Применение контурного метода для решения задачи оптимального распределения трафика в сети

Автор: Гаипов К.Э., Кузнецов А.А., Крикунов И.Л.

Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau

Рубрика: Информатика, вычислительная техника и управление

Статья в выпуске: 3 т.24, 2023 года.

Бесплатный доступ

Целью настоящей работы является создание способа решения задачи оптимального распределения трафика в сети с помощью контурного метода анализа данных. В первом разделе работы объяснен принцип преобразования любой доступной сети к контурному виду, причем рассмотрен случай как для сетей без потерь, так и для сетей с потерями. Во втором разделе в общем виде показан метод приведения сети в контурном виде к системе нелинейных неравенств, решив которую можно получить некое распределение трафика в системе. В заключительном разделе на примере системы массового обслуживания M/M/1/N показано решение задачи оптимального распределения трафика по критерию минимизации потерь. В качестве исходных данных для задачи выступили матрица инцидентности, интенсивность обслуживания и размерность буфера для каналов связи. Указанный подход по оптимальному распределению трафика позволяет сократить число используемых переменных по сравнению с известными методами на основе беспетельных маршрутов, а также не требует их предварительного поиска, так как они определяются из размерности матрицы инцидентности графа моделируемой сети.

Еще

Контурный метод, оптимизация трафика в сети

Короткий адрес: https://sciup.org/148328174

IDR: 148328174   |   DOI: 10.31772/2712-8970-2023-24-3-418-435

Список литературы Применение контурного метода для решения задачи оптимального распределения трафика в сети

  • Moy J. 08РБ Version 2, STD 54, RFC 2328, April 1998.
  • Sridharan A., Guerin R., Diot C. Achieving near-optimal traffic engineering solutions for current 0SPF/IS-IS networks // IEEE /ACM Trans. Netw. 2005. Vol. 13. Р. 234-247.
  • Yen J. Y. Finding the K Shortest Loopless Paths in a Network // Management Science. 1971. Vol. 17, No. 11. Р. 712-716.
  • RFC3272, Overview and Principles of Internet Traffic Engineering / D. Awduche, A. Chiu, A. Elwalid et al. [Электронный ресурс]. URL: http://www.ietf.orglrfc/rfc3272.txt.
  • MPLS-TE and MPLS VPN Switeh OpenFlow / A. R. Sharafat, S. Das, G. M. Parulkar, N. McKeown // ACM SIGCOMM 2011 Conference on Applications, Technologies, Architectures and РгоШш^ for Computer Communications, Toronto, ON, Canada. August 2011.
  • Shibanov A. Р., Koryachko V. Р., Izhvanov Y. L. Modeling of Aggregated Telecommunication Link with Technology of OpenFlows // Radioengineering. 2012. No. 3. Р. 109-112.
  • Lemeshko A. V., Vavenko T. Y. Improvement of Flow Model of Multipath Routing on the Basis Load Balancing // Froblems of telecommunications. 2012. Vol. 6, No. 1. Р. 12-29.
  • Lemeshko A. V., Vavenko T. V. Development and Research of the Flow Model of Adaptive Routing in the Software-Defined Networks with Load Balancing // Рго^ of Tomsk State University of Control Systems and Radioelectronics. 2013. Vol. 29, No. 3. Р. 100-108.
  • Merindol Р. Improving Load Balancing with Multipath Routing // Ргоа of the 17-th International Conference on Computer Communications and Networks (IEEE ICCCN 2008). 2008. Р. 54-61.
  • Mikhailenko V. S., Solodovnik M. S. Analysis of the Adaptive Neural Network Router // Automatic Control and Computer Science. 2016. Vol. 50, No. 1. Р. 46-53.
  • Перепелкин Д. А., Цыганов И. Ю. Алгоритм парных переходов в компьютерных сетях на основе метода маршрутизации по подсетям // Вестник РГРТУ. 2016. № 57. C. 56-62.
  • Goulamghoss M. I., Bassoo V. Analysis of traffic engineering and fast reroute on multiprotocol label switching // J Ambient Intell Human Comput. 2021. No. 12. Р. 2409-2420. https://doi.org/10.1007/s12652-020-02365-5.
  • Enhanced Multicast Repair Fast Reroute Mechanism for Smart Sensors IoT and Network Infrastructure/ J. Papan, Р. Segec, O. Yeremenko et al. // Sensors. 2020. No. 20. Р. 3428. https://doi.org/10.3390/s20123428.
  • Пат. № 2017615438 Российская Федерация. Модуль динамической балансировки потоков данных в программно-конфигурируемых сетях с обеспечением качества сетевых сервисов / Д. А. Перепелкин, В. С. Бышов. - № 2017612610 ; заявл. 22.03.2017 ; опубл. 16.05.2017.
  • Пат. № 2017612645 Российская Федерация. Модуль многопутевой маршрутизации в программно-конфигурируемых сетях на базе протокола OpenFlow / Д. А. Перепелкин, М. А. Иванчикова. - № 2016660593 ; заявл. 13.10.2016 ; опубл. 02.03.2017.
  • Пат. № 2015662938 Российская Федерация. Программа динамической межузловой балансировки трафика / Д. С. Исхоков, Э. Р. Зарипова. - № 2015618100 ; заявл. 04.09.2015 ; опубл. 20.01.2016.
  • Пат. №2015662569 Российская Федерация. Система многопутевой адаптивной маршрутизации и балансировки нагрузки в динамических корпоративных сетях / Д. А. Перепелкин, Б. С. Бышов. - № 2015619243 ; заявл. 05.10.2015 ; опубл. 20.12.2015.
  • Омельченко А. В. Теория графов. М.: МЦНМО, 2018. 416 с.
  • Алиев Т. И. Основы моделирования дискретных систем. СПб.: СПбГУ ИТМО, 2009. 363 с.
  • Пат. № 2022684654 Российская Федерация. Оптимальное распределение трафика сети массового обслуживания на основе контурного метода по критерию минимума потерь / К. Э. Гаипов, И. Л. Крикунов, А. А. Демичева. - № 2022683987 ; заявл. 08.12.2022 ; опубл. 15.12.2022.
  • Бертсекас Д., Галлагер Р. Сети передачи данных: пер. с англ. Н. Б. Лиханова и др. / под ред. Б. С. Цыбакова. М.: Мир, 1989. 544 с.
Еще
Статья научная