LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Електроніка. Обчислювальна техніка → Управління трафіком в мережах з заданою якістю обслуговування на основі прогнозуючих моделей

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

«КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ»






(МУХАММЕД АЛІ) АЗЗАМ (МУХАММАД АЛІ) ХАММУДА

(Йорданія)

УДК 681.513




УПРАВЛІННЯ ТРАФІКОМ В МЕРЕЖАХ З ЗАДАНОЮ ЯКІСТЮ

ОБСЛУГОВУВАННЯ НА ОСНОВІ ПРОГНОЗУЮЧИХ МОДЕЛЕЙ


Спеціальність 05.13.13- Обчислювальні машини, системи та мережі





АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук





КИЇВ 2007


Дисертація є рукопис

Роботу виконано в національному технічному університеті України “Київському політехнічному інституті” на кафедрі прикладної математики,

м. Київ


Науковий керівник: Доктор технічних наук, професор

Зайченко Юрій Петрович,

Інститут прикладного системного аналізу при НТУУ

“КПІ”, професор кафедри математичних методів

системного аналізу


Офіційні опоненти: Заслужений діяч науки і техніки України,

Доктор технічних наук, професор

Додонов Олександр Георгійович,

Інститут проблем реєстрації інформації

НАН України, заступник директора


Доктор технічних наук, професор

Печурін Микола Капітонович,

Національний авіаційний університет, професор

кафедри обчислювальної техніки


Провідна установа: Інститут кібернетики ім. В.М.Глушкова

НАН України, м.Київ, відділ мікропроцесорної техніки.



Захист відбудеться 16 квітня 2007 року о 14.30 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.002.02 у національному технічному університеті України “Київський політехнічний інститут”

(м.Київ, пр.Перемоги,37, корп.18, ауд.306).


Відгуки на автореферат у двох примірниках, завірені печаткою установи, просимо надсилати на адресу: пр. Перемоги, 37, м.Київ 03057, вченому секретарю НТУУ “КПІ”.


З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Національного технічного університету України “Київський політехнічний інститут”


Автореферат розісланий 14 березня 2007 року



Вчений секретар спеціалізованої вченої ради,

Кандидат технічних наук, доцент М.М.Орлова


ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальністьтеми. Останніми роками завдяки зростанню мультимедійних додатків таких, як телеконференції, системи дистанційного навчання, тощо, що вимагають вищих швидкостей передачі і ширшої смуги пропускання, виникла потреба в розробці нової комунікаційної технології, здатної забезпечити передачу різних видів інформації за допомогою єдиного механізму передачі, і забезпечити задані значення показників якості сервісу (QоS - Quality of Service). В даний час можна стверджувати, що забезпечення QоS необхідного рівня сервісу при передачі різнорідної інформації є найважливішим завданням сучасних комунікаційних мереж. Звичайні IP-мережі не орієнтовані на забезпечення необхідного рівня QоS, оскільки спочатку IP-технологія була орієнтована на передачу даних простих додатків, для чого було досить використовувати прості програмовані маршрутизатори.

Першою технологією, здатною забезпечити заданий рівень якості обслуговування (QоS), була технологія ATM (Asynchronous Transfer Mode). Ця технологія з'явилася у середині 90-х років XX століття, і вона надала єдиний транспортний механізм для передачі різнорідної інформації (аудіо, відео і дані) на високих і надвисоких швидкостях. Відмітними особливостями цієї технології стали введення різних категорій сервісу і показників якості обслуговування QоS.

Одним з важливих завдань, що виникають при організації управління в мережах ATM є управління трафіком і контроль перевантажень, які виникають.

При управлінні трафіком категорії ABR (Available Bit Rate -передача з доступною швидкістю) використовуються різні алгоритми управління на основі зворотного зв'язку (ЗЗ), що використовують спеціальні службові комірки управління - прямі FRM (Forward resource management) і зворотні BRM (Backward resource management). Основний недолік такої системи - це велике запізнювання в реалізації управління - оскільки загальна затримка у видачі управління на зміни швидкості передачі джерелу визначається сумарною затримкою на проходження прямої комірки (FRM) від джерела до адресата і зворотної комірки (BRM) від адресата до джерела.

З метою підвищення якості (ефективності) управління трафіком на основі зворотного зв’язку в мережах ATM доцільно використовувати модель, що дозволяє на основі поточної інформації про швидкість передачі джерела і завантаження буферів прогнозувати раціональну швидкість передачі в наступний момент часу.

Тому розробка і дослідження нових алгоритмів управління трафіком в мережах ATM, що використовують прогнозуючі моделі, а також оцінка ефективності різних алгоритмів прогнозування в системі управління трафіком представляє актуальну задачу.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами.Робота виконувалась згідно з планами наукових досліджень кафедри прикладної математики в рамках держбюджетної теми «Моделювання, аналіз та проектування комп’ютерних та телекомунікаційних мереж вузівського та міжвузівського рівней на основі перспективних мережевих технологій», номер державної реєстрації 0100U002050 (2000-2002 рр.), та теми «Розробка методів та алгоритмів керування трафіком в телекомунікаційних мережах АТМ», номер державної реєстрації 010U000144 (2003-2004 рр.).

Мета і завдання дослідження. Метою роботи є підвищення ефективності управління трафіком в мережах АТМ на основі розробки алгоритмів управління з використанням прогнозуючих моделей.

Для досягнення поставленої мети в роботі вирішуються наступні задачі:

1) аналіз існуючих алгоритмів управління трафіком ABR на основі зворотного зв'язку, зокрема, кредитної схеми і швидкісної схеми, а також аналіз їх переваг і недоліків;

2) розробка прогнозуючих моделей для прогнозування швидкості передачі та завантаження буферів комутаторів та їх використання в алгоритмах управління трафіком в мережах АТМ;

3) розробка імітаційної моделі мережі ATM/MPLS (Multiprotocol Label Switching). Моделювання роботи мережі і дослідження на моделях різних алгоритмів управління трафіком;

4) дослідження алгоритмів управління чергами в буферах комутаторів мережі АТМ;

5) постановка і формалізація задачі вибору пропускних спроможностей (ВПС) мережі ATM/MPLS і розробка алгоритму ВПС при обмеженнях на задані показники якості обслуговування QоS.

Об'єктом дослідження є мережі з технологією АТМ і процеси