Управління мережним трафіком на основі диференційованих і інтегрованих послуг

DOI: 10.31673/2412-4338.2020.046068

Анотація

Розглянута задача контроля і управління трафіку з метою прогнозування і запобігання перевантаження телекомунікаційної мережі. Дано визначення поняття політики трафіку. Вирішення задач контролю трафіку грунтується на застосуванні політики, що дозволяє гармонійно розподілити інформаційний потік. Перспективним шляхом боротьби з перевантаженнями є управління параметрами трафіку – формування та регулювання трафіку, тобто управління статистичними характеристиками трафіку. Обгрунтована необхідність використання імовірнісних і статистичних методів контролю трафіка на основі кореляційного і регресійного аналізу. Розглянута концепція наскрізної діагностики мережі. Наскрізне управління включає в себе управління мережею в цілому, управління перевантаженнями і управління параметрами трафіку.
Подальшим розвитком політики трафіку є застосування диференційованих і інтегрованих послуг. Спосіб передбачає динамічний розподіл смуги пропускання каналів передачі між користувачами з урахуванням їх пріоритетів. При такому підході вдається уникати періодичних місцевих перевантажень маршрутів, які були визначені як оптимальні на поточному етапі. Алгоритм передбачає вибір маршрутів по критерію рівномірного завантаження ліній передачі. Для реалізації політики трафіку з диференційованими послугами необхідно вирішувати задачу розподілу потоків між локально-оптимальними або квазіоптимальними маршрутами в реальному часі.
Розглянута модель процесу формування сумарного потоку внаслідок накладення окремих потоків від різних джерел. Показано, що, за умов зберігання балансу потоків, що пропускаються мережею, інтенсивності потоків у вузли з обмеженою буферною пам'яттю перевершують відповідну інтенсивність мережі з необмеженою пам'яттю. Це дає можливість економити ресурс запам’ятовуючих пристроїв і зменшувати затримки пакетів із-за очікування у буферах комутаційних пристроїв.

Ключові слова: політика трафіку, контроль перевантаження, диференційовані і інтегровані послуги, наскрізне управління, розподіл потоків, пакетний буфер, баланс потоків, маршрутизація.

Список використаної літератури
1. Tanenbaum A.S. Computer Networks ; 5th Ed. / Andrew S. Tanenbaum, David J. Wetherall. – Cloth : Prentice Hall, 2011. – 960 p.
2. Shuangyin Ren. A Service Curve of Hierarchical Token Bucket Queue Discipline on Soft-Ware Defined Networks Based on Deterministic Network Calculus: An Analysis and Simulation / Shuangyin Ren, Quanyou Feng, Yu Wang, Wenhua Dou // Journal of Advances in Computer Networks. ‒ 2017. ‒ Vol. 5, No. 1. ‒ P. 8-12.
3. Родионов С.С. Идентификация возмущающих воздействий на входе приемного устройства. / С.С. Родионов, В.Л. Удовикин. – Киев: Знание, 1979. ‒ 36 с.
4. Уилсон Э. Мониторинг и анализ сетей. Методы выявления неисправностей / Э. Уилсон. – Москва: Лори, 2002. – 363 с.
5. Савченко А.С. Концептуальная модель системы управления крупной корпоративной сетью / А.С. Савченко // Проблеми інформатизації та управління: Зб. наук. пр. – Київ: НАУ, 2011. – Вип. 2(34). – С. 120-128.
6. Chang Shu. The Method of Adaptive Shaping of the Traffic Flows of Calculating Networks / Chang Shu, Nick A. Vinogradov // Proceedings the Fourth Congress “Aviation in the XXI Century”, (Safety in Aviation and Space Technologies), V.1, Kiev, National aviation university, 2010, Sept. 21-23. – P. 18.13-18.16.
7. Danyluk A. Telecommunication Network Diagnosis / A. Danyluk, F.J. Provost, B. Carr // In Handbook of Data Mining and Knowledge Discovery. ‒ Oxford University Press, Inc. New York, 2002. ‒ 1064 p.
8. Policing and Shaping Overview // Cisco IOS Quality of Service Solutions Configuration Guide QC-222.
https://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/ios/12_2/qos/configuration/guide/fqos_c/qcfpolsh.pdf
9. Comparing Traffic Policing and Traffic Shaping for Bandwidth Limiting. https://www.cisco.com/c/en/us/support/docs/quality-of-service-qos/qos-policing/19645-policevsshape.html
10. Козелкова Е.С. Управление потоками данных в цифровых телекоммуникационных сетях с разнородным трафиком / Е.С. Козелкова, Я.И. Торошанко, Л.А. Харлай // Вісник Національного університету «Львівська політехніка». Серія «Радіоелектроніка та телекомунікації». – 2016. – №849. – С. 210-217.
11. Giambene G. Queuing Theory and Telecommunications: Networks and Applications / G. Giambene: 2nd edition. ‒ Springer NY, 2014. ‒ 512 p.
12. Stallings W. Foundations of Modern Networking: SDN, NFV, QoE, IoT, and Cloud / W. Stallings. ‒ Pearson Education, Inc., Old Tappan, New Jersey, 2016. ‒ 538 p.
13. Микитишин А.Г. Телекомунікаційні системи та мережі / А.Г. Микитишин, М.М. Митник, П.Д. Стухляк. – Тернопіль : Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2017. – 384 с.
14. Cui Y. Data Centers as Software Defined Networks: Traffic Redundancy Elimination with Wireless Cards at Routers / Y. Cui, S. Xiao, C. Liao, I. Stojmenovic, M. Li. // IEEE Journal on Selected Areas in Communications. ‒ 2013. ‒ V. 31, No. 12. ‒ P. 1-15.
15. Колмогоров А.Н. Элементы теории функций и функционального анализа / А.Н. Колмогоров, С.В. Фомин. ‒ Москва: Наука, 1981. – 543 с.
16. Виноградов Н.А. Анализ и расчет характеристик прохождения трафика данных в конвергированных сетях / Н.А. Виноградов, А.С. Зембицкая // Проблеми системного підходу в економіці. – Київ: НАУ. ‒ 2004. ‒ Випуск 9.– С.18-26.