MODEL OF DATA TRAFFIC QOS FAST REROUTING IN INFOCOMMUNICATION NETWORKS

Autor: Lemeshko, Oleksandr, Yevdokymenko, Maryna, Yeremenko, Oleksandra
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Innovative Technologies and Scientific Solutions for Industries; № 3 (9) (2019); 127-134
Современное состояние научных исследований и технологий в промышленности; № 3 (9) (2019); 127-134
Сучасний стан наукових досліджень та технологій в промисловості; № 3 (9) (2019); 127-134
ISSN: 2522-9818
2524-2296
Popis: The subject of research in the article is the processes of fast rerouting with the protection of the Quality of Service level in infocommunication networks. The aim of the work is the development of a mathematical model of Fast ReRouting with the protection of the Quality of Service level by the bandwidth and probability of packet loss for data traffic. The following tasks are solved in the article: development and research of a fast rerouting flow-based model with the protection of the Quality of Service level of data traffic in the infocommunication network. The following methods are used: the graph theory, the teletraffic theory, the queuing theory, and mathematical programming methods. The following results were obtained: the fast rerouting flow-based model was developed and investigated, which, due to the introduced protection conditions on indicators of bandwidth and packet loss probability, allows providing the Quality of Service along both the primary and backup multipath. Conclusions: Within the framework of the proposed flow-based model, the fast rerouting technological task was formulated as an optimization problem with the constraints of the conditions of implementation of the multipath routing strategy, conditions of flow conservation, and conditions of protection of the link, node, and level of Quality of Service in terms of bandwidth and packet loss probability. The application of this solution contributes to the optimal use of the available network resource while providing the specified level of Quality of Service in terms of bandwidth and probability of packet loss along both the primary and backup routes in the case of a failure of the infocommunication network elements. The proposed flow-based model can be used as the basis of the algorithmic software of existing routers and/or controllers of Software-Defined Networks, which are responsible for the calculation of the primary and backup paths in the fast rerouting of data traffic sensitive to such Quality of Service indicators as bandwidth and packet loss probability.
Предметом исследования в статье являются процессы быстрой перемаршрутизации с защитой уровня качества обслуживания в инфокоммуникационных сетях. Цель работы – разработка математической модели быстрой перемаршрутизации с защитой уровня обслуживания по показателям пропускной способности и вероятности потерь пакетов для трафика данных. В статье решаются следующие задачи: разработка и исследование потоковой модели быстрой перемаршрутизации с защитой уровня качества обслуживания трафика данных в инфокоммуникационных сетях. Используются следующие методы: теория графов, теория телетрафика, теория массового обслуживания и методы математического программирования. Получены следующие результаты: разработана и исследована потоковая модель быстрой перемаршрутизации, которая благодаря введенным условиям защиты по показателям пропускной способности и вероятности потерь пакетов позволяет обеспечить уровень качества обслуживания вдоль как основного, так и резервного мультипутей. Выводы: В рамках предложенной потоковой модели технологическая задача быстрой перемаршрутизации была сформулирована как оптимизационная с ограничениями, в качестве которых выступали условия реализации многопутевой стратегии маршрутизации, условия сохранения потока, условия защиты канала, узла и уровня качества обслуживания по показателям пропускной способности и вероятности потерь пакетов. Применение полученного решения способствует оптимальному использованию доступного сетевого ресурса при обеспечении заданного уровня качества обслуживания по показателям пропускной способности и вероятности потерь пакетов вдоль как основных, так и резервных маршрутов при отказах элементов инфокоммуникационной сети. Предложенная потоковая модель может использоваться как основа алгоритмически-программного обеспечения существующих маршрутизаторов и/или контроллеров программно-конфигурируемых сетей, которые отвечают за расчет основных и резервных путей при быстрой перемаршрутизации трафика данных, чувствительного к таким показателям качества обслуживания как пропускная способность и вероятность потерь пакетов.
Предметом дослідження в статті є процеси швидкої перемаршрутизації із захистом рівня якості обслуговування в інфокомунікаційних мережах. Мета роботи – розробка математичної моделі швидкої перемаршрутизації із захистом рівня обслуговування за показниками пропускної здатності та ймовірності втрат пакетів для трафіку даних. В статті вирішуються наступні завдання: розробка та дослідження потокової моделі швидкої перемаршрутизації із захистом рівня якості обслуговування трафіку даних в інфокомунікаційній мережі. Використовуються такі методи: теорія графів, теорія телетрафіка, теорія масового обслуговування та методи математичного програмування. Отримано наступні результати: розроблено та досліджено потокову модель швидкої перемаршрутизації, яка завдяки введеним умовам захисту за показниками пропускної здатності та ймовірності втрат пакетів дозволяє забезпечити рівень якості обслуговування вздовж як основного, так і резервного мультишляхів. Висновки: В рамках запропонованої потокової моделі технологічна задача швидкої перемаршрутизації була сформульована як оптимізаційна з обмеженнями, якими виступали умови реалізації багатошляхової стратегії маршрутизації, умови збереження потоку, умови захисту каналу, вузла та рівня якості обслуговування за показниками пропускної здатності та ймовірності втрат пакетів. Застосування отриманого рішення сприяє оптимальному використанню доступного мережного ресурсу при забезпеченні заданого рівня якості обслуговування за показниками пропускної здатності та ймовірності втрат пакетів вздовж як основних, так і резервних маршрутів при відмовах елементів інфокомунікаційної мережі. Запропонована потокова модель може використовуватися як основа алгоритмічно-програмного забезпечення існуючих маршрутизаторів та/або контролерів програмно-конфігурованих мереж, які відповідають за розрахунок основних і резервних шляхів при швидкій перемаршрутизації трафіку даних, чутливого до таких показників якості обслуговування як пропускна здатність та ймовірність втрат пакетів.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: