Разработка модели программно-управляемого маршрутизатора с адаптивным выбором алгоритмов обслуживания очередей

Autor: Romanchuk, Vasyl, Klymash, Mykhailo, Beshly, Mykola, Panchenko, Oleksiy, Polishchuk, Artur
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2018
Předmět:
Zdroj: Technology audit and production reserves; Том 3, № 2(41) (2018): Information and Control Systems; 46-54
Technology audit and production reserves; Том 3, № 2(41) (2018): Інформаційно-керуючі системи; 46-54
Technology audit and production reserves; Том 3, № 2(41) (2018): Информационно-управляющие системы; 46-54
ISSN: 2226-3780
2312-8372
Popis: The object of the research is the processes of managing resources of queues in network devices of telecommunication networks. The one of most problem places is ineffective management of queues in network devices that results in worsening the servicing quality. They are based mainly on decentralized algorithms of managing resources, realized on separate nodes of networks. The other important disadvantage is realization of the static hand strategy of allocation of channel resources, which managing process is not always adequate to the profile of input traffic. At the same time solutions, received on separate network nodes in concrete time moments, are not coordinated in the process.For eliminating the aforesaid shortcomings, there is offered to use the improved method of servicing queues in network devices, one of key differences of the offered method is in the control over the time packets’ being in queues. And under conditions of exceeding the permissible time of waiting, a packet is transmitted on a queue with a lower priority and first-turn servicing. It gives a possibility to improve the effectiveness of allocation of network resources by the criterion of servicing quality.For realizing this approach, there was developed the software-based router model that, as opposite to known ones, has a module structure and gives a possibility to reproduce the work of a telecommunication network of any configuration in the real-time mode. It is provided to use the router prototype for adaptive servicing the load of the main level. Comparing to analogous systems, created, based on CISCO equipment, the aforesaid model provides competitive advantages at the guaranteed quality of servicing the determined real-time streams with the synchronous decrease of cost and complication of their setting. Under conditions of the additional productivity of hardware of the router prototype, the offered model is realized by the developed software. It provides an advantage by the efficiency of delivering correspondent real-time stream, namely decrease of delays at their processing reaches 40 %, jitter decrease – 35 %.
Об'єктом дослідження є процеси управління ресурсами черг у мережевих пристроях телекомунікаційних мереж.Одним з найбільш проблемних місць є неефективне управління чергами в мережевих пристроях, що призводить до погіршення якості обслуговування. В їх основі покладені переважно децентралізовані алгоритми управління ресурсами, що реалізуються на окремих вузлах мережі. Другим важливим недоліком є реалізація статичної ручної стратегії розподілу канальних ресурсів, процес управління яких не завжди адекватний профілю вхідного трафіку. Крім того, в процесі управління не координуються рішення, отримані на окремих мережевих вузлах в конкретні моменти часу.Для усунення зазначених недоліків пропонується використати удосконалений метод обслуговування черг у мережевих пристроях, одне з ключових відмінностей пропонованого підходу полягає в тому, що ведеться контроль за часом перебування в чергах пакетів. І в умовах перевищення допустимого часу очікування пакет передається на чергу із нижчим пріоритетом та першочерговим обслуговуванням. Це дає можливість підвищити ефективність розподілу мережевих ресурсів за критерієм якості обслуговування.Для реалізації даного підходу розроблено модель програмно-керованого маршрутизатора, яка на відміну від відомих, має модульну структуру та дає змогу в режимі реального часу відтворювати роботу телекомунікаційної мережі будь-якої конфігурації. Прототип маршрутизатора передбачається використати для адаптивного обслуговування навантаження магістрального рівня. У порівнянні з аналогічними системами, створеними на основі обладнання CISCO, заявлена модель забезпечує конкурентні переваги за гарантованою якістю обслуговування визначених потоків реального часу з одночасним зменшенням вартості та складності їх налаштування. За умов достатньої продуктивності апаратного забезпечення прототипу маршрутизатора, заявлена модель реалізується розробленим програмним забезпеченням. Це забезпечує виграш за оперативністю доставки відповідних потоків реального часу, а саме зниження затримок при їх опрацюванні сягає 40 %, зниження джитеру – 35 %.
Объектом исследования являются процессы управления ресурсами очередей в сетевых устройствах телекоммуникационных сетей.Одним из самых проблемных мест является неэффективное управление очередями в сетевых устройствах, которое приводит к ухудшению качества обслуживания. В их основу положены преимущественно децентрализованные алгоритмы управления ресурсами, реализуемые на отдельных узлах сети. Вторым важным недостатком является реализация статической ручной стратегии распределения канальных ресурсов, процесс управления которых не всегда адекватный профиля входящего трафика. Кроме того, в процессе управление не координируются решения, полученные на отдельных сетевых узлах в конкретные моменты времени.Для устранения указанных недостатков предлагается использовать усовершенствованный метод обслуживания очередей в сетевых устройствах, одно из ключевых отличий предлагаемого подхода состоит в том, что ведется контроль за временем пребывания в очередях пакетов. И в условиях превышения допустимого времени ожидания пакет передается на очередь с низким приоритетом и первоочередным обслуживанием. Это дает возможность повысить эффективность распределения сетевых ресурсов по критерию качества обслуживания.Для реализации данного подхода разработана модель программно-управляемого маршрутизатора, которая, в отличие от известных, имеет модульную структуру и позволяет в режиме реального времени воспроизводить работу телекоммуникационной сети любой конфигурации. Прототип маршрутизатора предполагается использовать для адаптивного обслуживания нагрузки магистрального уровня. По сравнению с аналогичными системами, созданными на основе оборудования CISCO, заявленная модель обеспечивает конкурентные преимущества с гарантированным качеством обслуживания определенных потоков реального времени с одновременным уменьшением стоимости и сложности их настройки. В условиях достаточной производительности аппаратного обеспечения прототипа маршрутизатора, заявленная модель реализуется разработанным программным обеспечением. Это обеспечивает выигрыш по оперативности доставки соответствующих потоков реального времени, а именно снижение задержек при их обработке достигает 40 %, снижение джиттера – 35 %.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: