Математическое и программное обеспечение оперативной диагностики и оценки качества работы каналов телекоммуникационных сетей

• Автор: Серова, Дарья Алексеевна
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 183 с. : ил.

Введение
Глава 1. Телекоммуникационные сети. Анализ современных технологий передачи данных и показатели функционирования сети

1.1. Системы передачи данных как объект исследования

1.1.1. Определен ие объекта исследования

1.1.2. Роль корпоративных сетей в развитии информационнотехнической инфраструктуры систем передачи данных

1.1.3. Научнообразовательные сети как один из видов систем передачи данных

1.2. Способы организации и технологии построения телекоммуникационных сетей

1.2.1. Особенности проектирования телекоммуникационных сетей

1.2.2. Технологии, применяемые при построении коммуникационных сетей

1.3. Обзор существующих решений и суть проблемы мониторинга и диагностики работы телекоммуникационных сетей

1.3.1. Системы мониторинга и управления работой телекоммуникационных сетей

1.3.2. Задача мониторинга и диагностики сетевых процессов Выводы по Главе 1
Глава 2. Модель оценки качества работы телекоммуникационной сети на основе открытой потоковой информации
2.1. Методы сбора первичной статистической информации
2.1.1. Протоколы управления и I
2.1.2. Протокол обмена управляющими сообщениями I
2.1.3. Анализ базовых технологий передачи данных распределенной сети I I.
2.2. Математическое моделирование результатов исследования телекоммуникационной сети с помощью утилиты I протокола управляющих сообщений I
2.2.1. Первичный анализ данных о функционировании сети
2.2.2. Вероятностная математическая модель для числа потерянных пакетов. Уровень безотказности. Функция брака
2.2.3. Вероятностная математическая модель для ряда временных задержек
Выводы по Главе 2
Глава 3. Модель оценки качества работы телекоммуникационной сети на основе нечетких множеств
3.1. Нечеткие множества. Модель передачи данных на основе нечетких оценок
3.1.1. Использование нечетких методов в моделях телекоммуникационных сетей
3.1.2. Используемые положения Теории нечетких множеств. Операции над нечеткими множествами
3.2. Математическая модель построения оценки состояния телекоммуникационной сети на основе нечетких множеств
3.2.1. Характеристики работы сети. Методы оценки качества на основе экспертных суждений
3.2.2. Оценка качества работы сети на основе нечеткого анализа ряда потерь пакетов
3.2.3. Оценка качества работы сети на основе нечеткого анализа ряда задержек пакетов
3.2.4. Агрегированная оценка качества работы сети на основе нечетких множеств
Выводы по Главе 3
Глава 4. Программный комплекс i . Результаты исследования телекоммуникационной сети
4.1. Архитектура и алгоритмы программного комплекса i
4.1.1. Модуль сбора статических данных о работе телекоммуникационной сети
4.1.2. Графический модуль представления данных
4.1.3. Программные модули обработки статистической информации
4.2. Результаты исследования качества работы телекоммуникационной сети I .
4.2.1 Анализ потерянных пакетов с помощью программного модуля
4.2.2 Анализ времени возвращения пакетов в серии испытаний с помощью программного модуля i
Выводы по Главе 4
Заключение
Обозначения и сокращения
Литература


В четвертой главе приведено описание алгоритмов расчетов параметров предложенных моделей, приведены блоксхемы работы программных модулей. Для расчетов оценок качества телекоммуникационной сети был разработан комплекс программ i . В состав программного комплекса входят два программных модуля, написанные на объектноориентированном языке программирования i 7 с помощью компилятора i версии 7. Модуль осуществляет визуализацию и анализ данных по потерям пакетов. На основании полученных расчетов, проведена классификация каналов исследуемой сети по уровням безотказности и уровням качества работы канала. Проведены расчеты параметров модели и анализ изменений точности оценки при увеличении интервала тестирования. При увеличении интервала тестирования вероятность отследить кратковременное повышение уровня загрузки канала меньше. Точность вычислений при увеличении интервала тестирования падает. Вероятность отказа в одном испытании растет, что связано с тем, что уменьшается размер выборки. Самый высокий уровень качества канала зарегистрирован при интервале тестирования 1 час, а наименьший при минутах. Видно, что на уровень качества изменение интервала тестирования влияет незначительно. Вероятность зарегистрировать хотя бы один отказ в и актах тестирования в данном случае в течение суток, равная величине 1, при уменьшении частоты тестирования значительно падает. Программный модуль i осуществляет визуализацию данных по задержкам и их анализ. Модуль i позволяет определить уровни качества каналов исследуемой сети, основанные на экспертных оценках системного администратора. Публикации и апробация. По теме диссертации опубликованы 9 печатных работ, в том числе одна работа в издании, рекомендованном для публикации докторских и кандидатских диссертаций. Основные результаты диссертации были представлены и обсуждены на следующих конференциях XV Международная студенческая школасеминар Новые Информационные Технологии, Украина, i i, Циттау, Германия, Международная конференция Новые информационные технологии и менеджмент качества I, Турция, Всероссийская научнометодическая конференция Телематика , XVII Международная студенческая школасеминар Новые Информационные Технологии, Украина, Международный форум Новые информационные технологии и менеджмент качества. VII Международная конференция Новые информационные технологии и менеджмент качества I, Турция, . Таким образом, на защиту выносятся
1. Математическая модель для временной последовательности результатов тестирования телекоммуникационной сети командой i. Метод оценки работоспособности Iсети и качества передачи информации независимо от технологии и типа канала связи на основе команды i. Критерии качества передачи информации в Iсети на основе учета экспертной информации для построения нечетких множеств. Алгоритмы оценки работы сети, использующие разработанные критерии качества, методику аналитической формализации лингвистических суждений и идентификации аномальных наблюдений. ГЛАВА 1. ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СЕТИ. Системы передачи данных, называемые также вычислительными или компьютерными сетями, являются результатом эволюции двух научнотехнических отраслей современной цивилизации компьютерных и телекоммуникационных технологий , , 7. С одной стороны, система передачи данных представляет собой частный случай распределенной вычислительной сети, в которых группа компьютеров согласованно выполняет набор взаимосвязанных задач, обмениваясь данными в автоматическом режиме. С другой стороны, компьютерные сети могут рассматриваться как средство передачи информации, для чего в них применяются методы кодирования и мультиплексирования данных, получившие развития в телекоммуникационных системах. В последнее время ярко выражена конвергенция компьютерных и телекоммуникационных сетей телефонных, радио, телевизионных сетей. Во всех этих сетях представляемым ресурсом является информация. Различия между компьютерными, телефонными, телевизионными и первичными сетями сетями электросвязи, безусловно, существенны, однако все эти сети имеют сходные структуры и в общем случае включают в себя следующие компоненты рисунок 1.