Управление трафиком корпоративных вычислительных сетей на базе нейросетевых технологий

• Автор: Стешенко, Виталий Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Астрахань
• Количество страниц: 139 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ КОРПОРАТИВНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ

1.1. Технология

1.2. Стек протоколов I.

1.3. Сервисы корпоративных вычислительных сетей.

1.4. Механизмы управления интенсивностью трафика

1.5. Механизмы обеспечения гарантированного качества обслуживания .

1.6. Проблема самоподобия трафика.

1.7. Выбор подхода для управления трафиком

1.8. Постановка задачи исследования.

1.9. Выводы по первой главе.
ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ И АНАЛИЗ ТРАФИКА КОРПОРАТИВНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ.
2.1. Основные признаки самоподобных процессов в корпоративных вычислительных сетях
2.2. Результаты эксперимен тальных исследований трафика корпоративной вычислительной сети.
2.3. Математическая модель трафика корпоративных вычислительных сетей на основе фрактального броуновского движения
2.4. Анализ возможности прогнозирования трафика корпоративных вычислительных сетей
2.5. Выводы по второй главе.
ГЛЛВЛ 3. СОЗДАНИЕ АЛГОРИТМИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ГРАФИКОМ КОРПОРАТИВНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ НА БАЗЕ
НЕЙРОСЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ.
3.1. Алгоритм перераспределения полосы пропускания
3.2. Прогнозирование трафика корпоративных вычислительных сетей на
базе нейросетевых технологий
3.3 Алгоритм перераспределения буферной памяти маршрутизаторов
3.4. Метод интеллектуального управления трафиком
3.5. Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТРАФИКОМ НА БАЗЕ НЕЙРОСЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ.
4.1. Имитационное моделирование с помощью симулятора 82.
4.2 Структура интеллектуальной системы управления трафиком.
4.3. Программная реализация системы управления трафиком
4.4. Результаты внедрения подсистемы прогнозирования трафика.
в Астраханском государственном техническом университете
4.5. Выводы по четвертой главе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Апробация работы. Москва, ), -й Международной конференции «Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-» (Ярославль, ), международной конференции «Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании‘» (Одесса, ), а также на конференциях профессорско-преподавательского состава АГТУ. Диссертация выполнена в соответствии с планом госбюджетных научных исследований, проводимых Астраханским государственным техническим университетом. Полученные результаты отражены в отчете о госбюджетной НИР кафедры «Связь» АГТУ (тема: «Анализ и синтез элементов и устройств телекоммуникационных, информационноизмерительных систем и систем управления»; номер государственной регистрации: 1). Публикации. ВАК. Зарегистрирован 1 программный продукт в Реестре программ для ЭВМ Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам. Без соавторства опубликовано 4 работы. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованной литературы и приложений. Основная часть диссертации изложена на 9 страницах машинописного текста, содержит рисунка и 3 таблицы. Список литературы насчитывает наименования. Во введении обоснована актуальность выбранной темы, в общем виде сформулированы цель и задачи исследования, научная новизна и практические результаты, приведено краткое содержание работы по главам. В первой главе проведен системный анализ предметной области исследования — корпоративной вычислительной сети на основе технологий Ethernet, работающей по протоколам из стека TCP/IP. Подробно рассмотрены классификация различных видов трафика и алгоритмы обеспечения гарантированного качества сервисов. Приведен обзор основных методов управления интенсивностью и сглаживания передаваемого по сети трафика. Проведен анализ работ в области математических исследования поведения трафика корпоративных вычислительных сетей. Проведен системный анализ интеллектуальных методов аналитической обработки данных. Были выявлены достоинства и недостатки предметно-ориентированных систем, статистических пакетов, нейросетевых пакетов, систем на основе метода ближайшего соседа, методов эволюционного программирования, систем ограниченного перебора, и сделан вывод о целесообразности использования для анализа данных в корпоративных вычислительных сетях систем, основанных на технологии нейронных сетей. В результате проведенного анализа работ по предметной области сделан вывод и поставлена задача исследования. Во второй главе обоснован выбор математической модели, описывающей трафик корпоративных вычислительных сетей. Для обоснования выбора математической модели был проведен эксперимент по сбору реального трафика и его статистическому анализу. Основным результатом проведенных исследований в области анализа трафика современных корпоративных вычислительных сетей является вывод о самоподобии трафика и возможности описания реального трафика математической моделью фрактального броуновского движения. Проведен анализ самоподобного сетевого трафика на возможность прогнозируемости, которая обосновывается наличием долговременной памяти, персистентности сетевого трафика и бесконечно протяженным интервалом корреляции. Третья глава посвящена алгоритмической реализации системы интеллектуального управления трафиком корпоративных вычислительных сетей на базе нейросетевых технологий. На основе математической модели сетевого трафика и существующих методов управления интенсивностью трафика и его сглаживания разработан алгоритм перераспределения полосы пропускания. Выбран метод прогнозирования поступающих пакетов сетевого трафика. Разработана краткосрочная модель прогнозирования сетевого трафика на базе нейросетевых технологий. Разработан алгоритм перераспределения буферной памяти маршрутизаторов. Разработан метод интеллектуального управления трафиком корпоративных вычислительных сетей. Четвертая глава посвящена практической реализации системы управления трафиком корпоративных вычислительных сетей.