Дослідження пристроїв комутації пакетів даних, які забезпечують їх комутацію з максимальною пропускною здатністю при мінімальному середньому часі комутації. Застосування багатоканальної вхідної буферизації, та швидкого паралельного алгоритму планування.
Аннотация к работе
Національний університет "Львівська політехніка"Захист відбудеться "15 "лютого 2005 р. о "16 "год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.052.05 при Національному університеті "Львівська політехніка" за адресою:79013, м. З дисертацією можна ознайомитися у науково-технічній бібліотеці Національного університету "Львівська політехніка" за адресою: 79013, м. Дисертація присвячена питанням розробки та дослідження пристроїв комутації пакетів даних (ПКПД), які забезпечують їх комутацію з максимальною пропускною здатністю при мінімальному середньому часі комутації на швидкості їх поступлення. Розроблено нову структуру та методику проектування пристрою планування комутації (ППК), запропоновано два класи нових базових структур ПКПД, - зі скороченим та повним вікном обслуговування. ПКПД зі скороченим вікном обслуговування забезпечують досягнення максимальної пропускної здатності при мінімальному середньому часі затримки комутації, а саме ПКПД з часовим розподілом планування комутації, ПКПД з віртуальною вихідною буферизацією.До сучасних пристроїв комутації пакетів даних висуваються жорсткі вимоги щодо високої продуктивності, пропускної здатності та середнього часу затримки комутації. Проте, відомі способи побудови пристроїв комутації пакетів даних не забезпечують одночасного досягнення таких характеристик як, максимальної пропускної здатності, мінімального середнього часу затримки комутації пакетів при роботі всіх елементів ПКПД на швидкості поступлення вхідних даних. Найбільш перспективним напрямком розвитку пристроїв комутації пакетів даних є пристрої комутації пакетів даних з вхідною буферизацією, які, в поєднанні з високоефективними алгоритмами планування комутації, забезпечують досягнення максимальної пропускної здатності при роботі всіх елементів ПКПД на швидкості поступлення вхідних даних. Розробка нового методу побудови пристроїв комутації пакетів, який забезпечує досягнення необхідних характеристик завдяки використанню структури пристрою комутації пакетів даних з багатоканальною вхідною буферизацією та ефективного методу планування комутації для такої структури. При цьому отримано такі основні наукові результати: Вперше запропоновано метод побудови пристроїв комутації пакетів даних, який передбачає застосування багатоканальної вхідної буферизації та планування комутації, що забезпечують вибір та планування більше одного пакету з одного вхідного буферу, чим досягається, в порівнянні з відомими, мінімальний середній час затримки комутації в пристроях комутації пакетів даних з вхідною буферизацією.Проведені порівняння всіх типів ПКПД за критерієм пропускної здатності, середнього часу затримки та швидкодії комутуючого середовища показали, що одночасне досягнення максимальної пропускної здатності, мінімального середнього часу затримки при роботі всіх елементів ПКПД на швидкості поступлення вхідних даних не досягається жодним відомим методом. Проведений аналіз показав, що відомі методи побудови ПКПД з вхідною буферизацією передбачають вибір в одному часовому проміжку не більше одного пакету з одного вхідного буферу, що і є наслідком не оптимального середнього часу затримки комутації пакетів. У другому розділі запропоновано новий метод побудови пристроїв комутації пакетів даних, який передбачає застосування багатоканальної вхідної буферизації (рис.1) та метод планування комутації, які забезпечують вибір та планування більше одного пакету з одного вхідного буферу. Пристрій комутації пакетів згідно запропонованого методу складається з вхідного буферу Q, що представляється масивом буферів пакетів Q=[qi,k], i=1,2,…,M, k=1,2,…,W, пристрою планування комутації (ППК) та КМС, де M - кількість входів, N - виходів ПКПД. В роботі проведено порівняння запропонованого методу з використанням загальноприйнятих критеріїв оцінки ПКПД та алгоритмів планування комутації, а саме: часової та асимптотичної часової складностей алгоритмів планування та проведено дослідження залежності пропускної здатності від розміру вікна обслуговування, середнього часу затримки від інтенсивності поступлення вхідних пакетів.