Аналіз формування трафіку в мережах з мультипротокольною комутацією за мітками. Методи управління потоками, що передбачають евристичну оптимізацію функції вартості маршрутів на основі врахування прогнозованої завантаженості каналів мережної системи.
Аннотация к работе
Дисертаційну роботу присвячено дослідженню ефективності управління потоками в мережах з мультипротокольною комутацією за мітками (Multiprotocol Label Switching, MPLS), розробленню методів, апаратних та програмно-алгоритмічних засобів, які забезпечують її підвищення. Ефективність управління потоками у таких мережах визначається одночасно кількома взаємоповязаними показниками: продуктивністю мережної системи, ступенем використання існуючих мережних ресурсів, що поставлені у відповідність застосованим методам конфігурування інформаційних потоків та обладнання мережної системи, які надають можливість її стійкого функціонування в умовах, близьких до повної завантаженості. В роботі запропоновано методи управління потоками та конфігурування мережних систем MPLS на основі використання результатів прогнозування розподілу інформаційних потоків за допомогою аналізу мережної топології методами теорії графів та матричного числення. Таким чином, підвищення ефективності управління потоками в MPLS-мережах на основі дослідження та вдосконалення методів управління потоками, створення нових алгоритмів розподілу трафіку між шляхами з комутацією за мітками (Label Switched Path - LSP), а також розроблення більш гнучких методів передавання даних у високошвидкісних оптичних мережах, що дозволить забезпечувати більш повне використання мережних ресурсів фізичного та канального рівнів і збільшення загального рівня продуктивності, незалежно від рівня завантаження мережної системи, є актуальною науковою задачею. розроблено і досліджено методи моделювання та підходи до оптимізації архітектури систем управління мережами, організованими за технологією MPLS, їх конфігурації та параметрів, що забезпечують підвищення продуктивності мереж та адаптацію до динамічно змінного трафіку без необхідності зміни структури мережі та підвищення пропускної спроможності каналів, за рахунок підвищення ступеню використання існуючих мережних ресурсів;У першому розділі - «Принципи побудови та задачі оптимізації мереж з використанням технології MPLS» - досліджено принципи побудови мереж з використанням технології мультипротокольної комутації за мітками, проаналізовано її переваги, недоліки та подано порівняння з іншими технологіями. При правильному моделюванні потоків і правильному виборі методів управління потоками, а також конфігуруванні мережного обладнання, навантаження на всі фізичні канали звязку, маршрутизатори та комутатори повинне бути збалансоване таким чином, щоб ні один з цих компонентів не був недовантажений або перевантажений. В другому розділі роботи - «Моделювання та оптимізація систем управління неоднорідними інформаційними потоками» - проведено дослідження методів моделювання та оптимізації систем управління потоками для мереж IP/MPLS. Тому існуючий мережно-інтегральний підхід до моделювання та оптимізації систем управління потоками, який передбачав врахування інтегральних мережних властивостей, пряму оптимізацію конфігурації та розроблення моделей для опису функціональних методів логічно-потокової структури ІСУП було вдосконалено, шляхом врахування фізично-логічних властивостей елементів ІСУП, моделювання методів логічно-потокової структури, розвитку моделей для опису та оптимізації конфігурації ІСУП. У третьому розділі дисертаційної роботи - «Дослідження особливостей побудови мережно-залежних рівнів оптичних транспортних мереж та низькорівнева платформа сегменту доступу MPLS мережі» - запропоновано адаптивну гібридну низькорівневу архітектуру фізичного та канального рівнів для кластера інтегральної оптичної мережі на основі способу оптичного передавання інформації з використанням багатофазного кодового мультиплексування каналів, яка дозволила значно підвищити ефективність розподілу пропускної здатності високошвидкісних оптичних каналів інфраструктури доступу MPLS за рахунок використання великої кількості незалежних кодових каналів, утворених на одній оптичній несучій.У дисертаційній роботі вирішено наукову задачу підвищення ефективності управління потоками в MPLS-мережах шляхом розроблення методів розподілу трафіку та способу оптичного передавання, що забезпечують більш повне використання мережних ресурсів фізичного та канального рівнів і збільшення загального рівня продуктивності, незалежно від рівня завантаження мережної системи. Існуючі методи управління потоками не вирішують проблеми гіперагрегації, що виникає внаслідок перевантаження частини маршрутів, утворених за критерієм вектор-відстань, не враховуючи стан завантаження всіх потенційно доступних для встановлення маршруту каналів, що приводить до необхідності розроблення нових методів управління потоками для підвищення ефективності використання всіх потенційних ресурсів пропускної здатності мережі, зменшення за рахунок цього ймовірності блокування інформаційних потоків та забезпечення можливості їх динамічного переконфігурування. Запропонований спосіб оптичного передавання забезпечує підвищення кількості інформаційних потоків, що незалежно мультиплексуються в одному оптичному спектра