WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||
  1. ввод исходных данных задачи;
  2. представление сетевых элементов их математическими моделями;
  3. формирование плана распределения информации на сети связи в соответствии с выбранным методом маршрутизации;
  4. расчет нагрузки, создаваемой источниками сообщений в соответствии с введенными матрицами тяготения и маршрутными матрицами, а также методом маршрутизации, применяемым на сети связи;
  5. определение ВВХ сети связи по выражениям (8, 9);
  6. определение интегральной оценки качества обслуживания;
  7. исключение отдельных трактов (введение «неопределенности») из топологии сети, повторение шагов 3-6, анализ полученных результатов;
  8. повторение процедуры шагов 3-7 для другого метода маршрутизации, сравнение результатов.

Третья глава посвящена исследованию методов маршрутизации в мультисервисных сетях связи с использованием разработанной методики. Исходными данными для исследования являются:

  • сеть связи, представленная на рисунке 8;

Рисунок 8 – Исследуемая сеть связи

  • в сети предоставляются 3 класса сервисов; скорость поступления для каждого из классов пакетов/с; пакеты сервисов обрабатываются сетевыми элементами с относительными приоритетами; высший приоритет имеют пакеты с меньшим номером класса сервиса;
  • производительность сетевых элементов в сети:
    • пакетов/с – производительность маршрутизаторов;
    • пакетов/с – пропускная способность трактов между маршрутизаторами;
  • объем буферных устройств сетевых элементов составляет:
    • 1000 пакетов – объем входного буфера;
    • 100 пакетов – объем выходного буфера;
  • методы маршрутизации, применяемые на сети связи:
    • лавинный с параллельным и последовательным детерминированным выбором исходящих трактов передачи сообщений;
    • игровой с параллельным и последовательным детерминированным выбором исходящих трактов передачи сообщений и первоначальным сбором маршрутной информации лавинным способом;
  • интенсивность генерации служебной информации методами маршрутизации составляет пакетов/с для маршрутной информации лавинного метода и для сигнальной информации игрового метода;
  • сеть функционирует в экстремальных условиях; процент линий связи, вышедших из строя, изменяется в пределах от 0% до 60% с шагом 5%.

На рисунке 9 приведен график зависимости интегрального критерия качества обслуживания пользователей сети для динамических методов маршрутизации. Абсолютная погрешность измерения в исследованиях не превышает 0,0001.

На рисунках 10 – 13 приведены зависимости среднего времени ожидания пакетов в очереди на обслуживание.

При увеличении служебной нагрузки в 10 раз получены зависимости, изображенные на рисунках 14 – 17. Абсолютная погрешность измерения в исследованиях не превышает 0,0001.

Анализ графиков показывает, что увеличение служебной нагрузки, создаваемой методами маршрутизации, в 10 раз приводит к существенному изменению влияния на интегральную оценку качества обслуживания – игровые методы маршрутизации оказывают более сильное влияние на интегральное качество обслуживания, причем самое сильное влияние оказывает игровой метод с параллельным характером выбора исходящих трактов передачи сообщений.

Рисунок 9 – Зависимость интегральной оценки качества обслуживания от степени

неопределенности на сети связи

Рисунок 10 – Зависимость среднего времени ожидания от степени неопределенности

на сети (лавинный метод с последовательным выбором исходящих трактов)

Рисунок 11 – Зависимость среднего времени ожидания от степени неопределенности

на сети (лавинный метод с параллельным выбором исходящих трактов)

Рисунок 12 – Зависимость среднего времени ожидания от степени неопределенности

на сети (игровой метод с последовательным выбором исходящих трактов)

Рисунок 13 – Зависимость среднего времени ожидания от степени неопределенности

на сети (игровой метод с параллельным выбором исходящих трактов)

Рисунок 14 – Зависимость интегральной оценки качества обслуживания от степени

неопределенности на сети связи

Рисунок 15 – Зависимость среднего времени ожидания от степени неопределенности

на сети (лавинный метод с последовательным выбором исходящих трактов)

Рисунок 16 – Зависимость среднего времени ожидания от степени неопределенности

на сети (лавинный метод с параллельным выбором исходящих трактов)

Рисунок 17 – Зависимость среднего времени ожидания от степени неопределенности

на сети (игровой метод с последовательным выбором исходящих трактов)

На рисунках 18-20 приведены результаты исследований для случая увеличения интенсивности информационных потоков в 5 раз с до пакетов/с при интенсивности генерации служебной нагрузки пакетов/с. Абсолютная погрешность измерений не превышает 0,003.

Рисунок 18 – Зависимость интегральной оценки качества обслуживания от степени

неопределенности на сети связи

Рисунок 19 – Зависимость среднего времени ожидания от степени неопределенности

на сети (лавинный метод с последовательным выбором исходящих трактов)

Рисунок 20 – Зависимость среднего времени ожидания от степени неопределенности

на сети (лавинный метод с параллельным выбором исходящих трактов)

Анализ полученных в результате исследований графиков позволяет сделать следующие выводы:

  • методы маршрутизации по-разному оказывают влияние на интегральную оценку качества обслуживания: игровые методы в условиях усиления неопределенности на сети связи обеспечивают меньший уровень качества обслуживания по сравнению с лавинными;
  • на ВВХ сети связи оказывает влияние применяемый метод маршрутизации, параметры сетевых элементов и поступающая нагрузка;
  • с усилением неопределенности на сети связи интегральная оценка качества обслуживания стремится к нулю;
  • рост поступающей на сеть связи информационной нагрузки приводит к ухудшению характеристик функционирования сети связи;
  • при прочих равных условиях существует метод маршрутизации, гарантирующий максимальную интегральную оценку качества обслуживания в экстремальных условиях функционирования МСС.

В четвертой главе представлены рекомендации по применению методов маршрутизации в МСС, а также проводится анализ потоковой маршрутизации.

При потоковой маршрутизации, поступающие на вход сетевого элемента пакеты, считаются пакетами одного потока информации, если они передаются по одному маршруту. Поэтому анализ содержимого заголовков осуществляется только для нескольких первых пакетов потока. Заголовки остальных пакетов информации не анализируются.

Показано, что выигрыш в производительности, при потоковом методе маршрутизации определяется выражением:

.

(20)

при условии, где m – коэффициент пропорциональности, m < 1; k – доля пакетов в анализируемом информационном потоке.

На рисунке 21 приведены графики, построенные с использованием (20):

Рисунок 21 – Зависимость отношения Тобсл / Тобсл.пот от относительного числа

анализируемых пакетов

Вероятность блокировки поступающих на вход сетевого элемента пакетов при длине буфера N = 100 пакетов представлена на рисунке 22.

В главе проведены исследования сети связи (рисунок 8) в условиях установившейся потоковой маршрутизации для игровых методов с последовательным и параллельным выбором исходящих трактов. Графики полученных зависимостей приведены на рисунках 23, 24.

Абсолютная погрешность результатов вычислений не превышает 0,0001.

В заключение главы приведены рекомендации по применению и выбору наилучшего метода маршрутизации. В качестве критерия выбран максимум интегральной оценки качества обслуживания в экстремальных условиях функционирования МСС. Приведен алгоритм выбора наилучшего метода маршрутизации в заданных условиях неопределенности.

Рисунок 22 – График зависимости вероятности блокировки от коэффициента

использования линии

Рисунок 23 – Зависимость интегрального критерия качества обслуживания от степени неопределенности на сети связи

Рисунок 24 – Зависимость интегральной оценки качества обслуживания от степени

неопределенности на сети связи

В заключении содержится краткая сводка основных результатов работы, даны рекомендации по дальнейшим исследованиям.

Основные результаты и выводы диссертации.

В ходе решения поставленных в диссертационной работе задач получены следующие результаты:

  1. проанализированы существующие подходы к исследованию методов маршрутизации в МСС, определены основные недостатки этих подходов;
  2. разработана модель служебной нагрузки, возникающей в результате функционирования методов маршрутизации на сетях связи, предложены расчетные соотношения для количественного определения объемов служебной нагрузки, проведен обобщенный анализ влияния различных методов маршрутизации на объем доступных сетевых ресурсов в экстремальных условиях;
  3. разработана математическая модель, описывающая элементы МСС, проходящие по ней потоки информации, а также механизм маршрутизации на сети связи;
  4. разработан метод проверки графа сети на связность, существенно сокращающий использование ресурсов ПЭВМ при проведении исследований, получена оценка минимального числа итераций метода;
  5. разработана методика исследования методов маршрутизации в МСС, учитывающая экстремальный характер функционирования сетей связи и самоподобный трафик;
  6. разработано специализированное программное обеспечение «NetModel» для анализа МСС в соответствии с разработанной методикой;
  7. разработаны рекомендации по выбору метода маршрутизации в МСС при заданных экстремальных условиях.

Полученные результаты работы имеют практическую ценность и вносят определенный вклад в теорию построения телекоммуникационных систем.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

  1. Маршрутизация и защита информации на сетевом уровне в мультисервисных сетях связи /Буров А.А., Киселев А.А., Новиков С.Н., Сафонов Е.В., Солонская О.И., под ред. С.Н. Новикова. ГОУ ВПО СибГУТИ. Новосибирск, 2004.– 221 с. Деп. в ВИНИТИ 04.11.04, № 1732-В2004. Информация о статье в БУ «Депонированные научные работы», № 1, 2005.
  2. Новиков С.Н., Буров А.А. Анализ методов маршрутизации в широкополосных цифровых сетях интегрального обслуживания (Ш-ЦСИО). – М.: ВНТИЦ, 2004. - №50200401220.
  3. Новиков С.Н., Буров А.А. Метод проверки телекоммуникационной системы на связность. – М.: ВНТИЦ, 2003. - №50200300153.
  4. Новиков С.Н., Буров А.А. Анализ методов маршрутизации в широкополосных цифровых сетях интегрального обслуживания (Ш-ЦСИО). // Компьютерные учебные программы и инновации. – 2004, № 6. С.13.
  5. Novikov S.N., Burov A.A. Modeling of the Routing Process Occurring in Communication Networks with Guaranteed Quality of Service. // The IEEESiberian Conference on Control and Communications, SIBCON-2003 – 2003, Tomsk, 2003, p. 32-35.
  6. Новиков С.Н., Буров А.А. Метод проверки телекоммуникационной системы на связность. // Компьютерные учебные программы и инновации. – 2003, № 6. С.13.
  7. Novikov S.N., Burov A.A. Method of check of telecommunication system on connectivity // The magazine Computing teaching programs and innovation. - 2002, №2.
  8. Исследование и разработка методов маршрутизации и защиты информации на Ш-ЦСИО. / Сибирский гос. универ-т телекоммуникаций и информатики; Руководитель работы Новиков С.Н. № ГР 0120.0 50144911; инв. № Б 0220.0 501349 – Новосибирск, 2005.
  9. Разработка методики анализа функционирования широкополосной цифровой сети интегрального обслуживания (Ш-ЦСИО). Отчет / Сибирский гос. универ-т телекоммуникаций и информатики; Руководитель работы Новиков С.Н. № ГР 01.200.304433 – Новосибирск, 2003.
  10. Novikov S.N., Burov A.A. А Analysis of probability-time characteristics of a telecommunication networks. // The IEEE International Siberian Conference on Control and Communications, SIBCON-2005 – Tomsk, 2005, p. 26-29.
  11. Буров А.А. Проблемы моделирования телекоммуникационных сетей. // Информатика и проблемы телекоммуникаций. Российская научно-техническая конференция – Новосибирск, 2007, С. 20-21.
  12. Burov A.A. Methods of the Host Address Faking. // The IEEE International Siberian Conference on Control and Communications, SIBCON-2007 – Tomsk, 2007, p. 94-98.
  13. Буров А.А. Потоковая маршрутизация. // Информатика и проблемы телекоммуникаций. Российская научно-техническая конференция – Новосибирск, 2008, С. 437-439.
  14. Буров А.А. Потоковая маршрутизация в сетях связи с коммутацией пакетов. // Проблемы функционирования информационных сетей. X Международная конференция – Новосибирск, 2008, С. 23-27.
  15. Буров А.А. Оценка надежности функционирования сетевого элемента при потоковой маршрутизации // Телекоммуникации. – 2009, № 6, С. 11-14.
  16. С.Н. Новиков, А.А. Буров. Анализ влияния методов маршрутизации на объем доступных сетевых ресурсов // Научно-технические ведомости СПбГПУ. – 2009, С. 41-47.
  17. С.Н. Новиков, А.А. Буров. Задача анализа методов маршрутизации. // Инновационная экономика и промышленная политика региона (ЭКОПРОМ-2009) / Под. ред. д-ра экон. наук, проф. А.В. Бабкина: Труды VII Международной научно-практической конференции. 30 сентября – 3 октября 2009 г. Т.2 – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2009, С. 396-401.


Буров Артем Анатольевич

Исследование влияния методов маршрутизации на качество обслуживания в мультисервисных сетях связи, функционирующих в экстремальных условиях

Автореферат диссертации

на соискание ученой степени кандидата технических наук

________________________________________________________________

Подписано в печать « 10 » ноября 2009 г.

Формат бумаги 60x84/16, отпечатано на ризографе, шрифт № 13,

изд. л.1,6, заказ № 87, тираж 110 экз., ГОУ ВПО «СибГУТИ».

630102, г. Новосибирск, ул. Кирова, д. 86.

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»