Разработка и исследование адаптивной системы управления потоком кадров в сетях передачи данных (стандарт ИСО 8802-3:2001)

• Автор: Макаренко, Андрей Викторович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Владикавказ
• Количество страниц: 123 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Актуальные проблемы

мультисервисных транспортных сетей.

1.2. Описание технологии ii .

1.3. Коммутаторы ii .

1.4. Алгоритмы управления потоками кадров

в сетях ii

1.5. Алгоритмы управления очередями кадров

и классами трафика в коммутаторах ii

1.6. Анализ положений 2.3х комитета I
и положений Е.0 комитета МСЭТ
1.7. Постановка цели и задач исследования.
1.8. Разработка структурнофункциональной схемы
системы автоматического управления потоком кадров.
1.9 Выводы по главе.
2. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ СТАНДАРТНОЙ ТЕХНОЛОГИИ УПРАВЛЕНИЯ
ПОТОКОМ КАДРОВ I 2.3Х.
2.1. Общая постановка задачи
2.1.1. Наблюдаемость системы.
2.1.2. Идентифицируемость системы
2.1.3. Стохастические системы
и их наблюдаемость и идентификация.
2.1.4. Управляемость системы
2.2. Разработка математической модели объекта управления
2.2.1. Постановка задачи.
2.2.2. Синтез модели.
2.2.3. Оценка адекватности модели
2.3. Комплексное исследование динамики объекта управления.
2.3.1. Постановка задачи.
2.3.2. Численный эксперимент.
2.3.3. Результаты моделирования
2.4. Формулировка критерия оптимальности
и разработка функционала качества управления
2.5. Комплексное исследование динамики
стандартной системы управления потоком кадров I 2.Зх
2.5.1. Постановка задачи.
2.5.2. Преобразование закона управления САУ потоком кадров
I 2.Зх в математическую форму записи.
2.5.3. Численный эксперимент.
2.5.4 Результаты моделирования
2.6. Выводы по главе
3. СИНТЕЗ АДАПТИВНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПОТОКОМ КАДРОВ
3.1. Общая постановка задачи
3.2. Выбор структуры новой управляющей системы
3.3. Разработка закона управления.
3.4. Разработка алгоритма поисковой адаптации
параметров закона управления.
3.5. Комплексное исследование динамики
разработанной системы управления потоком кадров
3.5.1. Постановка задачи.
3.5.2. Численный эксперимент.
3.5.3 Результаты моделирования.
3.6. Выводы по главе.
4. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ СТАНДАРТНОЙ
И РАЗРАБОТАННОЙ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПОТОКОМ КАДРОВ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.
ЛИТЕРАТУРА


Основные научные положения, теоретические вывода и рекомендации, содержащиеся в диссертационной работе, получены автором самостоятельно. Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 4 печатных работах. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка основных обозначений и списка литературы. Работа содержит 2 страницы машинописного текста, рисунков, таблиц, и список литературы из наименований. При быстром развитии телекоммуникационных инфраструктур и спектра предоставляемых ими услуг, связанных с передачей данных, городские и региональные мультисервисные транспортные сети приобретают особое значение, поскольку становятся важнейшим составным элементом коммуникаций в человеческом обществе [7], [8]. Действительно, спрос на пропускную способность растет быстрыми темпами, впрочем как и необходимая для передачи увеличивающегося графика емкость международных, региональных и городских каналов. Связано это с активным и повсеместным внедрением ресурсоемких приложений: речевых, передачи данных, изображения, мультимедиа, IP-доступа, различных дополнительных и интеллектуальных услуг. Что в свою очередь ставит проблему' недостаточной пропускной способности существующих инфраструктур, основанных на технологиях предварительного соединения каналов, таких как SDH/Sonet и ATM. Параллельно с этим, идут и другие процессы, в частности усовершенствование и конвергенция технологий DWDM, MPLS и Gigabit Ethernet. Причем именно технология Gigabit Ethernet становится основным канальным решением для городских и региональных мультисервисных транспортных сетей, вытесняя со своих позиций технологию SDH. Весьма важно, что вышеозначенные приложения предъявляют достаточно строгие и порой противоречивые требования к качеству обслуживания на сетях передачи данных, что создаст проблему обеспечения приемлемого качества обслуживания для сетевого соединения из конца в конец. Основополагающими в этом вопросе являются рекомендации Сектора стандартизации электросвязи Международного союза электросвязи (МСЭ-Т) [I]. Технология MPLS позволяет поддерживать все упомянутые приложения в мультисервисной транспортной сети Ethernet и управлять качеством обслуживания без необходимости вводить в значительных областях сети иные транспортные механизмы, протоколы маршрутизации и планы адресации [3]. В основе MPLS лежит принцип обмена меток [9]. Любой передаваемый пакет ассоциируется с тем или иным классом сетевого уровня (Forwarding Equivalence Class, FEC), каждый из которых идентифицируется определенной меткой. Label Switch Path, LSP), но и в смысле доступа к общим ресурсам (полосе пропускания канала, буферному пространству и процессорному времени коммутатора). В результате обеспечивается эффективная поддержка требуемого QoS. Сеть MPLS делится на две функционально различные области - ядро и граничную область. Ядро образуют устройства минимальным требованием к которым является поддержка MPLS и участие в процессе маршрутизации трафика для того протокола, который коммутируется с помощью MPLS. Маршрутизаторы ядра (Label Switching Router, LSR) занимаются только коммутацией. Вес функции классификации пакетов по различным FEC, построение LSP с гарантированным уровнем QoS, а также реализацию таких дополнительных сервисов, как фильтрация, явная маршрутизация, поточное шифрование, выравнивание нагрузки и управление трафиком, берут на себя граничные коммутаторы (Label Edge Router, LER). Таким образом, одна из основных особенностей MPLS - отделение процесса коммутации кадра от анализа заголовков сетевого и транспортного уровней, в результате интенсивные вычисления приходятся на граничную область, а высокопроизводительная коммутация выполняется в ядре, что позволяет оптимизировать конфигурацию устройств MPLS в зависимости от их местоположения в сети. Но технология MPLS, как видно из краткого ее описания, в основном предназначена для управления топологией сети на уровне маршрутов передачи данных. Следовательно, для качественного решения вышеозначенных проблем требуегся выработка критериев оптимального их разрешения и модификация технологии Gigabit Ethernet.