Разработка моделей и методов анализа виртуальных частных сетей с учетом особенностей их практической реализации

• Автор: Росляков, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 352 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ РЕАЛИЗАЦИИ УСЛУГ ВИРТУАЛЬНЫХ ЧАСТНЫХ СЕТЕЙ
1.1. Перспективность услуг VPN
1.2. Классификация технологий реализации VPN
1.3. Проблемы оптимального распределения ресурсов сетей общего пользования для реализации VPN
1.4. Общая архитектура системы эксплуатационной поддержки VPN
1.5. Канальная модель VPN
1.6. Потоковая модель VPN
1.6.1. Базовые принципы потоковой модели
1.6.2. Особенности резервирования сетевых ресурсов в потоковой модели VPN
1.6.3. Комбинированная модель VPN
1.6.4. Классификация потоковых моделей VPN
1.6.5. Условные обозначения потоковых моделей VPN
1.7. Анализ работ в области исследования VPN
1.8. Постановка задачи исследования
1.9. Выводы по главе
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДА АНАЛИЗА КАНАЛЬНОЙ МОДЕЛИ VPN
2.1. Постановка задачи исследования канальной модели VPN
2.2. Оптимальное распределение сетевых ресурсов для отдельных VPN
2.3. Разработка метода распределения сетевых ресурсов для всех реализованных VPN
2.4. Исследование канальной модели VPN
2.5. Выводы по главе

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ АНАЛИЗА ПОТОКОВЫХ МОДЕЛЕЙ VPN ПРИ ОТСУТСТВИИ ОГРАНИЧЕНИЙ НА СЕТЕВЫЕ РЕСУРСЫ
3.1. Потоковые модели VPN с древовидной топологией
3.1.1. Особенности потоковых моделей VPN с древовидной топологией
3.1.2. Потоковая модель VPN с древовидной топологией и симметричным трафиком конечных точек
3.1.3. Потоковая модель VPN с древовидной топологией и суммарно-симметричным трафиком конечных точек
3.1.4. Потоковая модель VPN с древовидной топологией и асимметричным трафиком конечных точек
3.1.5. Разработка двухшагового алгоритма покрывающего дерева
3.2. Комбинированная модель VPN
3.3. Потоковая модель VPN с многопутевым маршрутированием трафика
3.4. Потоковая модель VPN с однопутевым маршрутированием трафика
3.5. Выводы по главе
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ АНАЛИЗА ПОТОКОВЫХ МОДЕЛЕЙ VPN ПРИ НАЛИЧИИ ОГРАНИЧЕНИЙ НА СЕТЕВЫЕ РЕСУРСЫ
4.1. Влияние ограничений сетевых ресурсов на реализацию VPN
4.2. Разработка алгоритма анализа потоковой модель VPN с древовидной топологией и симметричным трафиком
4.3. Разработка модифицированного алгоритма для потоковой модели VPN

4.4. Потоковая модель VPN с однопутевым маршрутированием трафика
4.5. Потоковая модель VPN о многопутевым маршрутированием трафика
4.6. Оценка характеристик различных моделей VPN при наличии ограничений на сетевые ресурсы
4.7. Выводы по главе
ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ

5.1. Программный пакет исследования моделей VPN
5.2. Сравнение характеристик канальной и потоковой моделей VPN
5.3. Сравнение характеристик различных потоковых моделей VPN
5.4. Сравнение характеристик алгоритмов синтеза потоковой модели VPN
5.5. Исследование комбинированной потоковой модели VPN
5.6. Исследование различных моделей VPN при наличии ограничений на сетевые ресурсы
5.7. Выводы по главе
ГЛАВА 6. РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРТНЫХ МОДЕЛЕЙ ВНЕДРЕНИЯ УСЛУГ VPN
6.1. Разработка экспертной модели оценки потребностей корпоративных пользователей в услугах VPN
6.1.1. Принципы формирования оценки потребностей в услугах VPN
6.1.2. Разработка критериев оценки потребностей корпоративных пользователей в услугах VPN
6.1.3. Оценка относительной важности критериев
6.1.4. Формирование балльной оценки экспертов

максимальный коэффициент использования ресурса по всем ресурсам сети должен быть минимален, чтобы трафику был нанесен как можно меньший ущерб. Именно так формулируется задача ТЕ в RFC 2702 «Requirements for Traffic Engineering Over MPLS» [28]. В данном документе, содержащем общие рекомендации Инженерной группы поддержки Интернет IETF (The Internet Engineering Task Force) по решению задач ТЕ с помощью технологии коммутации по меткам MPLS, в качестве целевой функции оптимизации путей предложено выражение: min (max К,), где К, - коэффициент использования г-го ресурса.
Другим способом постановки задачи ТЕ может быть поиск такого набора путей, при которых все значения коэффициентов использования ресурсов не будут превышать некоторый заданный порог Лтах. Подобный подход более прост в реализации, так как связан с перебором меньшего количества вариантов, поэтому он чаще применяется на практике.
Термин ТЕ имеет и более широкую трактовку, когда под ним понимается глобальная оптимизация сети за счет изменения всех возможных параметров: количества и производительности маршрутизаторов, топологии связей между ними, скоростей каналов передачи данных, приоритетов обслуживания потоков и т. п. В набор управляемых параметров включаются также и параметры нагрузки: например, интенсивности передаваемых сетью потоков - в случае перегрузки сети их можно ограничить до некоторой величины, чтобы заторы уменьшились до приемлемого уровня.
Такой глобальный подход принят в основном документе рабочей группы Traffic Engineering (TEWG) IETF RFC 3272 «Overview and Principles of Internet Traffic Engineering» [29]. В указанном документе в технологию ТЕ включаются методы трех основных временных масштабов (рис. 1.10):