WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


На правах рукописи

РОСЛЯКОВ Александр Владимирович

РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ И МЕТОДОВ АНАЛИЗА ВИРТУАЛЬНЫХ ЧАСТНЫХ СЕТЕЙ С УЧЕТОМ ОСОБЕННОСТЕЙ ИХ ПРАКТИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ

Специальность 05.12.13 – Системы, сети и устройства телекоммуникаций

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Самара 2008

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Поволжская государственная академия телекоммуникаций и информатики» (ГОУ ВПО ПГАТИ).

Научный консультант – доктор технических наук, профессор Карташевский В.Г. (ГОУ ВПО ПГАТИ)

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Гольдштейн Б.С. (ФГУП ЛОНИИС) доктор технических наук, профессор Докучаев В.А. (ГОУ ВПО МТУСИ) доктор технических наук, профессор Тарасов В.Н. (ГОУ ВПО ПГАТИ)

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Воронежский государственный университет» (ГОУ ВПО ВГУ)

Защита состоится 28 ноября 2008 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д219.003.02 при Поволжской государственной академии телекоммуникаций и информатики по адресу: 443010 г. Самара, ул. Л. Толстого, д. 23.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО ПГАТИ.

Автореферат разослан «_____» ______________2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д219.003.доктор технических наук, доцент Мишин Д.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ



Актуальность проблемы. Крупные компании и организации для создания единого информационного пространства используют территориально–распределенные корпоративные сети для соединения отдельных сетей филиалов и удаленных сотрудников с сетью центрального офиса. Традиционный способ построения таких сетей – использование выделенных (чаще всего арендованных у телекоммуникационных операторов) каналов для организации связей «локальная сеть – локальная сеть» и телефонных сетей общего пользования для связи с удаленными сотрудниками. Бурное развитие в конце ХХ века сетей с пакетной коммутацией (и, прежде всего, Интернет) породило новую тенденцию – использование для построения глобальных корпоративных связей более дешевого и более доступного (по сравнению с выделенными каналами) транспортного ресурса пакетных сетей.

Однако такое заманчивое и дешевое решение – передача корпоративных данных через публичную пакетную сеть – представляет собой очевидную угрозу для безопасности сети любого предприятия, не говоря уж об органах государственной власти и управления. Кроме этого, отказавшись от выделенных каналов с гарантированной пропускной способностью, компания вынуждена мириться с непредсказуемым характером производительности пакетных каналов связи, особенно в Интернет.

Для решения этих проблем может быть использована услуга виртуальных частных сетей VPN (Virtual Private Network). Виртуальная частная сеть строится на основе логических соединений между определенными корпоративными пользователями через сеть общего пользования с пакетной коммутацией, изолированных на логическом уровне от других пользователей той же сети. VPN обеспечивает безопасность и секретность, как в традиционной частной сети, при сохранении стоимости передачи информации, как в сети общего пользования.

Следовательно, такая услуга востребована многими корпоративными пользователями, не имеющих собственных сетевых ресурсов, в том числе органами государственной власти и другими бюджетными организациями, ввиду ее экономичности и доступности.

Хотя услуги виртуальных частных сетей операторы предоставляют уже достаточно длительный период (начиная с пакетных сетей Frame Relay и ATM), тем не менее, только в связи с активным развитием сетей на базе протокола IP (Internet Protocol) в последнее время наблюдается рост научных исследований технологии VPN. Несмотря на зна чительную популярность тематики исследования VPN приходится констатировать, что до сих пор остается множество вопросов и нерешенных задач. Перечислим основные из них:

- фактически отсутствует единая теоретическая база, которая бы служила методологической основой решения всего комплекса задач поддержки услуг VPN - планирования, реализации и эксплуатации виртуальных сетей;

- имеющиеся теоретические подходы к оптимальному распределению полосы пропускания сетей общего пользования для реализации VPN не учитывают многих особенностей функционирования современных виртуальных сетей;

- отсутствуют эффективные алгоритмы и программные системы, которые позволяют сократить эксплуатационные расходы провайдеров услуг VPN и тем самым снизить на них тарифы.

Решение указанных проблем позволит повысить эффективность использования сетевой инфраструктуры в целом, что выгодно как потребителям, так и поставщикам услуг VPN. Таким образом, актуальность темы диссертационной работы определяется необходимостью разработки теории планирования VPN, под которой понимается совокупность математических моделей и методов исследования, предназначенных для использования провайдерами услуг VPN при решении задач оптимального распределения имеющихся сетевых ресурсов на различных этапах эксплуатации виртуальных сетей.

Актуальность изучения и исследования VPN обусловлена еще и тем, что данная технология является базовой для построения в России телекоммуникационной сети для государственных нужд в рамках реализации национальной концепции «электронного правительства», сформулированной в виде Федеральной целевой программы «Электронная Россия (2002–2010 годы)». Одним из практических примеров такого подхода является создаваемая в настоящее время крупнейшая в России VPN «Образование» в рамках реализации одноименного национального проекта.

Объектом исследования являются виртуальные частные сети.

Предметом исследования являются модели и методы оптимального распределения полосы пропускания сети общего пользования для реализации виртуальных частных сетей в соответствии с требованиями пользователей услуг и возможностями провайдера услуг VPN.

Цель работы и задачи исследования. Цель диссертации состоит в разработке элементов теории планирования VPN на базе новых моделей и методов анализа и реализации полученных результатов в виде алгоритмов и программных пакетов. Данные модели, методы и алгоритмы должны обеспечить повышение эффективности использования ресурсов сетей общего пользования, что выгодно как пользователям, так и провайдерам услуг VPN.

Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- провести анализ характерных особенностей практической реализации виртуальных частных сетей, которые необходимо учитывать при разработке теоретической основы планирования VPN;

- обосновать базовые принципы построения автоматизированной системы эксплуатационной поддержки OSS (Operations Support System) деятельности провайдера услуг VPN;

- сформировать системный подход к построению моделей и разработке методов оптимизации виртуальных частных сетей с учетом интересов, как потребителей, так и поставщиков услуг VPN;

- разработать методы анализа и синтеза топологии VPN на основе теории графов с учетом различных аспектов практической реализации частной сети (характера трафика, способов маршрутирования трафика в VPN, ограничений на доступную полосу пропускания и др.);

- провести экспериментальные исследования моделей и методов планирования VPN с использованием разработанных программных средств и оценить их эффективность;

- разработать методики количественной оценки управленческих решений при предоставлении услуг VPN.

Методы исследования. Для решения перечисленных задач в работе использовались методы теории графов, теории оптимизации, теории телетрафика, теории вероятностей и математической статистики, численные методы расчета и анализа, методы экспертных оценок.

Достоверность основных результатов работы обеспечивается строгим характером использованных методов, адекватностью и корректностью примененного математического аппарата, сопоставлением с аналогичными результатами, полученными другим исследователями. Достоверность положений и выводов работы подтверждается результатами моделирования, практической реализации и внедрения разработок.

Научная новизна.

1. Разработан методологический подход к планированию виртуальных частных сетей, учитывающий в совокупности интересы потре бителей и поставщиков услуг VPN и позволяющий получить законченное системно-техническое решение – от анализа потребностей в услугах VPN до планирования, создания и последующего обслуживания корпоративных сетей связи.

2. Разработаны элементы теории планирования VPN с использованием аппарата теории графов в виде комплекса моделей и методов анализа и синтеза топологии виртуальной сети с учетом полноты информации о трафике конечных точек VPN и его характере, способов его маршрутирования, ограничений на доступные сетевые ресурсы.

3. Предложено развитие метода оценки сетевых доходов при реализации нескольких VPN на базе канальной модели с учетом ограниченности ресурсов отдельных участков сети общего пользования.

4. Разработаны эффективные алгоритмы анализа и синтеза топологии VPN для различных потоковых моделей, обеспечивающие поддержку автоматизированного проектирования и реализации виртуальных сетей на практике при больших размерах сетей.

5. Предложена комбинированная модель VPN, основанная на использовании более полной информации о распределении трафика, которая дает существенный выигрыш в требуемой полосе пропускания сети общего пользования по сравнению с потоковой моделью.

6. Разработаны экспертные модели, позволяющие формализовать и унифицировать процедуры оценки потребностей корпоративных пользователей в услугах виртуальных сетей и принятия решения по выбору технологии реализации VPN.

Личный вклад. Все результаты, составляющие содержание данной работы, получены автором самостоятельно. В гл. 5 использованы программные средства, разработанные при непосредственном участии автора и под его научным руководством.

Практическая ценность работы заключается в том, что разработанные модели, методы и алгоритмы анализа и синтеза топологии виртуальных сетей реализованы в виде пакета прикладных программ, использование которого позволило провайдерам услуг VPN повысить эффективность планирования, администрирования и функционирования виртуальных сетей, автоматизировать процессы эксплуатационной поддержки деятельности провайдера услуг VPN, снизить тарифы на предоставляемые услуги, обеспечить поддержку соглашений о заданном качестве обслуживания пользователей SLA (Service Level Agreement).

Разработанные экспертные модели позволили получить количественные оценки потребностей корпоративных пользователей в услугах VPN и принятия решения по выбору технологии реализации VPN в компаниях, имеющих разветвленную (многофилиальную) территориально разнесенную структуру, что повысило лояльность корпоративных клиентов.

Реализация результатов работы. Результаты диссертационных исследований по разработке моделей и методов анализа виртуальных частных сетей использованы в организациях:

1. ОАО «Связьинвест» - при выполнении ряда НИР, целью которых являлась разработка типовых технических решений и методических рекомендаций по реализации услуг VPN;

2. Тульский филиал ОАО «ЦентрТелеком» - при построении современных сетей корпоративных клиентов на базе высокоскоростной информационной транспортной сети;

3. Самарский филиал ОАО «ВолгаТелеком» - при реализации филиалом Политики в области качества услуг виртуальных частных сетей в рамках системы менеджмента качества в соответствии с требованиями ГОСТ Р ИСО 9001-2001;

4. Иркутский филиал ОАО «СибирьТелеком» - для повышения эффективности распределения ресурсов мультисервисной сети при предоставлении услуг VPN корпоративным пользователям;

5. ГОУ ВПО «Поволжская государственная академия телекоммуникаций и информатики» (ПГАТИ) - при внедрении в учебный процесс по специальности 210406 «Сети связи и системы коммутации» на кафедре автоматической электросвязи;

6. Самарский региональный телекоммуникационный трейнинг центр – при проведении курсов переподготовки и повышения квалификации специалистов телекоммуникационных предприятий.

Использование результатов работы подтверждено соответствующими документами, приведенными в приложениях.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были представлены и обсуждались на: школе–семинаре «Проблемы и перспективы внедрения мультисервисных сетей на основе современных телекоммуникационных технологий» (Самара, 2002), Международном семинаре «Перспективы развития современных средств и систем телекоммуникаций» (Новосибирск, 2002), 4 международной научно–технической конференции (НТК) «Проблемы техники и технологии телекоммуникаций» (Уфа, 2003), 6 и 7 Международных конференциях «Цифровая обработка сигналов и ее применение» (DSPA– 2004, DSPA–2005) (Москва, 2004), Х международной НТК «Радиолокация, навигация, связь» (RLNC–2004) (Воронеж, 2004), LIX, LX и LXI научных сессиях, посвященных Дню радио (Москва, 2004, 2005, 2006), школе–семинаре «Развитие мультисервисных сетей в МРК ОАО «Связьинвест» (Самара, 2004), 5 Международной конференции «Проблемы техники и технологий телекоммуникаций» (Самара, 2004), XIV Международном симпозиуме «Современное состояние и перспективы развития инфокоммуникаций» (Самара, 2005), 6 международной выставке – форуме «Инфокоммуникации России – XXI» (Самара, 2006), 7 Международной НТК «Проблемы техники и технологий телекоммуникаций» (Самара, 2006), 8 Международной НТК «Проблемы техники и технологий телекоммуникаций» (Уфа, 2007), семинаре «Услуги электросвязи. Инновационные решения, тенденции и проблемы» (Москва, 2008), российских НТК профессорско– преподавательского состава ПГАТИ (Самара, 2002–2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 59 печатных работ: 2 монографии, 28 статей в журналах и сборниках трудов (12 из которых опубликованы в журналах, входящих в перечень ВАК), тезисов и текстов докладов на международных и всероссийских конференциях.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Формализованная в терминах теории графов задача планирования виртуальных частных сетей, позволяющая экономить ресурсы сетей общего пользования.

2. Система классификации и условных обозначений моделей VPN, позволяющие систематизировать модели и методы исследования виртуальных частных сетей.

3. Модели и методы расчета характеристик виртуальных частных сетей, учитывающие особенности их практической реализации, в том числе:

- метод решения задачи оптимального распределения сетевых ресурсов при использовании канальной модели VPN, - методы решения задач анализа и синтеза VPN при использовании потоковых моделей, - комбинированная модель VPN.

4. Алгоритмические и программные средства анализа и синтеза топологии VPN и расчета необходимой полосы пропускания на отдельных участках сети общего пользования, позволяющие реализовать систему OSS провайдера услуг VPN.

5. Результаты исследования комбинированной модели VPN, показывающие существенную экономию ресурсов сетей общего пользования по сравнению с канальной и потоковой моделями.

6. Методы получения количественной оценки потребностей корпоративных пользователей в услугах виртуальных сетей и принятия обоснованного решения по выбору технологии реализации VPN.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, глав, заключения, списка литературы и приложений. Основной текст диссертации включает 330 страниц, в том числе 100 рисунков, 32 таблицы, список литературы из 290 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснован выбор темы диссертации, ее актуальность, научная новизна, сформулированы цели и задачи исследования.





В первой главе проанализировано существующее положение в области практической реализации и теоретических исследований виртуальных частных сетей. Показана перспективность и востребованность услуг VPN. Так по оценке компании Infonetics Research при использовании VPN компания может сэкономить от 20% до 40% средств для связи удаленных локальных сетей и от 60% до 80% при подключении удаленных сотрудников. Наблюдаемые за последние годы темпы роста спроса корпоративных клиентов на услуги VPN привели к значительному увеличению числа виртуальных сетей и их масштабов. В этих условиях для провайдеров услуг VPN все острее встает проблема эффективного использования сетевых ресурсов, успешное решение которой позволит не только увеличить доходы провайдеров, но и повысить качество и снизить тарифы на предоставляемые пользователям услуги.

Показано, что в процессе жизненного цикла услуг VPN провайдер должен реализовать ряд организационно-технических и технологических задач, указанных на рис. 1. Наиболее важными и сложными при организации эксплуатационной поддержки услуг VPN являются задачи планирования виртуальных сетей, которые сводятся к оптимальному распределению доступных ресурсов сети общего пользования для выполнения специфических требований на стадии создания новых или модификации ранее реализованных виртуальных сетей.

Рис. 1 – Жизненный цикл услуг VPN Для автоматизации процессов администрирования и настройки VPN предлагается использовать специальную автоматизированную систему поддержки эксплуатационной деятельности OSS (Operations Support System) провайдеров услуг VPN. Система VPN-OSS должна поддерживать следующие функции, которые выполняются соответствующими подсистемами (рис. 2):

- хранение данных технического учета и топологии пакетной сети общего пользования и реализованных VPN;

- мониторинг занятой и доступной полосы пропускания и характеристик отдельных звеньев пакетной сети общего пользования;

- хранение, анализ и выдача данных о характеристиках трафика пакетной сети общего пользования и реализованных VPN;

- балансировка загрузки пакетной сети общего пользования с помощью соответствующего конфигурирования сетевых устройств;

- автоматизация задач оптимального распределения сетевых ресурсов и конфигурирования VPN.

В диссертации основное внимание уделено разработке методов реализации подсистемы планирования VPN как наиболее важной и теоретически сложной задачи при организации эксплуатационной поддержки услуг VPN.

Рис. 2 - Архитектура системы VPN-OSS Распределение ресурсов сети общего пользования по различным виртуальным сетям может быть реализовано посредством классического подхода эмуляции частных линий от одной конечной точки VPN ко всем другим конечным точкам. Такой подход использует так называемую канальную модель (в англоязычной литературе – pipe model).

Канальная модель VPN подобна услуге арендованной (частной) линии, что требует от пользователя арендовать набор частных виртуальных каналов и запросить соответствующую полосу пропускания b(i,j) в каждом канале на протяжении всего пути между каждой парой конечных точек «источник–получатель» (i,j) в VPN (рис. 3а).

Рис. 3 - Резервируемые полосы пропускания в сети общего пользования при использовании канальной (а) и потоковой (б) моделей VPN Канальная модель исследовалась в ряде работ Mitra D., Morrison J.A., Ramakrishnan K.G., Kelly F.P. и др. Данная модель является наиболее простой и надежной, она гарантирует в любой момент времени наличие доступной полосы пропускания, необходимой для передачи заданного трафика, но ее можно использовать только в случаях, когда доступна полная информация о распределении трафика между всеми конечными точками VPN.

В 1999 году группой исследователей Duffield N.G., Goyalm P. и др.

была предложена так называемая потоковая модель (в англоязычной литературе – hose model). В противоположность канальной модели в ней не требуется знание полной матрицы трафика виртуальной сети, необходимо только указать суммарный трафик на входе Biin и выходе Biout каждой i-ой конечной точки VPN (рис. 3б). При этом необходимо так распределить полосу пропускания в сети для пропуска трафика VPN, чтобы для каждой i-ой конечной точки выполнялись соотношения:

dij Biin и dij Biout, (1) i, jP i, jP где dij - трафик пары конечных точек (i,j) из множества Р.

С точки зрения пользователя услуг VPN потоковая модель обеспечивает простоту описания сети, гибкость распределения трафика, выгоду от мультиплексирования нагрузки в потоке. С точки зрения провайдеров услуг VPN потоковая модель также является более привлекательной благодаря возможности поддержки соглашения о заданном качестве услуг SLA с менее точным описанием трафика сетей.

Потоковая модель VPN наряду с преимуществами имеет и существенное практическое ограничение: невозможно установить специфические требования по трафику от одной конечной точки до другой или группе конечных точек (например, для гарантированной реализации услуг, критичных к полосе пропускания). Для устранения этого недостатка предложена комбинированная модель, которая поддерживает групповые требования по резервированию полосы пропускания. Комбинированная модель может учитывать специфические значения трафика для связи некоторых конечных точек (используется частичная матрица трафика), ограничивая таким образом суммарный сетевой трафик и уменьшая затраты на реализацию VPN. По сути, комбинированная модель занимает промежуточное положение между канальной и потоковой моделями.

Для систематизации теоретических подходов предложена классификация и система условных обозначений моделей VPN. Любая потоковая модель VPN характеризуется рядом параметров и может быть описана символьной записью, имеющей следующий вид:

А/В/С/D, - параметр А определяет тип трафика конечных точек VPN (используются следующие обозначения: Sym – симметричный, Sym – суммарно–симметричный, Asym – асимметричный);

- параметр В определяет вид маршрутирования трафика конечных точек VPN (Т – древовидное, NSplit – однопутевое, Split – многопутевое, G – маршрутирование общего вида);

- параметр С определяет доступную полосу пропускания на отдельных звеньях сети ( – неограниченная, Fix – ограниченная);

- параметр D определяет способ резервирования полосы пропускания на звеньях сети (Stat – статический, Dyn – динамический).

Общая схема планирования VPN включает два основных вида задач – синтеза и анализа (рис. 4). Задачи синтеза призваны определить Граф сети с Совокупность оптимальную топологию VPN и нагруженными конечных точек VPN ребрами и трафик в них значения требуемых полос пропускания звеньев на основании исходных данных о топологии сети, траЗадачи синтеза топологии VPN и определения требуемой фике конечных точек VPN и спосополосы пропускания на бах реализации VPN, а решение заотдельных ребрах дач анализа обеспечивает проверку возможности реализации заданной Пути передачи матрицы трафика при выбранной трафика между топологии VPN и заданных путях всеми конечными точками VPN передачи трафика на базе доступных ресурсов сети общего пользования.

Задачи анализа возможности реализации VPN на базе ресурсов сети Рис. 4. Общая схема планирования VPN Основное отличие предлагаемого в диссертации подхода к решению задач планирования VPN – это комплексный учет характеристик как самих VPN, так и сетей общего пользования, на базе которых эти виртуальные сети реализуются. Это, прежде всего учет топологии сети общего пользования, информации о характере и распределении трафика конечных точек VPN, возможных алгоритмов маршрутизации трафика, ограничений на сетевые ресурсы и др.

Во второй главе выполнено исследование канальной модели VPN.

Канальная модель является наиболее простой и надежной (хотя и не самой эффективной с точки зрения резервируемой полосы пропускания). Ее применение целесообразно в тех случаях, когда для VPN известно полностью распределение трафика между всеми конечными точками YVPN. Целью реализации канальной модели VPN является такое занятие полосы пропускания в каналах инфраструктуры сети общего пользования, чтобы взвешенная групповая мера переданного трафика была максимальной. В качестве такой взвешенной меры предлагается использовать доход, приносимый всей сетью.

Всего VPN , они пронумерованы через индекс . Полосу пропускания, резервируемую на ребре e для VPN , обозначим через ( Ce), тогда суммарная резервируемая полоса пропускания на ребре е ( равна Ce) = Ce. Пусть обозначает пару конечных точек VPN =«источник–адресат», а (, ) – поток вызовов с трафиком типа между парой . Наборы возможных маршрутов в сети общего пользования для потоков вызовов (, )() обозначим через R()(, ).

Предположим, что вызовы (, )(), поступающие по маршруту r, распределены в соответствии с пуассоновским законом со средним ( ( значением ) и обслуживаются с интенсивностью ). Тогда соотr ( ( ( ветствующая интенсивность трафика равна ) = ) / ). Вероятr r ность того, что вызов типа поступит на маршрут r, равна ( ( ( ) / ), где ) - суммарная интенсивность вызовов (, )().

r ( Обозначим через w) доход, полученный при передаче вызова r ( типа за единицу времени по маршруту r в VPN . Пусть P) – r стационарная вероятность потерь вызова типа на маршруте r. Тогда средний доход для VPN и общий доход всей сети равны:

() ( ( ( () W = w))(1- P)), W = W. (2) r r r =(, )() rR()(, ) С учетом указанных условий задачу оптимального распределения ресурсов сети общего пользования, в которой реализованы виртуальных частных сетей, можно записать следующим образом:

определить max W (3) ( ( ce), ) { }{ r } при следующих ограничениях:

() ( ( ( W Wmin) , ) ) (, )(), , (4) r rR() ( ), ( ( ( ) 0, Ce) = Ce e, Ce) 0 , e. (5) r =Решение данной задачи заключается в совместном решении двух задач:

1) оптимальной маршрутизации в сети трафика каждой VPN (построение оптимальной топологии VPN);

2) оптимального распределения пропускной способности звеньев сети общего пользования по всем реализованным VPN.

Задача оптимальной маршрутизации трафика VPN при использовании канальной модели является классической задачей поиска кратчайшего маршрута в графе между заданными узлами. Для ее решения могут быть использованы различные алгоритмы, например Дейкстра, Беллмана–Форда, Флойда–Уоpшелла и др.

Для решения второй задачи предложен метод оптимального распределения ресурсов сети общего пользования для реализации VPN на базе канальной модели, основанный на определении вероятности потерь в отдельном звене сети с помощью рекурсии Кауфмана–Робертса или приближенных методов (при больших значениях величин полосы пропускания звеньев сети и передаваемого в них трафика).

Уравнение для определения потерь трафика VPN типа на отдельном звене сети е имеет вид:

Pe = e( ye), ( = 1,2,..., A; e = 1,2,..., E), (6) y = (P), y = ye, P = Pe.

{ } { } где Pe - вероятность потерь трафика типа в звене е;

ye – суммарный трафик всех типов, поступающий на звено е.

Решая уравнение (6) численным методом последовательными итерациями найдем вероятности потерь на отдельных ребрах графа сети Pe, а по ним - вероятность потерь трафика типа на маршруте r:

Pr = 1- (1- Pe ); r R(, ). (7) er Разработан итерационный метод определения оптимальной полосы пропускания для реализации нескольких VPN на базе канальной мо дели, в котором на каждой итерации выполняется перераспределение полосы пропускания отдельного звена сети общего пользования, используемого для разных VPN, с учетом линеаризации общего дохода сети и линеаризированных удельных стоимостей полосы пропускания.

Используется понятие потерь доходов qe из–за наличия потерь { } вызовов трафика типа в звене е сети. Получена зависимость скорости изменения дохода от изменения поступающей нагрузки:

W = (1- Pr ) wr - qe . (8) r er Для VPN линеаризированная экстраполяция потерь дохода:

E () () () ( ( W C() - d -W C() - we)de), (9) ( ) ( ) e=( где we), e = 1,2,..., E – линеаризированные удельные стоимости полосы пропускания звена е;

( de) – возможные целочисленные значения изменений полосы пропускания звена e.

Задачу оптимального распределения пропускной способности можно сформулировать как задачу линейного программирования (ЛП):

E ( ( найти min we)de), при ограничениях (10) =1e=E ( ( ( () de) : we)de) H, , (11) d() = 0, e, { } e e=1 () () ( ( H W C() -Wmin), de() de) de(), e,. (12) ( ) Нижняя и верхняя граница изменений полосы пропускания:

min, Ce) max - Ce, - Ce) C() ( C() ( de() =, , (13) de() = e e где константа 0,5.

Как показали исследования на конкретных примерах сетей, использование разработанного алгоритма реализации канальной модели VPN дает в среднем по всей сети увеличение дохода на 5-10% и уменьшение вероятности потерь более чем в два раза.

В третьей главе проведено исследование различных потоковых и комбинированной моделей VPN при наличии достаточных ресурсов в сети общего пользования.

В самом общем случае задачу оптимального планирования VPN на базе потоковой модели в терминах теории графов можно сформулировать следующим образом.

Заданы:

- граф сети G с набором вершин V и ребер Е, доступной полосой пропускания Luv и удельной стоимостью полосы пропускания Suv для каждого ребра (u,v) E ;

- для каждой конечной точки VPN i P пара максимальных значений трафика на входе и выходе Biin и Biout Z+.

Найти:

- величину резервируемой полосы пропускания Cuv для каждого ребра (u,v) с суммарной минимальной стоимостью реализации VPN SVPN ;

- маршрут Rij для передачи трафика между i и j конечными точками VPN.

Расчет потоковых моделей VPN включает два вида задач. Задачи синтеза призваны определить топологию VPN с минимальной полосой пропускания ребер на основании исходных данных о топологии сети, трафике конечных точек VPN и способах реализации VPN. Решение задач анализа обеспечивает проверку возможности реализации заданной матрицы трафика при выбранной топологии VPN и заданных путях передачи трафика на базе доступных ресурсов сети общего пользования.

Показано, что для решения задачи синтеза древовидной топологии VPN неэффективно использование дерева Штейнера. Разработан алгоритм для модели VPN с симметричным трафиком вида Sym/T//Stat, в котором расчет необходимой полосы пропускания на каждом ребе (i,j) дерева Т выполняется по формуле:

i, j i, j ( ) ( ) CT i, j = min B Pi, B Pj, (14) ( ) { ( ) ( )} i, j i, j ( ) ( ) где Pi и Pj – совокупности конечных точек VPN, входящие в компоненты дерева Т при удалении ребра (i,j);

В(Рi(i,j)) – суммарная полоса пропускания, необходимая для пропуска трафика, создаваемого конечными точками VPN компонента Рi, через ребро графа (i,j).

Введено понятие корневой вершины v графа. Суммарная полоса пропускания для реализации VPN с древовидной топологией Т, построенной на базе этой вершины, определяется выражением:

Q T,v = 2 BldT v,l, (15) ( ) ( ) lP где dT v,l - длина пути из вершины v в вершину l в дереве Т.

( ) Идея разработанного алгоритма сводится к поиску дерева VPN, построенного в графе сети на базе корневой вершины и имеющего наименьшую суммарную полосу пропускания.

Рассмотрена также асимметричная модель VPN вида АSym/T//Stat, в которой необходимые величины полос пропускания ребра (i,j) дерева Т в двух направлениях определяются выражениями:

out in CT (i, j) = min{ (16) (i, j) (i, j) vPi Bv,vPj Bv }, in out CT ( j,i) = min{ (17) (i, j) (i, j) vPi Bv,vPj Bv }.

Показано, что определение оптимального дерева VPN при асимметричной нагрузке конечных точек является NP–трудной задачей.

Для ее решения проанализированы имеющие аппроксимационные алгоритмы, предложен более эффективный двухшаговый алгоритм покрывающего дерева (ДАПД).

На первом шаге алгоритма ДАПД в граничной сети выполняется поиск общего покрывающего дерева с минимальной резервируемой полосой пропускания, соединяющего все конечные точки VPN без использования промежуточных вершин между ними. Результат выполнения этого шага алгоритма не зависит от топологии сети общего пользования, а определяется только величинами входящего и исходящего трафика конечных точек VPN. Алгоритм построения оптимального покрывающего дерева основан на модифицированном алгоритме Шиоура.

На втором шаге алгоритма ДАПД виртуальные ребра минимального покрывающего дерева, найденного на первом шаге, заменяются реальными ребрами графа сети общего пользования. Для нахождения кратчайших путей применяется алгоритм Дийкстра.

Алгоритм ДАПД имеет временную сложность O(P4+PE+VPlogV), что значительно меньше временной сложности известного прямодвойственного алгоритма O(V(EP2+EVP+V2logV)).

Для предложенной комбинированной модели VPN введено понятие p группы связности P -{p}, под которой понимается такой набор конечных точек р из совокупности конечных точек VPN Р, которые имеют входящий и/или исходящей трафик между собой. Каждая конечная точка p P может иметь n групп связности, где (1 n | P |).

Очевидно, что все группы связности являются несвязными и дополняющими, то есть i=1,...,nip = и i=1,...,nip = P -{p}. Введен также коэффициент связности Qi (), определяющей трафик конечной точp ки р к группе связности ip в соответствии с параметром трафика {Bin, Bout}.

Доказано что, полоса пропускания, рассчитанная при использовании комбинированной модели VPN c древовидной топологией, всегда меньше или равна полосе пропускания в потоковой модели с той же топологией. Показано также, что потоковая модель VPN является частным случаем комбинированной модели.

В главе рассмотрена также потоковая модель VPN с многопутевым маршрутированием трафика АSym/Split//Stat. Введен дополнительный параметр модели – коэффициент разделения трафика 0 < h u,v,e 1, показывающий долю трафика, передаваемого из ко( ) нечной точки u в конечную точку v через ребро e. Задача нахождения оптимальной топологии VPN в данной модели сформулирована как задача ЛП. Решение задачи ЛП позволяет определить значения резервируемой полосы пропускания Ce на ребрах е и коэффициенты разделения трафика в них h(u,v,e). Для определения необходимой полосы пропускания в путях Ruv разработан алгоритм, использующий процедуры разделения путей и метод поиска в ширину.

Показано, что решение задачи синтеза топологии VPN при однопутевом маршрутировании трафика (модель вида АSym/NSplit//Stat) может быть выполнено с использованием методики, разработанной для случая многопутевого маршрутирования. В этом случае при наличии трафика между конечными точками u и v, проходящего через ребро е, коэффициент разделения трафика huv,e =1, а при его отсутствии – huv,e =0.

В четвертой главе проведено исследование моделей VPN при ограниченных сетевых ресурсах. В качестве критерия для сравнения различных моделей использован коэффициент отклонения запросов на реализацию VPN:

= Zo / Z, (18) где Zo - число отклоненных запросов на реализацию VPN;

Z - общее число полученных запросов.

Алгоритм проверки наличия необходимой полосы пропускания на ребре e E T дерева Т для передачи трафика VPN основан на про( ) верке соотношения CT (e) min + ( iPPi(i, j) Biin,iPPji, j) Biout (19) min Bout, ( iPPji, j) Bin jPPi(i, j) jj Разработан модифицированный алгоритм для потоковой модели (МАПМ), учитывающий одновременно два фактора: эффективность распределения полосы пропускания в сети для каждого запроса VPN и механизм балансировки нагрузки в сети с учетом свободной полосы пропускания.

Показатели использования полосы пропускания для дерева VPN Т в основном и модифицированном алгоритмах определяются как:

E(T ) E(T ) C(ex ) C(T ) = C(ex ), CM (T ) =, (20) D(ex ) x=1 x=где C(ex ) – требуемая полоса пропускания на ребре ex ;

L(ex ) – доступная полоса пропускания;

D(ex ) = L(ex ) - C(ex ) – свободная полоса пропускания.

Пусть сеть описывается графом G(V,E), имеющим n вершин и m ребер. Для обработки i-го запроса на реализацию VPN zi в МАПМ выполняется n - итераций, по одной итерации для каждой вершины N. На каждом шаге алгоритма сначала находится для запроса zi дерево-кандидат Tp (v) с корнем в вершине v и затем определяется величина полосы пропускания, необходимая для распределения на каждом ребре ex в найденном дереве. Далее вычисляется суммарная резервируемая полоса пропускания для всего дерева Tp (v). Если после рассмотрения всех деревьев Tp (v) ( V ) не существует какого-либо дерева, в котором все ребра имеют достаточную свободную полосу пропускания для распределения, то запрос zi отклоняется. В случае принятия запроса zi, определяется дерево VPN с минимальной резервируемой полосой пропускания Tmin (v) среди всех деревьев Tp (v).

Далее выполняется расчет оставшейся свободной полосы пропускания на каждом ребре ex дерева Tmin (v), которая может использоваться для реализации следующего (i+1)-го запроса. Таким образом общая сложность алгоритма МАПМ при обработке запроса на реализацию VPN составляет О(nm), что указывает на относительно небольшие вычислительные затраты даже для крупных сетей. Определены граничные значения коэффициентов отклонения в различных моделях реализации VPN (рис. 5). Увеличение числа конечных точек VPN Р в канальной модели ведет к увеличению верхнего предела коэффициента отклонения с квадратичной скоростью, тогда как в потоковой и модифицированной моделях VPN это увеличение происходит с линейной скоростью.

Рис. 5 - Зависимости коэффициента отклонения от числа запросов z для различных моделей VPN Проблема однопутевого маршрутирования трафика в потоковой модели VPN АSym/NSplit /Fix/Stat при наличии ограничений на сетевые ресурсы сведена к решению задачи нахождения максимального паросочетания по исходящему и входящему трафику (назовем его B– паросочетанием MB, где параметр B отображает вес каждой вершины, в нашем случае – резервируемую полосу пропускания ребер для реализации VPN). Для определения резервируемой полосы пропускания некоторого пути между вершинами u и v каждая вершина в графе out GBi,e должна быть задана исходящим трафиком Bu и входящим траin фиком Bv, что является примером B–паросочетания M. Сумма всех B значений полос пропускания С, назначенных рёбрам графа GBi,e в максимальном B–паросочетании MB, равна максимальному значению резервируемой полосы пропускания Ce на ребре е, используемом в данной VPN. Разработанный алгоритм анализа возможности реализации данной модели VPN основывается на использовании алгоритма поиска максимального потока в сети.

Идея проверки возможности резервирования полосы пропускания при многопутевом маршрутировании трафика в модели VPN вида АSym/Split /Fix/Stat основывается на определении некоторой условной стоимости cBi,e для каждого ребра в графе GBi,e. Разработан соответствующий алгоритм, в котором необходимая полоса пропускания уe для ребра e определяется с использованием алгоритма поиска потока с минимальной стоимостью.

Пятая глава посвящена экспериментальному исследованию моделей и алгоритмов планирования VPN на основе разработанного программного пакета «Конструктор VPN». Структура пакета показана на рис. 6.

Рис. 6. Структура программного пакета «Конструктор VPN» Пакет создан в среде Borland Delphi 7.0 с использованием формата XML для хранения данных в файлах и обеспечивает работу в следующих основных режимах: создание новых и редактирование уже существующих моделей VPN и выполнение экспериментов с моделями VPN. Пакет зарегистрирован в отраслевом фонде алгоритмов и программ (свидетельство об отраслевой регистрации №8947 от 23.08.2007г., номер гос. регистрации 50200701857 от 6.09.2007г.).

С использованием пакета была определена экономия сетевых ресурсов при реализации VPN на базе потоковой модели по сравнению с канальной моделью. Исследования проводились на примере фрагментов топологий двух крупнейших российских магистральных сетей IP/MPLS: ОАО «РТКомм.РУ» (группа компаний «Синтерра») и ЗАО «Компания ТрансТелеКом». Исследования показали, что в канальной модели VPN зависимость резервируемой полосы пропускания от числа конечных точек подчиняется практически квадратическому закону, тогда как для потоковой модели VPN характерна линейная зависимость (рис. 7). Это позволяет рекомендовать потоковую модель для крупных сетей с большим количеством узлов и конечных точек VPN.

m=10,n=9,s=sred 1m=10,n=9,s=min m=10,n=9,s=max 40 канальная модель 3 4 5 6 7 8 9 Число конечных точек VPN Рис. 7. Зависимости величины резервируемой полосы пропускания от числа конечных точек VPN для канальной и симметричной потоковой моделей Проведены исследования моделей VPN при асимметричном трафике конечных точек, что весьма актуально в настоящее время при использовании технологий асимметричных цифровых абонентских линий ADSL и вещательных услуг типа видео по запросу, отложенное ТВ и др. Выявлено, что при небольших значениях коэффициента асимметрии трафика конечных точек его изменение сильно влияет на характеристики VPN, а при больших значениях асимметрии резервируемая полоса пропускания остается практически постоянной (рис. 8).

111112 4 8 16 32 64 128 2Коэффициент асимметрии Рис. 8. Зависимость резервируемой полосы пропускания VPN от величины коэффициента асимметрии трафика пропускания, усл.ед.

Резервируемая полоса Резервируемая полоса пропускания VPN, усл. ед.

На основе результатов исследований сделан вывод, что на практике при больших размерах сетей целесообразно использовать древовидную топологию VPN, так как она имеет лучшие возможности для планирования и администрирования по сравнению с однопутевым и многопутевым маршрутированием трафика виртуальных сетей, хотя и может потребовать несколько большую полосу пропускания.

Результаты исследований на различных графах сетей показали, что разработанный алгоритм ДАПД обеспечивает резервирование значительно меньшей полосы пропускания, чем имеющиеся алгоритмы.

Получены результаты моделирования со случайными графами, показывающие преимущество комбинированной модели VPN, выражающейся в экономии требуемых сетевых ресурсов от 25 до 50% в зависимости от количества групп связности, что позволяет рекомендовать данную модель для практического применения (рис. 9).

2 3 4 9 16 25 36 49 64 81 1Число географических регионов Рис. 9. - Экономия полосы пропускания в комбинированной модели VPN по сравнению с потоковой моделью в зависимости от числа географических регионов Экспериментально показано, что при использовании алгоритма МАПМ коэффициент отклонения запросов на реализацию VPN при ограниченных сетевых ресурсах может быть в несколько раз меньше, чем в алгоритмах канальной и потоковой моделей. Так, было проведено исследование влияния плотности графа сети, равного отношению числа ребер к числу вершин в графе, на среднее значение коэффициента отклонения. Результаты исследований показали, что МАПМ имеет значительно лучшие характеристики по сравнению с другими алгоритмами, особенно при малой плотности графа сети (рис. 10).

Экономия полосы пропускания, % Канальная Потоковая МАПМ 2 3 4 5 Плотность графа Рис. 10. Зависимость среднего значения коэффициента отклонения от плотности графа при разных моделях реализации VPN Шестая глава посвящена разработке методик количественной оценки управленческих решений при предоставлении услуг VPN. Показано, что данные оценки должны формироваться с учётом особенностей организации информационного обмена в компании для реализации управленческих, производственных или административных задач, состава имеющихся инфокоммуникационных средств в конкретной организации, степени важности передаваемых данных, требований по качеству передачи информации, территориального расположения отдельных филиалов компании и других факторов.

Разработана иерархическая схема модели для оценки потребностей корпоративных пользователей в услугах VPN, которая содержит три главных критерия (ветви): 1) вид услуг, предоставляемых в виртуальной частной сети, 2) безопасность передачи информации, 3) состояние инфокоммуникационной инфраструктуры компании. Каждый из критериев состоит из составляющих критерия или подкритериев, которые, в свою очередь, имеют свои составляющие. Использование данной схемы на практике позволяет формализовать и унифицировать процедуру оценки потребностей корпоративных пользователей в услугах VPN в различных филиалах компании с единых общекорпоративных требований.

Так как задача оценки потребностей корпоративных пользователей в услугах VPN не поддается формализации и не может быть решена известными математическими методами, то в диссертации использован метод экспертных оценок. Для численного выражения относительной степени взаимодействия элементов в иерархии использован отклонения, % Cреднее значение коэффициента метод анализа иерархий (МАИ). Он дает не только способ выявления наиболее предпочтительного решения, но и позволяет количественно выразить степень предпочтительности посредством рейтингования.

Кроме того, оценка меры противоречивости использованных данных позволяет установить степень доверия к полученному результату. При использовании МАИ общая относительная оценка экспертов определяется выражением:

M N M ОЭn,m + ОЭm m=1 n=1 m=сОЭ =, 0 сОЭ 1, (21) БП БП БП где ОЭm – оценка эксперта по m–й составляющей критерия;

ОЭn,m – оценка эксперта по n–й составляющей m–го подкритерия;

N – число составляющих в m–м подкритерии;

M – число подкритериев в критерии;

БП – база проекта (максимальное число баллов).

Величина сОЭ позволяет судить о том, какую долю от БП набрал БП данный вариант использования услуг VPN и по этой величине в соответствии с приятой шкалой определять целесообразность использования в компании услуги виртуальной частной сети.

При принятии экспертами положительного решения о необходимости создания VPN возникает вопрос выбора конкретных технологических решений. Разработано дерево целей для реализации двух основных задач VPN: обеспечение соответствующего уровня безопасности и качества предоставляемых услуг. Для выполнения глобальной цели – обеспечения экономичной связи соответствующего качества и необходимого уровня безопасности передачи информации между корпоративными пользователями – определен перечень локальных целей реализации VPN. Для определения значимости целей системы по выбору технологий реализации VPN также использован МАИ.

Разработанные экспертные модели могут быть использованы не только потребителями, но и поставщиками услуг VPN на стадии проведения маркетинговых исследований с целью прогнозирования объема спроса на услуги и выявления наиболее востребованных технологических решений. Экспертные модели реализованы в виде автоматизированных программных средств и использованы в региональных филиалах ряда межрегиональных компаний связи ОАО «Связьинвест» в рамках систем менеджмента качества услуг виртуальных частных сетей, что позволило повысить лояльность корпоративных клиентов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ В соответствии с поставленной целью в диссертационной работе получены следующие теоретические и практические результаты:

1. Проведен анализ технологий реализации виртуальных сетей, основных технических и технологических задач, которые должен реализовать провайдер услуг VPN в процессе жизненного цикла услуги;

выявлены факторы, которые определяют необходимость разработки адекватных моделей и методов, позволяющих проводить оптимизацию виртуальных сетей. Доказано, что учет особенностей практической реализации VPN позволяет более эффективно использовать сетевые ресурсы.

2. Предложен методологический подход к процессу планирования сетевых ресурсов для реализации VPN с интегральным учетом интересов поставщиков и потребителей услуг VPN и позволяющий получить законченное системно-техническое решение – от анализа потребностей до создания и последующего обслуживания виртуальных корпоративных сетей связи.

3. Предложена общая архитектура системы поддержки операционной деятельности провайдеров услуг VPN (VPN-OSS), которая позволяет автоматизировать процессы принятия заказов, планирования, администрирования и настройки виртуальных частных сетей и повысить эффективность использования ресурсов сетей общего пользования с одновременным повышением качества предоставляемых услуг.

4. Разработаны элементы теории планирования VPN в виде комплекса задач анализа и синтеза топологии виртуальной сети с учетом полноты информации о распределении трафика конечных точек VPN и его характере, способов его маршрутирования в сети, ограничений на доступные сетевые ресурсы на базе аппарата теории графов.

5. Сформирован набор моделей реализации VPN, включающий канальную, потоковую и комбинированную модели, которые используют различную степень полноты информации о распределении трафика конечных точек. Разработаны системы классификации и условных обозначений моделей VPN, которые позволяют систематизировать исследования виртуальных частных сетей.

6. Разработан метод оценки сетевых доходов при реализации нескольких VPN на базе канальной модели с учетом ограниченности сетевых ресурсов. Использование разработанного алгоритма реализации канальной модели VPN дает в среднем по всей сети увеличение дохода на 5-10% и уменьшение вероятности потерь более чем в два раза.

7. Разработаны алгоритмы анализа и синтеза топологии различных моделей VPN, учитывающие специфические особенности их практической реализации. В частности разработан итерационный двухшаговый алгоритм покрывающего дерева для асимметричной модели VPN, который обеспечивает уменьшение требуемых сетевых ресурсов на 10-15% и имеет меньшую сложность по сравнению с существующими алгоритмами.

8. Предложен модифицированный алгоритм определения древовидной топологии VPN при ограниченных сетевых ресурсах, обеспечивающий снижение процента потерь заявок на реализацию VPN в несколько раз по сравнению с известными алгоритмами. Данный алгоритм позволяет не только повысить эффективность распределения полосы пропускания в VPN, но и сбалансировать нагрузку в сети общего пользования.

9. На основе представленных моделей, методов и алгоритмов разработан программный пакет «Конструктор VPN», который позволил провести исследования характеристик моделей VPN и оценить эффективность разработанных алгоритмов и методов.

10. Экспериментальными исследованиями показано, что в канальной модели VPN зависимость резервируемой полосы пропускания от числа конечных точек подчиняется практически квадратическому закону, тогда как в потоковой и комбинированной моделях VPN эта зависимость линейная, что позволяет рекомендовать их для использования в крупных сетях.

11. С использованием имитационного моделирования проведено исследование разработанной комбинированной модели VPN, результаты которого показали экономию требуемых сетевых ресурсов от до 50% в зависимости от количества групп связности, что позволяет рекомендовать данную модель для практического применения.

12. Разработаны экспертные модели, использование которых на практике в виде автоматизированных программных средств позволяет формализовать и унифицировать процедуру количественной оценки управленческих решений при предоставлении услуг VPN компаниям с территориально распределенной многофилиальной структурой.

Таким образом, в результате выполненных исследований в диссертации решена научно-техническая проблема создания взаимоувязанной совокупности моделей, методов и алгоритмов оптимизации виртуальных частных сетей, позволяющих повысить эффективность использования ресурсов сетей общего пользования, что имеет важное народно-хозяйственное значение для отрасли связи.

Список основных публикаций по теме диссертации:

1. Росляков, А.В. Виртуальные частные сети. Основы построения и применения / А.В. Росляков – М.: Эко–Трендз, 2006 – 304 с.

2. Сети следующего поколения NGN / А. В. Росляков, С. В. Ваняшин, М. Ю. Самсонов, И. В. Шибаева, И. А. Чечнева; под. ред. А. В. Рослякова. – М.: Эко-Трендз, 2008.– 464 с.

3. Росляков, А.В. Модели и методы оценки качества услуг IP–телефонии / А.В. Росляков, М. Ю. Самсонов // Электросвязь. – 2002. – №1. – С. 15–18.

4. Росляков, А. В. Алгоритм реализации потоковой модели VPN с учетом ограничений на сетевые ресурсы / А. В. Росляков // Инфокоммуникационные технологии. – 2007. – Том 5. - №2. – С. 47-52.

5. Росляков, А. В. Реализация древовидной VPN на базе потоковой модели / А. В.

Росляков // Инфокоммуникационные технологии. – 2006. – №2. – С. 72-76.

6. Росляков, А. В. Аппроксимационные алгоритмы проектирования отказоустойчивых VPN в древовидной асимметричной потоковой модели / А. В. Росляков, А. В.

Нуштаев // Инфокоммуникационные технологии. – 2007. – №4. – С. 43-48.

7. Росляков, А. В. Экспериментальное исследование моделей VPN в условиях ограничений на сетевые ресурсы / А. В. Росляков // Инфокоммуникационные технологии.

– 2007. –Том 5. - №2. – С. 53-57.

8. Росляков, А. В. Анализ зарубежного и отечественного опыта построения телекоммуникационных сетей для государственных нужд / А. В. Росляков, И. А. Чечнева // Инфокоммуникационные технологии. – 2005. – №4. – С. 45-52.

9. Росляков, А. В. Модели и методы реализации отказоустойчивых VPN / А. В. Росляков, А. В. Нуштаев // Электросвязь. – 2007. - №7. - С. 47-50.

10. Росляков А. В. Оптимальное распределение сетевых ресурсов для реализации виртуальных частных сетей / А. В. Росляков // Труды учебных заведений связи. – Вып. №170. – С–Пб. – 2004. – С. 65–74.

11. Росляков А. В. Использование потоковой модели для реализации симметричной древовидной VPN / А. В. Росляков // Труды учебных заведений связи. – Вып. №174 – С–Пб. – 2006. – С. 6-15.

12. Росляков, А. В. Улучшенный аппроксимационный алгоритм построения отказоустойчивой древовидной VPN / А. В. Росляков, А. В. Нуштаев // Труды учебных заведений связи / СПбГУТ, СПб – 2006. – №175. - С. 54-61.

13. Самсонов, М. Ю. Мониторинг российского сегмента сети Интернет в рамках ФЦП «Электронная Россия» / М. Ю. Самсонов, А. В. Росляков, И. А. Чечнева, В. В. Федорцов // Электросвязь. – 2003. - №4. – С. 18-20.

14. Лепихов, Ю. Н. Тульский филиал «ЦентрТелекома» на пути к сети следующего поколения / Ю. Н. Лепихов., М. Ю. Самсонов, А. В. Росляков // Электросвязь. – 2003.

- №8. – С. 41-43.

15. Росляков, А. В. Обеспечение качества услуг IP–телефонии / А. В. Росляков, М. Ю.

Самсонов // Информкурьерсвязь. – 2002. – №1. – С. 48-50.

16. Росляков, А. В. Анализ механизмов обеспечения качества IP–услуг / А. В. Росляков, М. Ю. Самсонов // Информкурьерсвязь. – 2002. – №2. – С. 48–50.

17. Росляков, А.В. Оценка потребностей корпоративных пользователей в услугах виртуальных частных сетей / А.В. Росляков // ВКСС. Connect! – 2007. - №6. – С. 113-119.

18. Росляков, А. В. Модели реализации VPN / А. В. Росляков // Технологии и средства связи. – 2008. – №1. – С. 58-60.

19. Росляков, А. В. Системы поддержки операционной деятельности провайдеров услуг VPN / А. В. Росляков, Т. О. Абубакиров, А. А. Росляков // Технологии и средства связи. – 2008. – №2. – С. 60-62.

20. Росляков, А.В. Соглашение об уровне обслуживания в МСС: вопросы и ответы / А.В. Росляков, М.Ю. Самсонов, Т.Б. Денисова // Информкурьерсвязь. – 2002. – №8. – С. 32–34.

21. Росляков, А. В. Интегрированная телекоммуникационная инфраструктура для реализации проектов ФЦП «Электронная Россия» / А. В. Росляков, М. Ю. Самсонов // Информкурьерсвязь. – 2003. – №7. – С. 39–42.

22. Росляков, А. В. Методика мониторинга российского сегмента сети Интернет / А.

В. Росляков, М. Ю. Самсонов, И. А. Чечнева, В. В. Федорцов, Э. М. Мердеев // Информационные ресурсы России. – 2004. – №4 (80). – С. 35–38.

23. Росляков, А. В. Отличительные особенности телекоммуникационной сети для государственных нужд / А. В. Росляков // Телекоммуникационное поле регионов. – 2005. – №1. – С. 10–13.

24. Росляков, А. В. Сравнение телекоммуникационной сети для государственных нужд, сетей связи общего пользования и ведомственных сетей / А. В. Росляков // ВКСС. Connect! – 2005. - №5. – С. 51-57.

25. Росляков, А. В. Модифицированный алгоритм реализации потоковой модели VPN с древовидным маршрутированием трафика / А. В. Росляков // ВКСС. Connect! – 2007.

- №1. – С. 86-95.

26. Росляков, А. В. Исследование характеристик виртуальных частных сетей при ограниченных ресурсах сетей общего пользования / А. В. Росляков // ВКСС. Connect! – 2007. - №5. – С. 56-63.

27. Росляков, А. В. Комбинированная модель виртуальной частной сети / А. В. Росляков // ВКСС. Connect! – 2008. - №2. – С. 35-39.

28. Росляков, А. В. Проблемы построения сетей следующего поколения / А. В. Росляков // Телекоммуникационное поле регионов.– 2007. – №2-3. – С. 26–29.

29. Росляков А. В. Метод проектирования VPN на основе дерева Штейнера / А. В.

Росляков // Труды Российского научно–технического общества радиоэлектроники, электроники и связи имени А.С. Попова. Серия: Научная сессия, посвященная Дню радио. Выпуск LXI. – М., 2006. – С. 195-198.

30. Росляков, А. В. Математическая модель технологии Differеntial Service / А. В.

Росляков, М. Ю. Самсонов, П. А. Ефремов // Сборник трудов ученых Поволжья «Информатика, радиотехника, связь». – Самара. – 2001. – С. 56–59.

31. Росляков А.В. Системное проектирование интегрированной телекоммуникационной инфраструктуры / А. В. Росляков // Труды Российского научно–технического общества радиоэлектроники, электроники и связи имени А.С. Попова. Серия: Научная сессия, посвященная Дню радио. Выпуск LIX–1. – М., Радио и связь, 2004, с. 39–41.

32. Нуштаев, А. В. Приближенные алгоритмы проектирования отказоустойчивых VPN в симметричной и асимметричной древовидной потоковой модели / А. В. Нуштаев, А. В. Росляков // Доклады 9-ой Международной конференции «Цифровая обработка сигналов и ее применение». Труды РНТОРЭС им. А.С.Попова, вып. IX-1, М, 2007, с. 164-168.

33. Росляков, А. В. Алгоритмы построения отказоустойчивых виртуальных частных сетей / А. В. Росляков, Нуштаев А. В.// Труды Российского научно–технического общества радиоэлектроники, электроники и связи имени А.С. Попова. Серия: Научная сессия, посвященная Дню радио. Выпуск LX–1. – М., 2005. – С. 54-57.

34. Росляков, А. В. Аппроксимационные алгоритмы для проектирования отказоустойчивых VPN в потоковой модели с асимметричным трафиком и древовидной топологией / А. В. Росляков, А. В. Нуштаев // Труды XIII международной научнотехнической конференции «Радиолокация, навигация, связь». Т.2. Секции 4,5,16-19., 17-19 апреля 2007, Воронеж, с. 1026-1035.

35. Кашин, М. М. Обеспечение качества обслуживания в сетях NGN / М. М. Кашин, А. В. Росляков // Актуальные проблемы современной науки. Технические науки.

Часть 24-26. Энергетика. Радиотехника и связь. Охрана труда. / Труды 2-го Международного форума (7-й международной конференции) 20-23 ноября 2006 г. – Самара, 2006. – С. 40-42.

36. Росляков, А. В. Использование лагранжевых релаксаций для проектирования виртуальных частных сетей со сквозными ограничениями на качество услуг / А. В. Росляков, А. А. Ефремов // Труды Российского научно–технического общества радиоэлектроники, электроники и связи имени А.С. Попова. Серия: Научная сессия, посвященная Дню радио. Выпуск LXIII. – М., Радио и связь, 2008, с. 222–224.

37. Росляков, А. В., Обобщенная модель QoS для IP–сетей / А. В. Росляков, В. Г.

Карташевский, М. Ю. Самсонов, Т. Б. Денисова // Международный семинар «Перспективы развития современных средств и систем телекоммуникаций»: Тез. докл. – Новосибирск, 2002. – С. 95–102.

38. Росляков, А. В. Анализ возможности применения технологии VPN для ФЦП «Электронная Россия» / А. В. Росляков, А. В. Нуштаев // XI Российская научная конференция профессорско–преподавательского состава ПГАТИ: Тез. докл. – Самара, 2004, с. 60–61.

39. Росляков, А.В. Оптимальное распределение ресурсов сети MPLS для реализации VPN / А. В. Росляков // Х международная НТК «Радиолокация, навигация, связь» (RLNC–2004): Тез. докл. – Воронеж, 2004, с. 54-57.

40. Росляков, А. В. Исследование потоковой модели реализации виртуальных частных сетей / А. В. Росляков // V Международная конференция «Проблемы техники и технологии телекоммуникаций»: Матер. конф. – Самара, 2004, с. 21-23.

41. Росляков, А. В. Построение виртуальных частных сетей на базе потоковой модели / А. В. Росляков // 7 Международная конференция «Цифровая обработка сигналов и ее применение» (DSPA–2005): Тез. докл. – М., 2005, с. 136–139.

42. Росляков, А. В. Асимметричная потоковая модель VPN / А. В. Росляков, А. В.

Нуштаев // Труды XII Российской научной конференции профессорско– преподавательского состава ПГАТИ: Тез. докл. – Самара, 2005, с. 56–58.

43. Росляков, А. В. Классификация потовых моделей VPN / А. В. Росляков // Шестая Международная НТК «Проблемы техники и технологии телекоммуникаций», Уфа, 2005. – С. 117-118.

44. Росляков, А. В. Опыт проектирования мультисервисных сетей региональных операторов связи / А. В. Росляков, Э. М. Мердеев, А. Г. Литвинов // XIII юбилейная Российская научная конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов, ПГАТИ, Самара, 2006. – С. 48.

45. Росляков, А. В. Метод оптимальной реализации виртуальных частных сетей на базе потоковой модели / А. В. Росляков // XIII юбилейная Российская научная конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов, ПГАТИ, Самара, 2006. – С. 51-52.

46. Росляков, А. В. Услуги сетей следующего поколения NGN / А. В. Росляков // VI Международная выставка-форум «Инфокоммуникации России – XXI век», Самара, 2006, с. 89-90.

47. Росляков, А. В. Модели и методы оптимизации виртуальных частных сетей / А. В.

Росляков // VII Международная НТК «Проблемы техники и технологии телекоммуникаций», Самара, 2006. – С. 13-16.

48. Росляков, А.В. Аппроксимационные методы решения задачи оптимизации пропускной способности VPN / А.В. Росляков // VII Международная НТК «Проблемы техники и технологии телекоммуникаций», Самара, 2006. – С. 54-55.

49. Росляков, А. В. Теоретические проблемы проектирования виртуальных частных сетей / А. В. Росляков // VII Международная НТК «Проблемы техники и технологии телекоммуникаций», Самара, 2006. – С. 56.

50. Росляков, А. В. Теоретические и практические проблемы миграции к сетям следующего поколения NGN / А. В. Росляков // VII Международная НТК «Проблемы техники и технологии телекоммуникаций», Самара, 2006. – С. 154-155.

51. Росляков, А. В. Программа проектирования виртуальных частных сетей VPNDESIGNER / А. В. Росляков, Сергеев А. В. // VII Международная НТК «Проблемы техники и технологии телекоммуникаций», Самара, 2006. – С. 161-162.

52. Росляков, А.В. Модифицированная потоковая модель виртуальных частных сетей / А.В. Росляков // XIV Российская научная конференция профессорскопреподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов, ПГАТИ, Самара, 2007. – С. 49.

53. Росляков, А.В. Программное исследование виртуальных частных сетей / А.В. Росляков, А.В. Сергеев // XIV Российская научная конференция профессорскопреподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов, ПГАТИ, Самара, 2007. – С. 50.

54. Росляков, А. В. Пакет проектирования виртуальных частных сетей / А. В. Росляков, А. В. Сергеев, А. В. Нуштаев // Отраслевой фонд алгоритмов и программ. Свидетельство об отраслевой регистрации разработки №8947 от 23 августа 2007 г. Номер государственной регистрации 50200701857 от 6 сентября 2007 г.

55. Росляков, А. В. Оценка потребностей корпоративных пользователей в услугах виртуальных частных сетей / А. В. Росляков // VIII Международная НТК «Проблемы техники и технологии телекоммуникаций», Уфа, 2007. – С. 126-128.

56. Росляков, А. В. Классификация услуг сетей связи следующего поколения / А. В.

Росляков // Материалы конференции «Услуги электросвязи. Инновационные решения, тенденции и проблемы», М., 2008. – С. 14-16.

57. Росляков, А. В. Использование метода анализа иерархий для оценки потребностей в услугах виртуальных частных сетей / А.В. Росляков // XV Российская научная конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов, ПГАТИ, Самара, 2008. – С. 81-82.

58. Росляков, А. В. Экспериментальное исследование потоковых моделей виртуальных частных сетей / А.В. Росляков // XV Российская научная конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов, ПГАТИ, Самара, 2008. – С. 82-83.

59. Росляков, А. В. Архитектура системы автоматизированной поддержки услуг виртуальных частных сетей / А. В. Росляков, Т. О. Абубакиров // XV Российская научная конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов, ПГАТИ, Самара, 2008. – С. 83-84.






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

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.