Development of traffic distribution algorithms for multi-way data transmission in heterogeneous networks of mobile subscribers

Jazyk: ruština
Rok vydání: 2020
Předmět:
DOI: 10.18720/spbpu/3/2020/vr/vr20-2813
Popis: Тема выпускной квалификационной работы: «Разработка алгоритмов распределения трафика при многопутевой передаче данных в гетерогенных сетях мобильных абонентов». В данной работе рассматривается способ классификации и передачи данных между мобильными абонентами для сценариев одновременной многопутевой передаче данных и сценариев резервирования каналов основанный на технологии Multipath TCP (MPTCP). Задачи, которые решались в ходе исследования: 1) Обзор методов многопутевой передачи данных и классификации и приоритизации типов трафика в мобильных сетях передачи данных. 2) Постановка задачи для разработки алгоритма распределения многопутевого трафика. 3) Виртуализация топологии сети на основе протокола MPTCP с двумя абонентами и разработка алгоритма классификации и передачи данных между мобильными абонентами для сценариев одновременной многопутевой передачи данных и сценариев резервирования каналов. 4) Проведение экспериментов и обобщение результатов исследования путем оценки времени и объема передаваемых данных. Работа основывается на исследованиях и разработанных решениях проблем множественной адресации и агрегации каналов связи в случае многопутевой передачи данных. Работа выполнялась с помощью ПО VirtualBox, в котором была виртуализирована топология сети с двумя мобильными абонентами, связанных двумя каналами связи разных типов (3G/LTE). На языке Bash был написан скрипт загрузки приложения с назначаемым приоритетом, который во время выполнения конфигурировал на основе полученного приоритета каналы передачи данных. В результате были проанализированы существующие решения многопутевой передачи данных и агрегации каналов связи, как база для исследования был выбран протокол MPTCP. Разработан механизм приоритезации трафика пользовательских приложений. На основании проведенных исследований был сделан вывод, что приоритезация трафика на стороне клиента с использованием агрегации пропускной способности каналов связи разного типа является многообещающей сферой для исследования, а разработанное решение может быть расширено в последующих работах.
Theme of this work: “Development of traffic distribution algorithms for multi-way data transmission in heterogeneous networks of mobile subscribers”. In this paper, we consider a method for classifying and transferring data between mobile subscribers for scenarios for simultaneous multi-path data transfer and channel reservation scenarios based on Multipath TCP (MPTCP) technology. Tasks that were solved during the study: 1) An overview of multi-way data transfer methods and the classification and prioritization of traffic types in mobile data networks. 2) Statement of the problem for developing an algorithm for distributing multi-path traffic. 3) Virtualization of the network topology based on the MPTCP protocol with two subscribers and the development of an algorithm for classifying and transferring data between mobile subscribers for scenarios of simultaneous multi-way data transmission and channel reservation scenarios. 4) Conducting experiments and summarizing the results of the study by estimating the time and amount of data transmitted. The work is based on many studies and developed solutions to the problem of multiple addressing and aggregation of communication channels in the case of multi-way data transmission of mobile subscribers. The work was performed using VirtualBox software, in which the network topology was virtualized with two mobile subscribers connected by two emulated communication channels of different types (3G / LTE). In Bash, a script was written to load the application with an assignable priority, which, at runtime, configured data transmission channels based on the received priority. As a result, the existing solutions of multi-way data transmission and communication channel aggregation were analyzed, the MPTCP protocol was chosen as the basis for the study. A mechanism for prioritizing user application traffic has been developed. Based on the studies, it was concluded that prioritizing traffic on the client side using aggregation of the bandwidth of various types of communication channels is a promising area for research, and the developed solution can be expanded in subsequent works.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: