Уперше розроблено спеціальний комплекс імітаційних моделей для аналізу та багаторівневого моделювання процесів обміну даними у комп'ютерних мережах на базі стека протоколів ТСР/ІР, що дозволяє більш повно та точно визначати сумісний вплив на ефективність обміну даними певних чинників, а саме: формування потоку даних, структури мережі, функціонування протоколів мережної та міжмережної взаємодії. Одержано залежності, що характеризують закономірності зміни реальної пропускної спроможності під час реалізації різних режимів обміну даними у мережах локального та корпоративного масштабу, що дозволяє за заданих умов експлуатації мережі виконувати кількісне порівняння ефективності різних режимів обміну даними з метою вибору найраціональнішого з них. Запропоновано метод підвищення ефективності мережного обміну даними на базі використання комплексу імітаційних моделей й одержаних за їх допомогою певних залежностей. Розроблений метод забезпечує можливість детального урахування особливостей функціонування мереж за різних режимів і дозволяє завдяки удосконаленню режимів обміну даними підвищувати ефективність функціонування мережі на 10 - 15 %.