запобігання засвіток екранів дисплеїв прямими світловими потоками повинні застосовуватися світильники загального висвітлення, розташовані між рядами робочих місць чи зон з достатнім бічним зсувом. При цьому лінії світильників розташовуються паралельно світлопроємам.

Освітлювальні установки повинні забезпечувати рівномірну освітленість за допомогою переважно відбитого чи розсіяного світлорозподілу; вони не повинні створювати сліпучих відблисків на клавіатурі й інших частинах пульта, а також на екрані відеотермінала в напрямку очей користувача.

Для виключення відблисків відображення на екранах від світильників загального висвітлення необхідно застосовувати антиблікорні сітки, спеціальні фільтри для екранів, захисні козирки чи розташовувати джерела світла паралельно напрямку погляду на екран ВДТ з обох його сторін. При рядному розміщенні устаткування ( ВДТ ) не допускається розташування дисплеїв екранами друг до друга.

Місцеве висвітлення забезпечується світильниками, установленими безпосередньо на стільниці ( столу ) чи на його вертикальній панелі, а також вмонтованими в козирок пульта. Якщо виникає необхідність використання індивідуального світлового джерела, то воно повинне мати можливість орієнтації в різних напрямках і бути оснащено пристроєм для регулювання яскравості і захисними ґратами, що охороняють від осліплення і відбитого блиску.

Джерела світла стосовно робочого місця варто мати у своєму розпорядженні такий образ, щоб виключити влучення в очі прямого світла. Захисний кут арматури в цих джерелах повинний бути не менш 30 градусів.

Пульсація освітленості використовуваних люмінесцентних ламп не повинна перевищувати 10%. При природному висвітленні варто застосовувати засіб сонцезахисту, що знижує перепади яскравостей між природним світлом і світінням екрана ВДТ. Як такі засоби можна використовувати плівки з металізованим покриттям чи регульовані жалюзі з вертикальними ламелями. Крім того, рекомендується розміщення вікон з однієї сторони робочих приміщень. При цьому кожне вікно повинне мати світлорозсіювачені штори з коефіцієнтом відображення 0,5-0,7.

При установці ВДТ у великих приміщеннях для зниження перепадів яскравості необхідно використовувати пересувні вертикальні перегородки, висота яких забезпечує захист погляду працюючого від сусідніх зон з яскравістю, що відрізняється. Ці перегородки повинні мати матову поверхню сірий чи темно-зелений тони.

У полі зору користувача ВДТ повинен бути забезпечений відповідний розподіл яскравості. Відношення яскравості екрана ВДТ до яскравості навколишніх його поверхонь не повинне перевищувати в робочій зоні 3:1.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В дипломной работе выполнено следующее:

1. Разработаны методические рекомендаций по выполнению лабораторных работ с использованием системы структурно-логического проектирования и моделирования OPNET фирмы Opnet Technologies по следующим темам:

Оценка вариантов подключения Интернета для малой домашней PC сети.

Оценка многоэтажного формирования Lan.

Оценка производительности приложения.

Исследование производительности приложения.

Прогнозирование влияния размера окна TCP на работу приложения.

Оценка политики межсетевой защиты для управления сетевым трафиком.

Поиск неисправностей и прогнозирование работы приложения Oracle.

2. Рассмотрены средства анализа и оптимизации локальных сетей, экспертиза, проектирование и реинжиниринг инфраструктуры информационных ресурсов предприятия, использование моделирования для оптимизации производительности сети.

3. Изучено влияние топологии связей и производительности коммуникационных устройств на пропускную способность сети.

4. Разработаны практические задания и контрольные вопросы к лабораторным работам.

5. Разработана электронная система заданий на проведение лабораторных работ, которая содержит справочные материалы по отрабатываемым темам, порядок выполнения лабораторных работ, контрольные вопросы и задания, позволяющие самостоятельно отрабатывать учебный материал.

ЛИТЕРАТУРА

1. Соммервил, Иан. Инженерия программного обеспечения, 6-издание.: Пер. с англ. - М.: Издательский дом “Вильямс”, 2002. - 624с. : ил.

2. Технологии разработки программного обеспечения: Учебник/ С.Орлов. - СПб.: питер, 2002. - 464 с.: ил.

3. Принципы проектирования и разработки программного обеспечения. Учебный курс MCSD/пер. с англ. - 2-е изд., испр. - М.: издательско-торговый дом “русская редакция”, 2002. - 736 с.: ил.

4. Стерн М., Монти Г., Бэчманн В. Сети предприятий на основе Windows NT. Спб.: Питер.1999. - 442 с.: ил.

5. Менаске Дэниел, Алмейда Виргилио. Производительность Web-служб. Анализ, оценка и планирование: Пер. с англ./ Дэниел А. Менаске, Виргилио А. Ф. Алмейда. - СПб: “ДиаСофтЮП”, 2003. - 480 с.

6. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. -СПб: Издательство «Питер», 1999. -672 с.: ил.

7. Новиков Ю.В., Карпенко Д.Г. Аппаратура локальных сетей: функции, выбор, разработка/ Под общей редакцией Ю.В. Новикова. -М., Издательство ЭКОМ, 1998. -288 с.: ил.

8. Дайсон П. Словарь по современным сетевым технологиям: К.:Комиздат,1997. -320 с.: ил.

9. Семенов А.Б., Стрижаков С.К., Сунчелей И.Р. Структурированные кабельные системы. Стандарты, компоненты, проектирование, монтаж и техническая эксплуатация. -М.: КомпьютерПресс, 1999. - 472 с.: ил.

10. Фролов А.В., Фролов Г.В. Глобальные сети компьютеров. - М.:ДИ-АЛОГ-МИФИ, 1996. - 288 с.: ил.

11. Основы теории вычислительных систем. Под ред. С.А. Майорова. Учеб. пособие для вузов. М.: «Высш. школа», 1978. -408 с.: ил.

12. Администрирование сети Microsoft Windows NT 4.0. Учебный курс. Экзамен № 70-073.Размещено на www.allbest.ru