Скачать

М.Н. Калимолдаев, Г.Е. Тулемисова, С.А.Мустафин

Институт проблем информатики и управления МОН РК
 E-mail:

В статье предлагается способ в случае избыточного трафика  разрешить УК передать соседним узлам с помощью транзитных многоканальных вызовов (МВ) (сообщений, пакетов) этот трафик. Предлагаемый метод, позволяет избежать перегрузки устройств в УК-получателе и в значительной степени предупредить перегрузку сети. Эти методы необходимы при решении задач анализа, синтеза и оптимизации сложных систем с сетевой структурой и стохастическим характером функционирования  в процессе маршрутизации в сетях.
Ключевые слова: алгоритм управления трафиком, интегральный групповой тракт, транзитные многоканальные вызовы (МВ),  сквозное управление

______________________________________

Калимолдаев М.Н., Тулемисова Г.Е.,Мустафин С.А.
ISDN АҒЫМДАР КӨЛЕМІН ШЕКТЕУ АЛГОРИТМІ

Бүгінде телекоммуникациялық сервистерді ұсыну сапасының  мәселелері IP- трафикасын ұсынудағы басты мәселе болып табылады. Бағдарлау қаражатының тиімділігі аппараттық қаражатты ғана емес, сонымен қатар математикалық есептерді қамтамасыз етеді.  Сандық желінің тиімділігі қызметтің игерілуімен (СЖҚИ)  қаражаттың жетіспеушілігінен берілген трафикке қызмет ету үшін және тығырықтан шығу үшін бірден төмендеп кетуі мүмкін. Мақалада  трафиктің артықшылығы жағдайында транзиттік көпканалды шақыртулардың көмегімен (КШ) (хабарламалар, пакеттер) КТ көршілес торапқа бұл трафикті шешу әдісі ұсынылады. КТ түскен жеке жүктеме (хабарлама, пакет) егер торап бұған «рұқсаты»болса, және «рұқсат» кезегін бірлікке азайта алса желіге жіберіледі. Ағын көлемін алмастырмай басқаруда КТ (ақпарат алушы) әр бір жұбының арасындағы ақпараттық пакеттердің жалпы саны осындай жұптың әрбіреуіне тапсырылған нақты шекараларға сүйенеді. Осы әдіс  КТ-алушыға құрылымды қайта жүктеуден айналып кетуге және белгілі бір дәрежеде желіні қайта жүктеуді ескертуге мүмкіндік береді.  Осы әдістер желілік құрылым мен күрделі жүйелерді оңтайландыруда  және саралауда, тапсырмаларды шешуде, желіде бағдарлау үдерісінде стохастикалық сипатпен ұйымдастыруда  қажет.
Кілт сөздер: трафикті басқару алгоритмі, интегралдық топтық жолы, транзиттік  көп арналы шақырулар,  толассыз  менеджмент

______________________________________

Kalimoldayev M. N., Tulemisova G. Y., Mustafin S. A.
ALGORITHM OF LIMITATION OF FLOW VOLUMES IN THE ISDN

Today the issue of the telecommunication services quality is one of the main conditions for the provision of IP-traffic. Effectiveness of routing is ensured not only by hardware but also mathematical calculations. The effectiveness of digital Integrated Services Network (DISN) can plummet with insufficient funds for maintenance charge against traffic and may experience blocking and deadlocks.This paper proposes in the case of excess of the switching node (SN) to make traffic to pass this traffic through the neighboring sites of the transit multi-channel calls (MC) (announcements, packages). The through-flow management of the total number of data packages between each pair of the switching node (SN) (source-receiver) is kept below a certain threshold, defined for each pair. This technique avoids overload of devices in SN recipient and largely prevents network congestion. These methods are needed to solve the problems of analysis, synthesis and optimization of complex systems with a network structure and the stochastic nature of the operation in the routing process in networks.
Key words: algorithm for traffic management, integral group tract, transit multichannel calls, end-to-end-flow control. 

     Когда мы говорим о мультисервисных сетях, то имеем в виду, что в сети трафик  разный – это трафик для бизнес-транзакций, трафик поддержки сайтов, пользовательский видео-трафик, запрос различных видов изображений (Skype), не говоря о гиперфайловом трафике, голосовом (IP-телефония) и т.д. Обеспечение своевременного трафика по запросу и разновидности осуществляется процессом маршрутизации. В настоящее время в территориально распределенных мультисервисных сетях предприятий особое внимание уделяется качеству предоставления сервисов, которое в значительной степени определяется эффективностью схем маршрутизации IP-трафика. Нередко именно настройка системы маршрутизации определяет эффективность работы сети в целом. Ошибки в управлении маршрутизацией и сбои в управлении сетью нередко оборачиваются критичными для бизнеса нарушениями и серьезными финансовыми потерями[1].

Эффективность средств маршрутизации не обеспечивается чисто аппаратными средствами. Поэтому, всегда актуальны инструменты математического моделирования процесса маршрутизации и использование специального программного обеспечения. Возможно  построение  алгоритма управления маршрутизацией в сети и потоком информации в сети. Актуальность данного вопроса подчеркивается в диссертации Юдаевой Н. В., где сказано, что «Эффективность использования сетей массового обслуживания (СеМО) в качестве математических моделей больших сложных систем с сетевой структурой и стохастическим характером функционирования сетей, обусловила интенсивное развитие в течение последних трех десятилетий теории сетей массового обслуживания и методов анализа и синтеза СеМО»[2]. Работа посвящена разработке эффективных методов управления маршрутизацией в сетях массового обслуживания.

В работе Щитниковой А.Н. «Разработка методов параметров трафика мультисервисной сети» говорится, что на сегодняшний день не существует единой методики для расчета, прогнозирования и анализа трафика мультисервисных сетей. Существуют лишь частные методики, например, для сети АТМ — это алгоритм «дырявого ведра», мониторинг, комплексный анализ; для телефонных сетей — метод на основе построения матрицы информационного тяготения и т.д. С ее утверждением я согласна. Но в ее работе больше разговора ведется о протоколах и расчете нагрузок. Сама методика еще находится на стадии разработки.

В настоящее время  в нашей стране и за рубежом имеется множество работ, посвященных проблеме построения алгоритмов ограничения объемов потока в ЦСИС. Из этого множества работ в первую очередь следует выделить авторов ближнего зарубежья: Алешин В.С., Бакланов А.В., Богатырев В.А., Ершов В.А., Захаров В.И., Кошелев В.Н., Кулешов А.П., Лазарев В.Г., Мизин И.А., Паршенков Н.Я., Рыжов Н.Г, Самойленко С.И., Советов Б.Я., Яковлев С.А., Яновский Г.Г. и др., а также авторов дальнего зарубежья: Барбер Д., Безир Х., Беллами Дж. Боккер П., Дэвис Д., Джитман И., Иносэ Х., Кеттлер Г., Прайс У., Хойер П.,  Шварц М. и др.  Анализ этих работ показывает, что,  во-первых,    данная проблема исследуется  для локальных  фрагментов сети ЭВМ  без учета ситуации на других участков, в связи с чем, невозможно  получить оптимальный алгоритм ограничения объемов потока в ЦСИС в целом. Во-вторых,   во многих исследованиях, несмотря на достаточно высокую  степень  приближения этих алгоритмов расчета, они все же искажают реальные оценки качества обслуживания сетей связи. Поэтому, возникла необходимость в разработке такого алгоритма ограничения объемов потока в сети ЭВМ, которая исключила все вышеперечисленные  упущения.

 В статье рассматривается ISDN на основе систем импульсно-кодовой модуляции (ИКМ) с временным уплотнением,  в которой реализуется метод гибридной коммутации. В состав ЦСИС входят географически удаленные гибридные узлы коммутации, соединенные интегральными групповыми трактами (ИГТ). Каждый  узел коммутации (УК) снабжен коммутационной и каналообразующей аппаратурой, степень интеграции которой предлагает возможность доступа к ней абонентов для передачи данных и речевой информации. При этом осуществляется интеграция двух режимов коммутации:  коммутации каналов (КК)  и коммутации пакетов (КП), причем данные передаются в режиме КП, а речевая информация — в режиме КК. В качестве блока информации по тракту сети передается цикл импульсно-кодовой модуляции (ИКМ),  называемый интегральным кадром (ИК) (см. рис.2), временные позиции которого могут быть использованы для передачи информации, как в режиме КК, так и в режиме КП. Цикл ИКМ при этом условно делится динамически перемещаемым порогом на две части, одна из которых занята передачей информации в режиме КК, а другая — в режиме КП. В зависимости от параметров информации и состояния сети связи система управления сетью связи будет перемещать порог в ту или иную сторону, перераспределяя пропускную способность цикла ИКМ между сообщениями, передаваемыми в режиме КК и КП. По каждому ИГТ осуществляется передача циклов ИКМ фиксированной длины, в которых может быть организована передача информации по  N временным каналам.  Причем каждый из N каналов может использоваться как для режимов КК, так и для режима КП.

Рис 2. —  Структура ИКМ – кадра

Пусть  интегральная цифровая сеть связи  на основе импульсно кодовой модуляции с временным уплотнением, состоит из V гибридных узлов коммутации, соединенных M симплексными интегральными групповыми трактами. По каждому ИГТ осуществляется передача интегральных кадров фиксированной длины, вырабатываемыми узлами, в которых в режиме временного уплотнения произво­дится передача информации в режимах КК и КП. Для передачи информации в режиме КК на всех ИГТ, через которые проходят соединения, фиксируются позиции ИК, закрепляемые за данным соединением. Запрос на ор­ганизацию соединения передается в форме служебного пакета или установленного диалога с асинхронным абонентским пунктом. 

Литература

1    Сайт компании FOSS- http://www.fossnet.ru/solutions/packet-design-route-explorer.html
2   Юдаева Н. В. «Динамическое управление маршрутизацией в сетях массового обслуживания». : дис. канд. физ.- мат. наук: 01.01.09.-М., 2000, — 81с.
3    Ашигалиев Д.У.,  Калимолдаев М.Н., Мукашева Р.У. Проблемы интеграции информационных сетей связи // Актуальные проблемы математики, информатики, механики и теории
управления: Материалы Международной научно-практической конференции. -Алматы., 5(64),2009г.- Ч. 1.- С. 112-114. 
4  Боккер П. ISDN. Цифровая сеть с интеграцией служб. Понятия. Методы. Системы. Пер. с нем. М.: Радио и связь, 1991.-304 с.
5  Гургенидзе А.Т., Кореш В.И. Мультисервисные сети и услуги широкополосного доступа. — СПб.: Наука и Техника, 2003. — 400 с.: ил. 
6  Клейнрок Л. Коммуникационные сети (стохастические потоки и задержки сообщений). М.: Наука 1997.- 256с