Анализ эффективности информационных сетей на основе аппроксимационных моделей самоподобного трафика

• Автор: Благов, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 154 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Перечень сокращений

Введение.

САМОПОДОБНЫЙ ТРАФИК В ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЯХ

ПЕРЕДАЧИ ПАКЕТНЫХ ДАННЫХ. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

И ПОНЯТИЯ.

1.1 Открытие самоподобия сетевого трафика

1.2 Определение самоподобия

1.3 Понятие РТХ

1.4 Различные подходы моделирования самоподобного трафика

1.5 Общее описание исследуемых моделей.

1.6 Выводы по первой главе.
ГЛАВА 2.
МОДЕЛИРОВАНИЕ САМОПОДОБНОГО ТРАФИКА С ПОМОЩЬЮ
МОДЕЛИ I со И Е МОДИФИКАЦИЯ
2.1 Модель I со, определение и описание
2.2 Вычисление распределения скорости источников.
2.3 Эксперименты и результаты
2.4 Аппроксимация нормированной автокорреляционной функции
2.5 Двумерное распределение очереди в СМО с входным трафиком, сгенерированным данной моделью
2.6 Выводы по второй главе.
ГЛАВА 3.
МОДИФИКАЦИЯ МОДЕЛИ
ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТРАФИКА ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ.
3.1 Описание модели Оп .
3.2 Вычисление параметров индивидуального источника
3.2.1 Геометрическое распределение времени в периоде.
3.2.2 Пуассоновское распределение времени в периоде
3.2.3 Паретоподобное распределение времени в периоде
3.4 Приближение моментов
3.5 Двумерное распределение очереди в СМО с входным трафиком, сгенерированным данной моделью
3.6 Выводы но третьей главе.
ГЛАВА 4.
ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ МОДИФИКАЦИЙ МОДЕЛЕЙ
4.1 Комплекс программ для моделирования и анализа самоподобного телекоммуникационного трафика.
4.2 Моделирование в среде i. Возврат к непрерывному времени.
4.3 Результаты имитационного моделирования в среде i
4.4 Анализ качества обслуживания на основании измерений характеристики вариации задержки
4.5 Выводы по четвертой главе
Заключение.
ЛИТЕРАТУРА


Кроме того результаты внедрены в учебный процесс (включены в лабораторные и практические занятия по дисциплине «теоретические основы телекоммуникаций»), что также подтверждено актом внедрения. Апробация работы. Самарской областной студенческой научной конференции (г. XV Российской конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов (г. Перспективные информационные технологии для авиации и космоса» (г. Самара, ). Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, из них 4 - в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России. Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. В первой главе даны основные теоретические сведения об открытии и исследовании самоподобия в сетевом трафике. Подробно рассматривается понятие самоподобия. Дается определение самоподобного процесса, описываются его основные свойства. Рассматриваются такие понятия как медленно и быстро убывающая зависимость, а также РТХ. Сравнивается предсказуемость продолжительности сетевого соединения, в случае если имеет место РТХ, и в случае экспоненциально убывающего распределения -РЛХ. АКФ. Sources». Вторая глава посвящена моделированию самоподобного трафика с использованием модели «Input M/G/со» с дискретным временем. Подробно рассматривается сама модель «Input M/G/со» с дискретным временем, и сопутствующие понятия. Приводится алгоритм вычисления распределения скорости одиночного источника, обеспечивающий аппроксимацию одномерного распределения. Приводятся и анализируются результаты экспериментов с данной моделью. Предлагается способ аппроксимации нормированной АКФ, и приводятся результаты соответствующих экспериментов. Экспериментально оценивается двухмерное распределение очереди, создаваемой данным трафиком, используемым как входной поток в. СМО). В заключении второй главы делается вывод, что трафик глобальных сетей достаточно хорошо имитируется с помощью разработанной модификации модели «Input M/G/оо» (с учетом всех аппроксимаций). Однако трафик локальных сетей имитируется этой моделью хуже, поэтому необходимо применение другой модели для решения задачи моделирования трафика локальных сетей. Материал второй главы опубликован в работах [ - , ]. В третьей главе исследуется модель «On-Off Sources». Подробно рассматривается сама модель, и определяются ее основные параметры. Рассматриваются различные распределения периода молчания (Off). Приводятся результаты соответствующих экспериментов. Предлагаются различные методы определения параметров модели, обеспечивающие аппроксимацию различных характеристик. Проводится анализ полученных результатов. Также как и в предыдущей главе проводятся экспериментальные оценки двумерного распределения очереди, создаваемой трафиком модели, используемым как входной поток GMO. В заключении главы делается вывод об адекватности разработанной модификации модели «On-Off Sources» для моделирования трафика локальных сетей. Материал второй главы опубликован в работах [, ]. В четвертой главе рассматривается применение разработанных модификаций моделей к анализу качества обслуживания в телекоммуникационных сетях. Производится описание разработанного программного- комплекса для анализа и моделирования самоподобного трафика по модификациям моделей «Input M/G/оо» и «Оп-off Sources». Дается краткий обзор программных продуктов по имитационному моделированию, описываются преимущества и удобство среды. Any Logic. Далее производится построение модификаций моделей непрерывного времени «Input M/G/со» (для моделирования трафика глобальных сетей) и модификаций «On-Off Sources» (для моделирования трафика локальных сетей) на основании разработанных в двух предшествующих главах моделей дискретного времени. В главе проводятся эксперименты по оценке вариации задержки -джиттера в натурном и смоделированном- трафике. Проводится анализ результатов. Делается вывод о том, что полученные результаты подтверждают преимущество разработанных модификаций моделей «Input M/G/со» и «Оп-off Sources» над базовыми в моделировании самоподобного телекоммуникационного трафика относительно важнейшей характеристики качества обслуживания - джиттера.