Современные информационные технологии/ 1. Компьютерная инженерия

К.т.н. Корниенко В.И., Иванов Д. А.

Национальный горный университет, Украина

Управление с контролем трафика в сетях связи с пакетной передачей

Существующие методы управления реализующиеся в современных телекоммуникационных сетях, ограничивают принимаемый трафик так, чтобы он всегда соответствовал соглашению о его параметрах (режектируются все блоки, нарушающие соглашение), причем режектирование даже одного пакета приводит к повторной передаче всего блока. Так же в известных методах отсутствует возможность подстраиваться под различные типы трафика. В связи с этим возникает проблема эффективности передачи разных типов трафика, минимизации потерь при передаче, увеличения пропускной способности канала.

Методы управления «банка маркеров», «протекающего ведра» и виртуальнго планирования – одни из известных и наиболее часто используемых. В них ограничение трафика происходит по соответствию соглашению о его параметрах, т. е. должно быть четкое соответствие соглашению, чтобы трафик мог передаваться.

В модифицированных алггоритмах управления, предлагается не жесткое соответствие соглашению о параметрах трафика, а соответствие с точностью размера временного окна, соответствующего размеру принимаемого блока трафика. Это позволяет принимать решение о пропускании или режектировании блока трафика до начала его передачи (этот процесс аналогичен НЧ фильтрации). Так же размер временного окна может изменяться, для разных типов трафика.

Модифицированный принцип «банка маркеров» состоит в том, что значение счетчика будет изменяться даже после обнуления банка. Тогда поток трафика находится во временном окне, соответствующем значению счетчика.

В модифицированном алгоритме «протекающего ведра» осуществляется обновление значения счетчика на каждый режектируемый блок трафика. В этом случае обновление может продолжаться до достижения счетчиком максимального значения, соответствующего размеру временного окна.

В модифицированном алгоритме виртуального планирования диапазон состояния «с недостатком» создается путем сдвига текущего времени прихода последовательными режектируемыми блоками трафика, но не больше, чем на расстояние временного окна.

Исследования еффективности модифицированных алгоритмов управления выполнялись путем их моделирования на примере модифицированного принципа «банка маркеров» для двух типов трафика: в виде фрактального броуновского движения и в виде хаотического отображения Эно.

В результате моделирования для трафика в виде фрактального броуновского движения установлено, что дисперсия трафика при модификации принципа «банка маркеров» снижается на 17%, что повышает среднюю относительную скорость передачи трафика с 0,823 до 0,926 и перегрузочную способность до 1,133 (при уровне ½ скорости передачи трафика).

Для трафика в виде хаотического отображения Эно установлено, что дисперсия трафика снижается на 7%, что повышает среднюю относительную скорость передачи трафика с 0,812 до 0,897 и перегрузочную способность до 1,103 (при уровне ½ скорости передачи трафика).

Таким образом по результатам выполненных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Модифицированные алгоритмы управления имеют лучшие фильтрующие свойства, что позволяет повысить эффективность передачи;

2. Дисперсия трафика при модифицированном алгоритме «банка маркеров» на ~17% ниже - для трафика в виде фрактального броуновского движения и на 7% ниже - для трафика хаоса Эно;

3. Пропускная способность канала при модифицированном алгоритме для разных типов трафика увеличивается на 10-13%.

4. Перегрузочная способность при модифицированном алгоритме для разных типов трафика увеличивается на 3-5%.