Показатели эффективности функционирования локальных вычислительных сетей

Основными задачами менеджеров являются следующие: учет заявок на установку и обслуживание домофонов; передача заказов в офис установщиков; ведение БД клиентов, оплаты, изменение информации об установленном оборудовании.

Задачами бухгалтерии являются следующие: ведение бухгалтерского и налогового учета, предоставление отчетности руководителю и в государственные органы контроля.

Для эффективного выполнения вышеперечисленных задач в офисе организации используется ЛВС. Основными целями, для которых используется ЛВС в офисе, являются совместный доступ к принтерам и сканеру; организация совместного использования БД.

ЛВС организации является одноранговой, то есть сеть, в которой все рабочие станции могут выступать по отношению к другим рабочим станциям сети как серверы. К ЛВС подключено 6 рабочих станций.

Для построения локальной сети использовалась технология Fast Ethernet. Максимальная скорость передачи данных не более 100 Мб/с. В качестве среды передачи данных используется витая пара, топология подключения рабочих станций – пассивная звезда. В центре сети с данной топологией помещается не компьютер, а специальное устройство — коммутатор, который восстанавливает приходящие сигналы и пересылает их непосредственно получателю. В сети используется технология доступа к передающей среде CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) – «множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий» [11]. Сеть обслуживается силами пользователей компьютеров.

Аппаратное обеспечение ЛВС. В ЛВС в качестве среды передачи данных используется неэкранированная витая пара. Для соединений используются стандартные разъемы RJ-45.

Для объединения рабочих станций в сеть используются встроенные сетевые адаптеры семейства Realtek Fast Ethernet 10/100 mb/s. Данные сетевые адаптеры обладают высокой надежностью и не требую затрат дополнительных средств.

В качестве центрального элемента сети используется маршрутизатор широкополосного доступа со встроенным 8-ми портовым коммутатором DI-808HV. Маршрутизатор характеризуется высокой функциональностью и небольшой ценой.

Рабочими станциями в ЛВС являются только персональные компьютеры, однако они отличаются производительностью. К двум рабочим станциям подключены принтеры, по одному на отдел. Также к компьютеру главного бухгалтера подключен сканер и интернет модем. Схема расположения аппаратных средств сети представлена в приложении А.

Программное обеспечение ЛВС. Основные функции доступа к ЛВС предоставляет операционная система (ОС). ОС  сети  включает  в  себя набор  управляющих  и обслуживающих программ, обеспечивающих:

• межпрограммный  метод  доступа  (возможность  организации  связи   между отдельными прикладными программами комплекса,  реализуемыми  в  различных  узлах сети);
• доступ отдельных прикладных программ к ресурсам сети (и в первую  очередь  к устройствам ввода-вывода);
• синхронизацию  работы  прикладных  программных  средств  в  условиях  их  обращения к одному и тому же вычислительному ресурсу;
• обмен информацией между программами с  использованием  сетевых  "почтовых  ящиков";
• выполнение команд оператора с терминала, подключенного к одному из  узлов  сети, на каком-либо устройстве, подключенном к  другому  удаленному  узлу  вычислительной сети;
• удаленный ввод заданий, вводимых с любого терминала, и их  выполнение  на  любой ЭВМ в пакетном или  оперативном режиме;. обмен наборами данных (файлами) между ЭВМ сети;. доступ к файлам, хранимым в удаленных ЭВМ, и обработку этих файлов;
• защиту данных и  вычислительных  ресурсов  сети  от  несанкционированного  доступа.

С помощью ОС сети:

• устанавливается последовательность решения задач пользователя;
• задачи пользователя обеспечиваются необходимыми  данными,  хранящимися  в  различных узлах сети;
• контролируется работоспособность аппаратных и программных средств сети; 
• обеспечивается  плановое  и   оперативное   распределение   ресурсов   в  зависимости   от   возникающих   потребностей   различных   пользователей  вычислительной сети.

В организации на всех рабочих станциях установлена ОС Windows XP Professional. В данную ОС включены все необходимые средства для выполнения функций межсетевого взаимодействия [2]. Для организации совместного доступа к принтерам компьютеры объединены в рабочую группу. Также с помощью ОС реализуется совместный доступ к файлам и папкам.

В связи с необходимостью совместного доступа к БД на компьютер главного бухгалтера, обладающего наибольшей производительностью, установлен SQL Server 2003. Microsoft SQL Server — система управления реляционными БД, разработанная корпорацией Microsoft. Основной используемый язык запросов — Transact-SQL, создан совместно Microsoft и Sybase. Transact-SQL является реализацией стандарта ANSI/ISO по структурированному языку запросов (SQL) с расширениями. Используется для небольших и средних по размеру баз данных, а также для крупных баз данных масштаба предприятия [9]. SQL Server используется в организации для совместного доступа к двум БД: бухгалтерской БД и БД менеджеров.

Возможность доступа к информации в БД предоставляют две пользовательские СУБД: 1с: Предприятие 8.2 и Microsoft Access 2003. Программа 1с: Предприятие 8.2 способна автоматизировать практически все бизнес-процессы на предприятии в том числе: по автоматизации учетной, налоговой, бухгалтерской, хозяйственной и офисной деятельности мелких, средних и крупных фирм и предприятий [28].

Microsoft Access 2003 является удобной и простой  программой, позволяющей создавать  и управлять БД любой сложности. Поскольку Microsoft Access 2003 входит в состав Microsoft Office, Эта СУБД обладает многими чертами, характерными для приложений Microsoft Office, и может обмениваться с ними информацией. Эти черты Microsoft Access одновременно облегчают работу с большими массивами информации и упрощает перенос необходимой информации в текстовый или табличный редактор Microsoft Office [29].

Исследование информационных потоков организации. Ниже рассмотрен механизм обработки и передачи информации внутри офиса. Первым этапом является звонок клиента. Оператор переводит звонок на менеджера, который находит информацию о стоимости, срокам установки и наличии оборудования в БДAccess. Информация предоставляется клиенту, после чего клиент принимает решение. Если решение положительное, то менеджеры вносят клиента в базу данных и создают заявку на установку оборудования в доме клиента. После установки менеджеры отмечают в БД, что заявка выполнена, а в бухгалтерии по документам начисляют долг клиента, списывают оборудование со склада и так далее. Информация об оплате долга клиентом поступает в бухгалтерию, откуда передается в БД менеджеров. В случае заявки на обслуживание действия совпадают с действиями при заявке на установку. В конце отчетного периода данные из бухгалтерии обрабатываются и передаются в налоговую инспекцию, в фонд социального страхования и руководителю организации [16, 18]. Более полная схема информационных потоков представлена в приложении Б.

2.2 Обоснование выбора показателей эффективности ЛВС и определение ________их значений

 

Показатели целевой эффективности. Теперь, когда известны основные задачи, для выполнения которых используется исследуемая ЛВС, можно подобрать необходимые для оценки показатели эффективности. По схеме информационных потоков нетрудно заметить, что клиент может позвонить в любой момент, следовательно, надежность системы, обслуживающей БД Access, должна быть очень высокой. Для функционирования БД менеджеров необходима работоспособность следующих подсистем:

• SQL Server;
• компьютер, на котором установлен SQL Server, и на котором хранится БД (компьютер главного бухгалтера);
• аппаратное обеспечение ЛВС (линии связи и коммутатор);
• ПО компьютеров менеджеров (ОС, MS Access, драйвер сетевой карты и т.д.).

В случае отказа одной из вышеперечисленных подсистем доступ к БД будет утрачен на время восстановления.

Отказ системы обеспечения БД бухгалтерии не влечет за собой сложных последствий, однако, отсутствие доступа к базе данных приведет к приостановке работы бухгалтерии. В связи с этим надежность системы обеспечения БД бухгалтерии должна поддерживаться на высоком уровне. Работоспособность этой системы зависит от функционирования:

• SQL Server;
• компьютер, на котором установлен SQL Server, и на котором хранится БД (компьютер главного бухгалтера);
• аппаратное обеспечение ЛВС (линии связи и коммутатор);
• ПО компьютеров бухгалтеров (ОС, 1с: Бухгалтерия, драйвер сетевой карты и т.д.).

Требования к работоспособности элементов разных БД почти одинаковы, за исключением последнего пункта.

Основные требования к надежности системы совместного доступа к принтерам и сканеру. Распечатка необходимых документов или отправка по электронной почте отсканированных приложений необходима при выполнении некоторых задач, связанных с обслуживанием клиентов. Для функционирования системы совместного доступа к принтерам и сканеру необходима работоспособность элементов:

• компьютеры, на которых установлены принтеры и сканер;
• аппаратное обеспечение ЛВС (линии связи и коммутатор);
• ПО компьютеров (ОС, драйвер сетевой карты и т.д.);
• функционирование самой оргтехники.

Выделим подсистемы, которые необходимы для выполнения всех задач, и подберем необходимый надежностный показатель. Подсистемы, от работоспособности которых зависит надежность выполнения всех целевых задач, перечислены ниже.

• Аппаратное обеспечение ЛВС (линии связи и коммутатор).
• Аппаратные средства компьютеров.
• ОС компьютеров, драйвер сетевой карты.

Для оценки надежности этих элементов оптимально использовать коэффициент готовности, т.к. кроме времени работы до отказа необходимо знать и время восстановления системы. Назовем этот показатель коэффициентом готовности основных систем ЛВС.

Для остальных систем, функционирование которых не является обязательным для выполнения одной из всех задач ЛВС, используем коэффициент готовности подсистем.

Также для всесторонней оценки эффективности необходимо определить, насколько быстро ЛВС выполняет задачи. Для этого можно использовать показатель эффективности время ожидания ответа на запрос. Так как основной целью является совместный доступ к БД и другим ресурсам, основной временной характеристикой является время, необходимое на получение результата запроса или для начала работы принтера.

В итоге для оценки целевой эффективности были выбраны следующие показатели:

• коэффициент готовности основных систем;
• коэффициент готовности подсистем;
• время ожидания ответа на запрос.

Определение значений показателей эффективности производится по следующему алгоритму (рисунок 2):

Рис. 2  Алгоритм определения значений показателей эффективности ЛВС

 

Разбиение ЛВС на подсистемы было выполнено выше, выпишем формулу определения значения интегрального показателя:

,

где – коэффициент готовности, – время наработки на отказ, – среднее время восстановления системы.

Для определения коэффициента готовности необходимо знать значения следующих показателей эффективности:

• время наработки на отказ;
• среднее время восстановления системы.

Для определения значений этих частных показателей используем метод наблюдения. Данные в этом случае будут не очень точные, однако благодаря большому стажу всех работников офиса проследить время работы системы и время восстановления можно за большой отрезок времени. Необходимые для вычисления показатели приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Частные надежностные показатели эффективности ООО «САНКОМ»

Подсистема	Время наработки на отказ, дней	Время восста-новления, дней
Аппаратное обеспечение ЛВС	198	2
Аппаратные средства компьютеров (средние значения по всем компьютерам)	452	3
ОС компьютеров, драйвера сетевой карты	143	3.5
SQL Server	700	4
MS Access	90	0.5
1с: Бухгалтерия	11	1
Оргтехника	90	1

 

Вычислим надежностные показатели целевой эффективности по формуле:

,

где – коэффициент готовности, – время наработки на отказ, – среднее время восстановления системы.

Коэффициент готовности также является вероятностью застать систему в рабочем состоянии. Согласно теории вероятности, чтобы определить вероятность наступления всех событий одновременно необходимо перемножить их вероятности. Вычислим коэффициенты готовности основных систем и подсистем. Для коэффициента готовности подсистем, так как одновременное функционирование элементов необязательно, вычислим среднее арифметическое коэффициентов готовности элементов.

, где  – коэффициент готовности основных систем.

, где  – коэффициент готовности подсистем.

В результате расчетов получим следующие значения:

=0.95;

=0.974

Время ожидания ответа на запрос является интегральным показателем, и включает в себя следующие частные показатели:

• среднее время обработки запроса ( );
• среднее время ожидания ( );
• вероятность ожидания ( );
• задержка ( ).

  Среднее время ожидания ответа  на запрос вычисляется по формуле:

, где  – время ожидания ответа на запрос.

Частные показатели (среднее время обработки запроса, среднее время ожидания, вероятность ожидания) можно получить используя экспериментальные методы. Современные СУБД и серверы БД располагают средствами, позволяющими с помощью специальных запросов получить необходимую информацию [6]. Для определения времени задержки нужно запустить специальную программу (в некоторых ОС она встроенная).

Вычислим значение среднего времени ожидания ответа на запрос, используя значения частных показателей. Значения частных показателей получим из статистики, которую ведет SQL Server.

• = 4.73 секунды;
• = 2.6 секунды;
• = 0.67 (отношение общего количества запросов к количеству ожиданий);
• = 0.003 секунды.

В результате получено значение среднего времени ожидания ответа на запрос =6,475 секунд.

Показатели экономической эффективности. В качестве показателя экономической эффективности используем период окупаемости. Период окупаемости определяется как ожидаемое число лет, необходимое для полного возмещения инвестиционных затрат. Этот показатель эффективности оптимально использовать, так как он нагляден и включает одновременно затраты и экономические выгоды. Для получения значения периода окупаемости необходимо разделить затраты на создание и функционирование ЛВС на экономические выгоды за год, полученные от внедрения ЛВС.