Методика динамического управления загрузкой канала связи в корпоративных сетях с гарантированной доставкой данных

• Автор: Паяин, Семен Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 112 с. : ил.

Содержание
Введение

1. Обзор подходов управления телекоммуникационными системами

и методов моделирования

1.1 Управление трафиком в компьютерных сетях

1.2 Управление информационными потоками путем прогнозирование пропускной способности в сетях .

1.3 Самоподобный трафик компьютерных сетей

1.4. Математические модели динамических управляемых систем

Выводы
2. Методика проведения экспериментальных исследований, обработки и анализа данных в распределенных корпоративных

сетях с узким каналом связи

2.1. Описание исследуемой сети
2.2 Эмпирическая гистограмма загрузки выходного канала сети
2.3 Классы трафика
2.4 Схема получения статистических данных
2.5 Задача динамического управления зарузкой канала связи
2.6 Экспериментальный стенд
2.7 Методика проведения экспериментальных исследований
Выводы
3. Моделирование динамики изменения трафика па основе посгроешп групп симметрий
3.1. Построение идентифицируемых моделей на основе геометрического анализа реконструированного аттрактора
3.2. Выявление симметрий в реконструированном аттракторе
3.3. Построение идентифицируемой модели ,
3.4Моделирование поведения трафика в управляемом переходномрежиме Выводы
4. Методика управления динамическим разделением загрузки в узком выходном канале связи корпоративных сетей, в условиях заданных ограничений
4.1 Алгоритм управления
4.2 Методика управления динамическим разделением загрузки каналов
в корпоративных сетях
4.3 Оценка эффективности
4.4 Область эффективного использования
Выводы
Заключение
Список использованных источников


Результаты диссертации использованы при выполнении НИР по гранту РФФИ, проект № 3а «Построение динамических моделей управления распределением загрузки каналов связи в вычислительных сетях». Результаты работы использованы для построения динамических моделей управления загрузкой каналов связи в вычислительных сетях Московского государственного университета печати. Всероссийской конференции молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям (г. Регулярном научно-методическом семинаре кафедры прикладной математики и моделирования систем Московского государственного университета печати. Результаты проведенных исследований подробно изложены в четырёх главах. В первой главе проводится обзор подходов к управлению сетями передачи данных и методов моделирования телекоммуникационных процессов с целыо формализации постановки задачи и обоснованного выбора методов и технологий ее решений. Проведен анализ методов управления телекоммуникационными сетями, направленных на обеспечение необходимой пропускной способности. Рассмотрены вопросы формирования и управления очередями в сетях передачи' данных. Показывается необходимость прогнозирования. Все известные решения заключается в том, что данные прогноза о пропускной способности позволяют получить дополнительные сведения для решения задачи управления, а именно формирования алгоритма предотвращения перегрузки. Проведен анализ публикаций по моделированию трафика на основании экспериментальных данных. Показано, что используемые модели направлены на поиск оценок вероятностных характеристик, что не учитывает аппаратную реализацию в корпоративных сетях с внешнем переменным количеством подключенных пользователей к системе реального времени. Рассмотрены особенности идентификации динамических управляемых систем, используемые в классической математической теории управления. Сформулирована задача создания методики управления динамическим г разделением загрузки каналов в корпоративных сетях. Во второй главе описана методика проведения экспериментальных исследований, обработки и анализа данных в распределенных корпоративных сетях, сформирована схема эксперимента для получения параметров сети с внешним узким каналом связи. На основе данных о загрузке Интернет канала, полученных в ходе мониторинга работы сети МГУГ1 за каждый? Пуассона. Гистограммы частот загрузки канала, полученные для-других корпоративных сетей, также обладают. Сделан вывод, что в рассматриваемой задаче теория массового обслуживания, применяемая для управления сетями передачи данных, не гарантирует эффективное достижение поставленной цели. Произведено разделение всей передаваемой информации на три типа трафика по уровню необходимого качества обслуживания. Предложен способ получения экспериментальных данных для анализа и его программноаппаратная реализация. Сформулирована задача динамического управления загрузкой канала связи. Для проверки методов управления описывается созданный экспериментальный стенд. Описывается разработанная методика проведения экспериментальных исследований, обработки и анализа данных в распределенных корпоративных сетях с узким каналом. Третья глава посвящена построению математических моделей динамики трафика на основе использования качественной теории нелинейных систем. Одно из современных и перспективных направлений моделирования заключается в поиске групп симметрий. Для реконструкции моделей по восстановленному аттрактору использованы симметрические свойства решений дифференциальных уравнений. Наличие симметрий в трафике ' показано в диссертации О. В. Козлова []. В четвёртой главе изложен разработанный алгоритм управления пропускной способностью, обеспечивающий повышение надежности передачи и обработки информации; разработана методика управления динамическим разделением загрузки в узком выходном канале связи корпоративных сетей при использовании взвешенного справедливого обслуживания трафика, на основе динамического изменения приоритетов в условиях заданных ограничений и приведены оценки^ эффективности; определены области использования.