Сравнительный анализ устойчивости вычислительных решеток с различной архитектурой узла к индуцированным тупикам

Рассматриваются классификация и области применения методов коммутации, их достоинства и недостатки. Построена модель вычислительной решетки в форме раскрашенной сети Петри с узлом, реализующим сквозную коммутацию пакетов. Модель состоит из узлов коммутации пакетов, генераторов трафика и пушек, которые формируют злонамеренный трафик, замаскированный под обычный пользовательский трафик. Исследованы характеристики модели решетки в условиях рабочей нагрузки с различной интенсивностью. Оценено влияние злонамеренного трафика типа «дуэль трафика» на параметры качества обслуживания решетки. Проведен сравнительный анализ устойчивости вычислительных решеток с узлами, реализующими технологию передачи пакетов с обязательной буферизацией, и сквозной коммутации. Показано, что производительности решеток примерно одинаковы в условиях рабочей нагрузки; а в условиях пиковой нагрузки решетка с узлом, реализующим технологию передачи пакетов с принудительной буферизацией, более устойчива. Решетка с узлами, реализующими технологию SAF, приходит к полному тупику через дополнительную нагрузку менее чем 10 процентов. После детального исследования показано, что конфигурация «дуэль трафика» не оказывает влияния на решетку с узлами cut-through при увеличении рабочей нагрузки до пиковой, при которой решетка приходит к полному тупику. Периодичность запуска пушек, генерирующих злонамеренный трафик, определена случайной функцией с пуассоновским распределением. Для построения моделей и измерений характеристик используется моделирующая система CPN Tools. Производительность решетки и среднее время доставки пакета оценивается при различных вариантах нагрузки на решетку.