Методология построения распределенных сетей передачи, обработки и хранения данных: анализ и выбор рациональной структуры. Том 1

Дизайнер обложки Александр Юрьевич Чесалов

Редактор Александр Юрьевич Чесалов

Иллюстратор Freepik

© Александр Юрьевич Чесалов, 2023

© Александр Юрьевич Чесалов, дизайн обложки, 2023

© Freepik, иллюстрации, 2023

ISBN 978-5-0060-1444-2 (т. 1)

ISBN 978-5-0060-1445-9

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

С глубоким чувством благодарности и уважения книга посвящается моему учителю, научному руководителю, заведующему кафедрой «Информационные системы» (с 1994 года и по настоящее время) Тверского государственного технического университета, заслуженному работнику высшей школы Российской Федерации, доктору технических наук, профессору Борису Васильевичу Палюху.

Добрый день, дорогие друзья и коллеги!

Представляю вам свою научно-исследовательскую работу на тему «Методология построения распределенных сетей передачи, обработки и хранения данных: анализ и выбор рациональной структуры. Том 1».

В 2003 году в Тверском государственном техническом университете я защитил кандидатскую диссертацию по теме «Анализ и выбор рациональной структуры региональных распределенных сетей передачи, обработки и хранения данных», специальность 05.13.01 – Системный анализ, управление и обработка информации (в промышленности). На сегодняшний день – это специальность 2.3.1. «Системный анализ, управление и обработка информации, статистика». Отзывы и акты на работу представлены в Приложении.

В честь двадцатилетия с момента написания своей первой научной работы я принял решение опубликовать накопившийся объем материалов в трех томах:

Том 1. Раскрывает классические подходы к проектированию распределенных сетевых структур на основе разработанной методики анализа функционирования и выбора рациональной структуры региональной сети передачи, обработки и хранения данных в условиях использования разнородных и низкоскоростных каналов связи с целью повышения производительности, а как следствие, ее эффективности функционирования. Основная работа над данным томом выполнялась в период с 2000 по 2003 годы.

Том 2. Раскрывает подходы к проектированию региональных распределенных сетей передачи, обработки и хранения данных на основе технологий следующего поколения – NGN (Next Generation Network), которые, в последствии, позволили перейти к «сетям будущего» (см. стандарты и рекомендации Международного союза электросвязи, серии Y), функционирующих на основе технологий искусственного интеллекта. Основная работа над данным томом выполнялась в период с 2009 по 2011 годы.

Том 3. Расскажет о подходах к созданию и проектированию интеллектуальных и самоорганизующихся сетей, а также методах анализа и обработки информации в них на основе технологий машинного обучения и искусственного интеллекта. Работа над третьим томом начата в 2023 году.

На первый взгляд читателю может показаться, что информация в первом томе значительно устарела, а подходы и результаты нельзя применить в современной практике. Я и сам так думал до того момента, пока в 2021 году меня не пригласили в МГТУ им. Н. Э. Баумана принять участие в создании Центра сильного и прикладного искусственного интеллекта.

Оглядываясь на свою практическую работу за последние двадцать лет я понял, что мои наработки пригодились мне в жизни не один раз.

Результаты научно-исследовательских работ и общие подходы к проектированию сетевых инфраструктур передачи, обработки и хранения данных, которые изложены в данной книге, мною были апробированы на практике неоднократно в разные периоды времени и в разных проектах.

К значимым результатам, основанных на моей работе, можно отнести следующие:

2005 год

В период с 2005 до 2008 годы в компании «Сетевые системы» под моим непосредственным руководством проводились научно-исследовательские и опытно-конструкторские разработки (НИОКР) в области информационных технологий и сетевой безопасности.

Одним из основных результатов НИОКР стало создание встраиваемой сетевой операционной системы для устройств сетевой безопасности: аппаратных файрволлов (firewall), систем обнаружения и предотвращения вторжений (Intrusion Detection Systems – IDS и Intrusion Prevention System, IPS) управляемых коммутаторов и других.

Операционная система ничего общего не имела с клонированием Linux. Наш опыт в создании собственной системы базировался на знаниях FreeBSD и QNX. Первый прототип был создан на основе FreeBSD и промышленного сервера Advantech FWA-3140. В последующем ядро, драйвера и код были полностью переработаны. Был создан свой перечень управляющих команд и командный интерпретатор.

В последствии данная разработка была высоко оценена на международной выставке CeBIT 2007, как техническое решение, специалистами компаний Intel, Cisco и тогда еще никому не известной компании Huawei.