Управление перераспределением потоков в магистральных сетях передачи данных

• Автор: Максимович, Вадим Васильевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 131 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СРЕДСТВА ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТОКОВ ДАННЫХ В КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЯХ.

1.1. Классификация алгоритмов и средств управления маршрутизацией потоков данных обзор

1.2. Многопротокольная коммутация меток

1.3. Методы перераспределения потоков данных с помощью технологии МРЬЭТЕ.

ГЛАВА 2. ЗАДАЧА О РАВНОМЕРНОЙ ЗАГРУЗКЕ КАНАЛОВ СВЯЗИ СЕТИ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

2.1. Постановка задачи о равномерной загрузке каналов связи

2.2. Обзор методов решения задач удовлетворения ограничений с конечными областями значения переменных.
2.3. Программирование в ограничениях как метод решения задачи о равномерной загрузке каналов связи СПД

2.4. Булевы модели генерации туннельных маршрутов

ГЛАВА 3. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ РАВНОМЕРНОЙ ЗАГРУЗКОЙ КАНАЛОВ СВЯЗИ В МАГИСТРАЛЬНОЙ СЕТИ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
3.1. Описание системы управления.
3.2. Структура и функциональные возможности программного обеспечения сервера маршрутизации.
3.3. Балансировка загрузки каналов связи для магистральной СПД ВСЖД
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Задача методов перераспределения потоков данных (Traffic Engineering) - по возможности максимально и сбалансировано использовать все ресурсы СПД так, чтобы СПД при заданном качестве обслуживания обладала как можно более высокой суммарной производительностью^] и эффективно использовала доступные ресурсы сети, кроме того, методы перераспределения потоков данных должны обеспечить быстрое восстановление работоспособности сети передачи данных в случае отказа канала связи или оборудования[4-6]. Методы перераспределения потоков данных основаны на резервировании ресурсов. То есть они не только позволяют найти рациональный маршрут для потока, но и резервируют для него пропускную способность [3]. Пропускная способность СПД - это не только пропускная способность каналов связи, используемых в этой сети, но и производительность используемого оборудования передачи данных (пропускная способность портов, скорость маршрутизации пакетов). При этом необходимо учитывать то, что пиковые показатели производительности оборудования передачи данных не всегда достижимы и зависят от условий эксплуатации. Разработка базовых методов перераспределения потоков данных для пакетных сетей в глобальных СПД необходима из-за возросших требований к качеству обслуживания, надежности сети, а также увеличения количества и массового распространения сервисов с высокими требованиями к качеству обслуживания. Как отмечается в [7] основная классификация алгоритмов основана на том, чувствительны ли выбираемые маршруты к изменению входных параметров трафика и параметров линий. В статических алгоритмах выбор пути основан на старой информации о состоянии сети, а в динамических алгоритмах этот выбор основан на текущей информации. Статические алгоритмы, как правило, базируются на моделях потокового типа, (которые в свою очередь, в основном используют математический аппарат нелинейного программирования и градиентные методы поиска оптимальных решений), а динамические - на методах кратчайшего пути. Основное отличие между этими подходами состоит в том, что первый позволяет вычислять маршруты сразу для нескольких соединений одновременно, а второй - только для одного соединения. Исходя из этого, алгоритмы потокового типа потенциально являются более точными по сравнению с алгоритмами кратчайшего пути. Однако, меняя стоимости линий в процессе использования алгоритма кратчайшего пути исходя из состояния сети (в первую очередь - загруженности линий) можно существенно улучшить качество работы алгоритма. Более того, доказано [8], что в предельном случае эти два типа алгоритмов характеризуются одинаковой эффективностью. СотрШеб). Эти два подхода можно использовать совместно -так, в PNNI [9-] первоначально маршрут выбирается из множества заранее рассчитанных маршрутов, при невозможности же использования этих маршрутов в свете удовлетворения параметров заявки на соединение производится поиск, исходя из требований заявки. Отметим, что стратегия “заранее вычисляемые” принадлежит к классу квази-статических алгоритмов, так как маршрут для текущей заявки учитывает только старую информацию. В свою очередь, алгоритмы “по требованию” в ряде случаев также вынуждены использовать частично устаревшую информацию о состоянии сети. Алгоритмы “заранее вычисляемые” могут быть разделены на реализующие непосредственно выбор маршрута в источнике (Source Routing), выбирающие маршрут до начала установки соединения, и поэтапную маршрутизацию (Нор-Ьу-Нор), выбирающие маршрут непосредственно в процессе установки. Соответственно, протокол маршрутизации PNNI относится к алгоритмам Source Routing, а протоколы маршрутизации RIP, EIGRP, OSPF к алгоритмам Нор-Ьу-Нор. Еще одна классификация алгоритмов разделяет их на временнозависимые и временно-независимые. Алгоритмы первого типа должны учитывать моменты появления различных заявок на установку и разъединение соединений [], алгоритмы второго типа значения этих времен не учитывают. Один из способов классификации состоит в разделении всех алгоритмов на централизованные (на основе сетевого менеджмента) и распределенные (на основе сетевого сигналлинга). В централизованных алгоритмах выбор всех маршрутов осуществляется в центральном узле сети, а в распределенных - в отдельных узлах (как правило, в источниках сообщений) и при этом узлы сети должны обмениваться информацией о текущих значениях параметров связанных с ними линий.