а спроможність і затримки передачі є незалежними параметрами, так що мережа може володіти, наприклад, високою пропускною здатністю, але вносити значні затримки при передачі кожного пакета.
Однією з початкових цілей створення розподілених систем, до яких відносяться і обчислювальні мережі, було досягнення більшої надійності в порівнянні з окремими обчислювальними машинами [1].
Важливо розрізняти кілька аспектів надійності. Для технічних пристроїв використовуються такі показники надійності, як середній час напрацювання на відмову, імовірність відмови, інтенсивність відмов. Однак ці показники придатні для оцінки надійності простих елементів і пристроїв, які можуть перебувати лише в двох станах - працездатному або непрацездатному. Складні системи, що складаються з багатьох елементів, крім станів працездатності і непрацездатності, можуть мати 'та інші проміжні стани, які ці характеристики не враховують. У зв'язку з цим для оцінки надійності складних систем застосовується інший набір характеристик.
Готовність або коефіцієнт готовності - частка часу, протягом якого система може бути використана. Готовність може бути поліпшена шляхом введення надмірності в структуру системи: ключові елементи системи повинні існувати в декількох екземплярах, щоб при відмові одного з них функціонування системи забезпечували інші.
Щоб систему можна було віднести до високонадійним, вона повинна як мінімум володіти високою готовністю, але цього недостатньо. Необхідно забезпечити збереження даних і захист їх від спотворень.
Крім цього, повинна підтримуватися узгодженість (несуперечність) даних, наприклад, якщо для підвищення надійності на декількох файлових серверах зберігається кілька копій даних, то потрібно постійно забезпечувати їхню ідентичність.
Так як мережа працює на основі механізму передачі пакетів між кінцевими вузлами, то однією з характерних характеристик надійності є імовірність доставки пакета вузлу призначення без спотворень. Поряд з цією характеристикою можуть використовуватися й інші показники: імовірність втрати пакету (по кожному з причин - через переповнення буфера маршрутизатора, через розбіжність контрольної суми, через відсутність працездатного шляху до вузла призначення і т. Д.), Ймовірність спотворення окремого бита переданих даних, ставлення втрачених пакетів до доставлених.
Іншим аспектом загальної надійності є безпека - здатність системи захистити дані від несанкціонованого доступу. У розподіленій системі це зробити набагато складніше, ніж в централізованій. У мережах повідомлення передаються по лініях зв'язку, часто проходить через загальнодоступні приміщення, в яких можуть бути встановлені засоби прослуховування ліній. Іншим вразливим місцем можуть бути залишені без нагляду персональні комп'ютери. Крім того, завжди є потенційна загроза злому захисту мережі від неавторизованих користувачів, якщо мережа має виходи в глобальні мережі загального користування.
Ще однією характеристикою надійності є відмовостійкість. У мережах під отказоустойчивостью розуміється здатність системи приховати від користувача відмову окремих її елементів. Наприклад, якщо копії таблиці бази даних зберігаються одночасно на декількох файлових серверах, то користувачі можуть просто не помітити відмову одного з них. У відмовостійкої системі відмова одного з її елементів приводить до деякого зниження якості її роботи (деградації), а не до повного останову. Так, при відмові одного з файлових серверів в попередньому прикладі збільшується тільки час доступу до бази даних через зменшення ступеня розпаралелювання запитів, але в цілому система буде продовжувати виконувати свої функції.
Розширюваність означає можливість порівняно легкого додавання окремих елементів мережі (користувачів, комп'ютерів, додатків, служб), нарощування довжини сегментів мережі і заміни існуючої апаратури більш потужною. При цьому принципово важливо, що легкість розширення системи іноді може забезпечуватися в деяких дуже обмежених межах. Наприклад, локальна мережа Ethernet, побудована на основі одного сегмента товстого коаксіального кабелю, володіє хорошою розширюваністю, в тому сенсі, що дозволяє легко підключати нові станції. Однак така мережа має обмеження на число станцій - їх число не повинно перевищувати 30-40. Хоча мережу допускає фізичне підключення до сегмента і більшого числа станцій (до 100), але при цьому найчастіше різко знижується продуктивність мережі. Наявність такого обмеження і є ознакою поганої масштабованості системи при хорошій розширюваності [51].
Масштабованість означає, що мережа дозволяє нарощувати кількість вузлів і протяжність зв'язків в дуже широких межах, при цьому продуктивність мережі не погіршується. Для забезпечення масштабованості мережі доводиться застосову...
