Transport layer protocols and performance of picture archival and communications systems

Abstract

VI TAŞIMA KATMANI PROTOKOLLARI VE İMGE ARŞİVLEME VE İLETİŞİMİ DİZGELERİ BAŞARIM ANALİZİ KISA ÖZET Çokluortamlı iletişim dizgelerinin gerçeklenmesi, iletişim, bilgisayar, arşivleme, imge işleme, vb., farklı özellikte birçok teknolojinin tümleştirilerek kullanılmasını gerektirir. Bunun yanında, böyle bir dizgenin kullanım amacı ve çalışma özellikleri, dizgenin kuruluş parametreleri ile ilgili tasarım kararlarını doğrudan yönlendirir; aynı zamanda dizgenin kuruluşunda kullanılacak yöntemleri de belirler. Doktora çalışmasında, bilgisayar ağ protokollarının başarım analizi için bir yöntemin geliştirilmesi ve dağıtılmış çokluortamlı dizgelerin başarım analizlerinin uygulamaya yönelik olarak yapılması konulan üzerinde yoğunlaşıldı ve konuyla ilgili uygulama olarak tıpsal imge arşivleme ve iletişimi dizgesi (medical PACS) seçildi. Bu bağlamda, dağıtılmış dizgelerin başarım analizi için bir nesneye yönelik benzetim modeli önerilerek PACS'ın başarım analizinde kullanıldı. Bu amaçla ayrık olay benzetim yöntemini kullanan bir başarım analizi yazılım paketi geliştirildi. Bu başarım analizi paketinde, nesneye yönelik modelleme ve nesneye yönelik programlama yöntemlerine ilişkin birçok yeni kavram geliştirildi ve uygulandı. Taşıma katmanı protokollarının dağıtılmış dizgenin basanını üzerindeki önemi vurgulanarak PACS'a uygun taşıma katmanı düzenekleri gerek analitik gerekse benzetim araçlan kullanılarak ayrıntılı olarak irdelendi ve uygun ağ protokol düzenleşimleri ve parametreleri önerildi. Aynca, PACS tasanmında kullanılmak üzere yeni bir başaran analizi ve boyutlandırma algoritması önerildi. Bu algoritma PACS tasarımcısını, belirli bir bantgenişliğine iye bir yerel alan ağı ve kullanıcı sayısı için en uygun sayıda işgörenin ve işgören bellek gereksinimlerinin saptanması konularında yönlendirir.

TRANSPORT LAYER PROTOCOLS & PERFORMANCE OF PICTURE ARCHIVAL AND COMMUNICATIONS SYSTEMS ABSTRACT The realisation of a on-line multimedia communications system necessitates the integration of diverse technologies, including but not limited to, communication, computer, archiving, image processing, etc. Additionally, the purpose and operation characteristics of such a system directly influences design decisions on system tune-up parameters as well as the techniques to be utilised in implementation of the system. We are mainly concerned with the development of a methodology for performance evaluation of network protocols, and on the application oriented performance analysis of distributed multimedia systems, and we have selected the medical Picture Archival and Communications System (PACS) as the application of interest. To this effect, a object- oriented simulation model for performance analysis of distributed systems is proposed and it is applied to performance analysis of PACS by means of the developed performance analysis software package which utilises discrete event simulation technique. In this performance analysis package, several new concepts related to object oriented modelling and object oriented programming are also developed and implemented. In the thesis, the importance of transport layer protocol on the performance of the system is emphasised and transport layer protocol mechanisms suitable for PAC, are explored in detail via both analytical and simulation techniques. Suitable network protocol configurations as well as transport protocol mechanisms and parameters are suggested. Additionally a new algorithm for dimensioning and performance analysis of PACS is introduced. This algorithm is expected to guide a PACS designer to select optimum number of servers and server buffer requirements for a given local area network bandwidth and user/modality population.