Аналіз та оптимізація показників якості та структур комп’ютерних мереж з технологією АТМ - Автореферат

Аналіз та оптимізація показників якості та структур комп’ютерних мереж з технологією АТМ Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук Загальна характеристика роботи Актуальність роботи. Головною метою цієї технології є розробка уніфікованих методів та засобів для передачі різних видів інформації - зображень, аудіоінформації, мультимедійної інформації та даних на понадвисоких швидкостях. Поява нової технології АТМ обумовила гостру потребу вирішення задач системного аналізу, розробки та дослідження принципів побудови та архітектур мереж АТМ, методів аналізу та оптимізації показників якості, а також створення та впровадження інструментальних програмних засобів для проектування корпоративних та глобальних мереж з технологією АТМ. З метою максимального вдоволення потреб різних категорій користувачів мереж в передачі різнорідної інформації, форум АТМ ввів наступні категорії сервісу: - CBR (constant bit rate) - передача з постійною швидкістю відео та аудіоінформації; - VBR (variable bit rate) - передача із змінною швидкістю скомпресованої відео та аудіоінформації; - ABR (available bit rate) - передача із доступною швидкістю файлів даних; UBR (unspecified bit rate) - передача із невстановленою швидкістю даних електронної пошти, служби новин, тощо. При передачі встановлюються різні значення показників якості для різних категорій сервісу (CBR, VBR, ABR), найбільш жорсткі значення цих показників встановлюються для трафіка CBR, що є найбільш приоритетним. Оскільки мережі АТМ суттєво відрізняються від звичайних мереж передачі даних, зокрема наявністю різних категорій трафіка (CBR, VBR, ABR та UBR), а також набором показників (CTD, CDV та CLR) то неможливо безпосередньо використовувати моделі та методи аналізу та синтезу, розроблені для традиційних мереж передачі та обробки даних. Аналіз розглянутих сучасних робіт в області мереж АТМ дозволяє стверджувати, що розробка наукових основ оптимального проектування комп’ютерних мереж з технологією АТМ, створення відповідних моделей, методів та алгоритмів для аналізу і оптимізації характеристик та синтезу структур комп’ютерних мереж АТМ, та розробка інструментальних програмних засобів для проектування мереж АТМ різного рівня та функціонального призначення - це актуальна наукова проблема. Робота виконувалась згідно з планами наукових досліджень НТУУ «КПІ», а саме, держбюджетною темою №2464 (2000-2002 рр.) «Моделювання, аналіз та проектування комп’ютерних та телекомунікаційних мереж вузівського та міжвузівського рівнів на основі перспективних технологій», рег. Для досягнення поставленої мети в дисертації сформульовані та вирішені наступні задачі: 1) побудова аналітичних моделей для оцінки показників якості ( ) CTD та CLR в мережах АТМ для категорій сервісу CBR, VBR та ABR; 2) вибір оптимальних пропускних спроможностей (ВПС) для різних категорій сервісу при обмеженнях на встановлені показники якості ( ); оптимальний розподіл потоків для трафіків CBR, VBR та ABR та комбінована задача оптимального вибору пропускних спроможностей та розподілу потоків CBR, VBR та ABR при обмеженнях на встановлені показники якості ; 3) задача знаходження максимального багатопродуктового потоку для трафіків CBR, VBR та ABR в мережах АТМ; 4) розробка методології аналізу та оптимізації живучості мереж АТМ на основі запропонованих показників живучості, що враховують специфіку відповідних категорій (CBR, VBR та ABR); 5) задача синтезу структури мереж АТМ за критерієм вартості при обмеженнях на встановлені значення показників ; 6) динамічні задачі структурного синтезу мереж АТМ, що розвиваються; 7) створення інструментального програмного комплексу для аналізу функціональних характеристик та синтезу структури комп’ютерних мереж АТМ, що реалізує запропоновані методи. Головні наукові та практичні результати в цілому апробовані на міжнародних та національних конференціях, зокрема «Международной конференции по информационным системам и сетям «МКИСИС-96» (С-Петербург, 1996), п’ятій українській конференції з автоматичного управління «Автоматика-98» (Київ, 1998), шостій українській конференції «Автоматика-99» (Харків, 1999), на Міжнародній конференції з управління «Автоматика-2000» (Львів, 2000), на Міжнародній конференції з управління «Автоматика-2001» (Одеса, 2001), на Другому міжнародному конгресі «Розвиток інформаційного суспільства в Україні» (Київ - 2001) (Конгрес - 2001, Київ - 2001), на Міжнародній конференції «Автоматика-2002» (Донецьк, 2002), на міжнародних конференціях «Автоматика-2003» (Севастополь, 2003) та «Автоматика-2004» (Киів, 2004). Публікації.