ImiNet/ImiFlow szakértői rendszer. »Infokommunikációs rendszerek és kapcsolódó. folyamatok modellezése. »Dr. Muka László»2007

Átírás

1 ImiNet/ImiFlow szakértői rendszer Infokommunikációs rendszerek és kapcsolódó folyamatok modellezése Dr. Muka László 2007

2 Az eredmények felhasználása S tratégiai szint T ak tik ai szint Operatív szint Stratégiai tervezés és üzleti tervezés támogatás Rendszertervezés támogatása Üzemeltetés-támogatás 2

3 A modellekkel elérhető előnyök S tratégiai szint T ak tik ai szint Operatív szint IT stratégia terv trendekre építve Katasztrófa tervek modelljei Beruházás tervezéstámogatás, kockázat csökkentés Rendszer modell (PSZÁF) IT változás menedzsment Erőforrások optimális allokálása Tartalék optimalizálás Költségcsökkentés Optimális konfigurációk beállítása Rendelkezésre állás prognózis Extrém helyzetek kezelése 3

4 A modellezés technológiája: lépések, outputok Általános modellek Statisztikák Korrekciós tervek Előkészítés Szimuláció Implementáció Kiértékelés Speciális modellek Eredményfájlok 4

5 A modellezés technológiája: lépések, outputok Céldefiniálás Adatgyűjtés Elemzés Korrekciós-terv Bevezetés Általános modellek Statisztikák Korrekciós tervek Előkészítés Szimuláció Implementáció Kiértékelés Speciális modellek Modellkészítés Verifikálás Futtatások (What-if) Eredményfájlok Elemzések Következtetések Javaslatok 5

6 A modellezés technológiája: lépések, outputok Statisztikák Modellkészítés Verifikálás Futtatások (What-if) Céldefiniálás Adatgyűjtés Elemzés Előkészítés Szimuláció Általános modellek Speciális modellek Oktatás Support Implementáció Korrekciós-terv Bevezetés Korrekciós tervek Kiértékelés Eredményfájlok Elemzések Következtetések Javaslatok 6

7 Szimulációs modellek és jellemzőik A diszkrét, esemény vezérelt számítógépes modellekkel vizsgálhatók az ICT rendszerek gazdasági és műszaki jellemzői. Lehetőség van a hardver, a szoftver és a felhasználók viselkedésének modellezésére, az üzleti folyamatok elemzésére. A modellekben lehetséges, a valós folyamatok visszajátszása és elképzelt folyamatok beillesztése. A modellek a rendszer teljes életciklusa alatt használhatók. Rendszeres alkalmazásuk folyamatosan termel hozzáadott értéket. 7

8 Szimulációs modellek és jellemzőik Különösen jelentős a what-if szcenáriók lejátszásának lehetősége: amikor még nem létezik a vizsgálandó rendszer amikor a mérés költséges, vagy nem kivitelezhető (pl. extrém helyzetek, katasztrófa szituációk, stb.). A modellek futtatásakor a következő lehetőségeink vannak: programozhatjuk a gyűjtendő jellemzőket, a gyakoriságot, az időtartamot, a helyszínt változtathatjuk a rendszer terhelésének mértékét megváltoztathatjuk a rendszer topológiáját 8

9 A modellezés technológiája: részletesebben Modellkészítés Verifikálás Futtatások (What-if) Céldefiniálás Adatgyűjtés Elemzés Korrekciós-terv Bevezetés Előkészítés Szimuláció Implementáció Kiértékelés Elemzések Következtetések Javaslatok 9

10 Előkészítés Céldefiniálás, adatgyűjtés, elemzés Terv-változatok elemzése Költségek Kritikus terhelések Routing elemzések: becsorgó forgalom Bekapcsolási jelenség: szinkronizáció Rendelkezésre állás Anomáliák 10

11 Előkészítés Céldefiniálás, adatgyűjtés, elemzés S tratégiai szint T ak tik ai szint Operatív szint IT stratégia terv trendekre építve Katasztrófa tervek modelljei, BCP Beruházás tervezéstámogatás, kockázat csökkentés IT változás menedzsment Erőforrások optimális allokálása Tartalék optimalizálás Költségcsökkentés Optimális konfigurációk beállítása Rendelkezésre állás prognózis Extrém helyzetek kezelése 11

12 Előkészítés Céldefiniálás, adatgyűjtés, elemzés Fióklista Forrás: *** Fiókok összeköttetései Forrás: *** Elsődleges összeköttetések, tartalék összeköttetések kapacitásokkal Telephelyenkénti hang forgalom Forrás: *** Adott fiókból hány percnyi beszélgetést kezdeményeztek egy konkrét hónapban Hang forgalom típusonkénti megoszlása Forrás: *** Helyi, belföldi, nemzetközi, mobil, stb. Fiók LAN alapstruktúrája Forrás: *** Alapvető eszköztípusok állnak rendelkezésünkre Fiókokban lévő hostok száma Forrás: benchmark Fiókokban lévő hostokon futó alkalmazások hálózati forgalma Forrás: benchmark VoIP-ra áthelyezhető telefonbeszélgetések aránya Forrás: benchmark Nem VoIP adatforgalom az egyes összeköttetéseken Forrás: benchmark Egy tranzakció hossza Forrás: benchmark 3-5 kbyte Igényelt válaszidő Forrás: benchmark 0,1 sec Híváshossz profil Forrás: benchmark Hívásgyakoriság profil Forrás: benchmark Hívásirány profil Forrás: benchmark A hossz, gyakoriság és irány profil leírja a teljes hangforgalmat 12

13 Előkészítés Céldefiniálás, adatgyűjtés, elemzés Változó Lehetőségek Fióklista Bővítés / Megszűntetés / Költöztetés Fiókok összeköttetései Kapacitás változtatás Telephelyenkénti hang forgalom Alkalmazottak számának változása Hang forgalom típusonkénti megoszlása Hívásprofilok módosítása Fiókokban lévő hostok száma Bővítés / Megszűntetés Fiókokban lévő hostokon futó alkalmazások hálózati forgalma Új alkalmazások felvétele VoIP-ra áthelyezhető telefonbeszélgetések aránya Arányszám módosítása Igényelt válaszidő - módosítható - Híváshossz profil - módosítható - Hívásgyakoriság profil - módosítható - Hívásirány profil - módosítható - 13

14 Előkészítés Céldefiniálás, adatgyűjtés, elemzés Híváshossz sűrűség Híváshossz eloszlás 35,00% 120,00% 29,50% 30,00% 100,27% 104,28% 112,18% 100,00% 93,79% 25,00% 80,62% 19,64% 20,00% 70,64% 55,47% 15,00% 80,00% 60,00% 15,18% 13,16% 40,00% 9,98% 10,00% 7,91% 6,34% 6,49% 25,97% 20,00% 4,00% 5,00% 6,34% 0,00% 0,00% s s s s s s s s s 14

15 0:00:00 1:00:00 2:00:00 3:00:00 4:00:00 5:00:00 6:00:00 7:00:00 8:00:00 9:00:00 10:00:00 11:00:00 12:00:00 13:00:00 14:00:00 15:00:00 16:00:00 17:00:00 18:00:00 19:00:00 20:00:00 21:00:00 22:00:00 23:00:00 Előkészítés Céldefiniálás, adatgyűjtés, elemzés Terminálok által foglalt logikai csatornák

16 _0 5 _0 0 _1 9 _1 4 _0 9 _0 4 _2 3 _1 8 _1 3 _0 8 _0 3 _2 2 _1 7 _1 2 _0 7 _0 2 _2 1 _1 6 _1 1 _0 6 _0 1 _2 0 _1 5 _1 0 _0 5 _0 0 Átvitt adatmennyiség óránkéti átlaga (byte) Előkészítés Céldefiniálás, adatgyűjtés, elemzés BANK Átvitt adatmennyiség Nap_Óra 16

17 Előkészítés Céldefiniálás, adatgyűjtés, elemzés Hívások januártól decemberig Új rendszer Régi számok február március április május június július augusztus szeptember október november december 17

18 A modellezés technológiája: részletesebben Modellkészítés Verifikálás Futtatások (What-if) Céldefiniálás Adatgyűjtés Elemzés Korrekciós-terv Bevezetés Előkészítés Szimuláció Implementáció Kiértékelés Elemzések Következtetések Javaslatok 18

19 Szimuláció Modellkészítés, verifikálás, futtatások, what-if, ( as-is ) Top-down módszer Aggregált modellek Részletes modellek Fókuszált vizsgálat Háttérforgalom Bottom-up módszer BP elemzésekből, Business Impact 19

20 Szimuláció Modellkészítés, verifikálás, futtatások, what-if, ( as-is ) What if szcenáriók Hálózatbővítés VoIP bevezetése Új alkalmazások bevezetése (hálózatmenedzsment eszközök, távfelügyelet, intranet bevezetése) Központ áthelyezés Extrém, katasztrófa helyzetek Tartalékolási kérdések Stb. 20

21 A modellezés technológiája: részletesebben Modellkészítés Verifikálás Futtatások (What-if) Céldefiniálás Adatgyűjtés Elemzés Korrekciós-terv Bevezetés Előkészítés Szimuláció Implementáció Kiértékelés Elemzések Következtetések Javaslatok 21

22 0 18 :3 0: :0 0: :3 0: :0 0: :3 0: :0 0: :3 0: :0 0: :3 0: :0 0: :3 0: :0 0: :3 0: :0 0:00 11 :3 0: :0 0:00 10 :3 0: :0 0:00 9:30:00 9:00:00 8:30:00 8:00:00 7:30:00 7:00:00 Kiértékelés Elemzések, következtetések, javaslatok Budapest.Server Out Bit Thru put max Server Ou t

23 1: 0 1: 0: : 0: : 0: : 0: : 0: : 0: : 0: : 0: : 0: : 0: : 0: : 0: : 0: : 0: : 0: : 0: : 0: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : :3 00 0: 00 Kiértékelés Elemzések, következtetések, javaslatok Bekescsaba_669_cmax 8 Num Conn max 129[0]-> >669[0] 7 129[3]-> >669[1] 660[6]->64000->669[2]

24 A modellezés technológiája: részletesebben Modellkészítés Verifikálás Futtatások (What-if) Céldefiniálás Adatgyűjtés Elemzés Korrekciós-terv Bevezetés Előkészítés Szimuláció Implementáció Kiértékelés Elemzések Következtetések Javaslatok 24

25 Implementáció A korrekciós tervezés és a bevezetés támogatása modellezéssel Korrekciós terv-változatok készítése Eszközök kiválasztása A bevezetés tervezése funkcionális szempontok költség szempontok 25

26 _0 5 _0 0 _1 9 _1 4 _0 9 _0 4 _2 3 _1 8 _1 3 _0 8 _0 3 _2 2 _1 7 _1 2 _0 7 _0 2 _2 1 _1 6 _1 1 _0 6 _0 1 _2 0 _1 5 _1 0 _0 5 _0 0 Átvitt adatmennyiség óránkéti átlaga (byte) Átkapcsolási vizsgálatok BANK Átvitt adatmennyiség Nap_Óra 26

27 ImiNet/ImiFlow szakértői rendszer Felépítés, komponensek, működési alapelvek

28 Fejlesztési technológia Objektum-orientált technológia Rendszertervezés Unified Modelling Language Microsoft Visio Rendszerfejlesztés Borland C++ Builder 6 (Professional Edition) Adatbázisok MSSQL, Microsoft Access (lecserélhető, rugalmas ODBC-n keresztül megvalósított) Együttműködés, interfészek NetViz Microsoft Visio Microsoft Excel Hozzáférési jogosultságok kezelése HASP kulcsos védelem Login Password védelem 28

29 Rendszer komponensek BIZTONSÁGI MODUL RIPORT MODUL TERHELÉS MODELLEK GAZDASÁGI MODUL SZIMULÁCIÓS MOTOR ADATBÁZIS TRANSZPORTER HÁLÓZAT MODELLEK RENDSZER SZEKENNELÉS 29

30 Topológia Legfelső hierarchia szint 30

31 Topológia Alsóbb hierarchia szintek 31

32 Topológia Alsóbb hierarchia szintek 32

33 Topológia Alsóbb hierarchia szintek 33

34 Modell-elemek Felhasználható elemek A felhasználható elemek listája: Applikáció, Telefon MCU Call Switch (Call Manager) Router Firewall (Router) Gateway (Router) Switch Host Összetett modul Telephely (Összetett modul) LAN (Összetett modul) Link 34

35 Modell-elemek tulajdonságai Router - Routing 35

36 Modell-elemek Statisztikai paraméterek bevitele 36

37 Modell-elemek Statisztikai paraméterek bevitele Egyszerű profilok Normál Konstans Exponenciális Csonkolt normál Egyenletes Egész értékű egyenletes Poisson Összetett profilok Az összetett profilok segítségével tetszőleges pontossággal leírhatók az egyes valószínűségi jellemzők 37

38 Modell-elemek Összekötési szabályok Tetszőleges számú router összekapcsolható egymással. Routerrel - routeren, firewall-on, és gateway-en kívül - csak switch elem köthető össze. Egy switch csak egy router (illetve firewall, vagy gateway) elemhez kapcsolható Egy switchhez tetszőleges számú host elem kapcsolódhat, de egy host elem csak egy switchhez kapcsolódhat. Egy host elemre egyetlen applikáció csoport elem és/vagy telefoncsoport elem kapcsolható. Kapcsolható a hostra még MCU elem és Call Manager elem is. Az összetett modell-elemek szerepe csak a struktúra kialakításában van, szeparálásra szolgálnak, erre a célra szabadon használhatóak, viszont hozzájuk kötni semmit nem lehet. 38

39 Modell-elemek Összekötési szabályok 39

40 Hangforgalom vizsgálata 40

41 Telefonkészülék csoport paraméterei 41

42 Adatforgalom vizsgálata 42

43 Applikáció csoport paraméterei 43

44 Költségparaméterek bevitele Telephelyenkénti havi költségek: összeköttetések berendezések routerek, PBX-ek LAN (switch, host, software) szolgáltatások migráció előtt / után Az ügyfelek felsorolása és a percdíjak betöltése fájlból történik 44

45 Riport Általános 45

46 Riport Hívás számok, hosszak 46

47 Riport Hívás számok, hosszak 47

48 Riport Hívás költségek 48

49 Riport Forgalom után fizetendő költségek migráció előtt és után 49

50 Riport Routerek terheltsége tulajdonos / finanszírozó szerinti bontásban 50

51 Riport Havi fix költségek alakulása migráció előtt / után 51

52 Riport Fix költségek különbözete 52

53 Vektoros outputok Összeköttetések VoIP terheltsége 53

54 Vektoros outputok Sikeres hívások száma a nap folyamán irányonként 54

55 Táblázatos állomány Telefoncsoportból kiinduló és beérkező hívások, sikertelen híváskísérletek 55

56 Táblázatos állomány Csomagok száma, késleltetése, jitter 56

57 Táblázatos állomány Routerek terheltsége (QoS, VoIP bontásban) 57

58 Folyamat modellezés Folyamatstruktúra feltérképezése UML jelölésrendszerrel processz diagramm készítése Statisztikus jellemzők gyűjtése Modellelemek felparaméterezése Előző lépések során létrejön az as is modell Modell verifikáció Modell finomítás Dokumentatív jelleg what if scenario-k készítése Optimalizálás 58

59 Az ImiFlow felülete 59

60 A szimulációs szoftver modell elemei Generator: a szimuláció mozgatórugója, az entitás bölcsője Result: az entitás temetője Process: a folyamat lelke Junction: döntési pont Fork Join: többszálú folyamatszakasz Splitter: folyamat hasítása Transform: az entitás átalakító műhely Compound process: a hierarchikus folyamatábra kulcseleme 60

61 A GUI vizuális lehetőségei On-line grafikon, mellyel nyomon követhető a kiválasztott jellemzők változása a szimuláció során Grafikon kimenthető kép ill. Excel formátumban Folyamat kinyomtatása Animált szimuláció 61

62 Gyűjtött adatok Entity: Költségek (activity,resource(wt),role(wt),generation összege) Bejárt útvonal Sorbanállási idő Feldolgozási idő Resource: Foglaltság az idő függvényében Result: Beérkezett entitások száma Átfutási idejük statisztikus jellemzői (avg, min, max) Process: Beérkező, kimenő entitások száma Feldolgozási / kiszolgálási idők statisztikája Felhasznált erőforrások költsége 62

63 Referenciák Lencse, G., Muka, L Convergence of the Key Algorithm of Traffic-Flow Analysis Journal of Computing and Information Technology Vol 14, No. 2, pp Lencse, G., Muka, L Developing a Meta-methodology Supporting the Application of Parallel Simulation The 2006 European Simulation and Modelling Conference, (ESM 2006), October 23-25, 2006 Toulouse, France Lencse, G., Muka, L Expanded Scope of Traffic Flow Analysis: Entity Flow-Phase Analysis for Rapid Performance Evaluation of Enterprise Process Systems The 2006 European Simulation and Modelling Conference, (ESM 2006), October 23-25, 2006 Toulouse, France 63