-
Пройти Антиплагиат ©



Главная » Управление системами связи специального назначения » 9.1 Динамическое управление ресурсами сети



Динамическое управление ресурсами сети

Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная. Уникализировать текст 



 
Широкое распространение IP-протокола привело к взрывному росту создания и использования вычислительных сетей. Вычислительные сети соединяются между собой специальными устройствами, называемыми маршрутизаторами. Маршрутизатор — это устройство, которое собирает информацию о топологии межсетевых соединений и на ее основании пересылает пакеты сетевого уровня в сеть назначения. Чтобы передать сообщение от отправителя, находящегося в одной сети, получателю в другой сети нужно совершить некоторое количество транзитных передач между сетями, или хопов (от hop— англ. прыжок), каждый раз выбирая подходящий маршрут. Таким образом, маршрут представляет собой последовательность маршрутизаторов, через которые проходит пакет.Одной из проблем при эксплуатации сети является оптимизация управления потоками информации, осуществляемого в системах динамического управления (СДУ). Основными задачами СДУ являются оптимизация маршрутизации, обеспечивающей распределение потоков информации, и управления потоками, направленного на ограничение входящей и транзитной нагрузок в сети.
 
Рис. 3.1. Уровни управления потоками
 
В настоящее время выделены следующие уровни управления потоками (рис. 3.1), имеющие отношение непосредственно к сети с коммутацией пакетов (КП): межузловой (на уровне канала связи соседних УК либо абонентских линий), от УК-источников до УК-адресатов (ввод-вывод), уровень доступа к сети, уровень виртуального канала.
Они могут быть охарактеризованы следующим образом:
1) межузловой (У-У). На этом уровне обеспечивается управление потоком нагрузки между двумя соседними УК в целях предотвращения переполнения локальных буферов. Управление может выполняться на уровне канала связи двух соседних УК либо абонентских линий и определяется потоками второго и третьего уровней сетевой архитектуры;
2) уровень доступа к сети. Здесь осуществляется ограничение входящего потока по результатам измерения внутренней нагрузки сети. Управление может выполняться на сетевом уровне между абонентами и соответствующими УК;
3) уровень от УК-источника до УК-адресата (ввод-вывод). На этом уровне предотвращается переполнение буфера УК-адресата. Управление может выполняться на сетевом уровне между УК-источником и УК-адресатом;
4) уровень виртуального канала (ВК);
5) уровень «процесс-процесс». Основная цель управления на этом уровне — предотвратить переполнение буферов пользователей на уровне процессов. Управление осуществляется на транспортном уровне между удаленными процессами. Этот уровень непосредственно к сети с КП не относится.
 

План распределения информации


 
Модель сети связи рассматриваетсякак совокупность N узлови М соединяющих их попарно ветвей (пучков каналов).
Совокупность каналов, соединяющих непосредственно узлы iи j сети, образует ветвь
βij
. Каждая ветвь сети характеризуетсядлиной
lij
, емкостью
bij
и надежностью
ωij
. Длина ветви
lij
определяется расстоянием между узлами i и j или другим параметромветви (например, стоимостью), пропорциональным ее длине. Емкость ветви
bij
определяется пропускной способностью (числомстандартных каналов в ветви, скоростью передачи данных и т. п.).Надежность ветви
ωij
определяется вероятностью исправного действия каналов ветви.
При анализе сетейсвязи в большинстве случаев считают коммутационные возможности узлов неограниченными (
bi=
), а оборудование узла — абсолютно надежным (
ωi
= 1). Это позволяет упростить задачу анализа, исключив из рассмотрения параметры узлов, влияние которыхв необходимых случаях можно учесть отдельно.
Каждый поток между узлами i и jсети характеризуется требованиями на передачу потока
φij
, которые могут определяться либо числом каналов, необходимым для передачи указанного потока, либо числом и длительностью сообщений (нагрузкой), составляющих этот поток, либо скоростью передачи и т. д.
Путем
μji1ik
междуначальным
i1
и конечным
ik
узлами через промежуточные (транзитные) узлы называется такая последовательность узлов и ветвей
i1
,
βi1,i2
,
i2
,
βi2,i3
, …,
ik-1
,
βik-1,ik
,
ik
, в которой ни один узел невстречается дважды.
Длина пути
lξ
определяется суммой длин ветвей, входящих в этот путь. Емкость пути
bξ
определяется минимальной емкостью ветви, входящей в путь.
Для описания модели сети удобно представить ее в виде графаG(N, М), N вершин которого поставлены в соответствие N узлам,а М ребер — М ветвям сети.
Характеристики узлов и ветвей сети, такие как емкость, надежность, длина и т. п., которые будут в этом случае определятьвес соответствующих вершин и ребер (дуг) графа, будем представлять в виде матриц:
- связности
P=βi,j
(
βi,j=1
, если в сети существует ветвь между узлами i и j, в противном случае
βi,j=0
);
- длин
L=li,j
;
- емкостей ветвей
B=bi,j
,
- надежностей ветвей
W=ωi,j
.
Потребность в передаче информации между парой узлов i и j будем задавать в виде матрицы требований
Ф=φi,j
.
Множество путей
Mi,j={μi,j}
удобно представить в виде матрицы путей. Например, для графа, изображенного на рис. 3.2,цифры на ребрах и дугах которого указывают длину ветвей
li,j
, матрица путей для связей от УКА к УКСпредставлена втабл. 3.1.

Рис. 3.2. Граф сети
 
Элемент матрицы путей равен 1, если ветвь, сопоставленная с j-м столбцом матрицы путей, входит в путь, сопоставленныйс i-й строкой матрицы. В противном случае элемент равен нулю. Дляпростоты нули в матрице путей (см. табл. 3.1) не вписаны. В последнем столбце приведена длина r-го пути между УКi иУКj.
 
 
Таблица 3.1

 
Множество путей от УКi ко всем остальным узлам сети удобнопредставить в виде дерева путей. На рис. 3.3 изображено деревопутей от вершины А графа сети, представленного на рис. 3.2.

Рис. 3.3. Дерево путей
 
На сети связи обычно предусматривается возможность передачи информации между двумя корреспондирующими узлами понескольким путям, один из которых принимается за основной, аостальные считаются обходными (сеть с обходными путями). Приэтом на каждом узле задается перечень исходящих ветвей (направлений связи), которые можно использовать при передаче информации к каждому из остальных узлов сети, и порядок выбораэтих ветвей. Такой перечень допустимых исходящих ветвей (направлений) и порядок их выбора можно представить в виде матрицы маршрутов для УКi, i = 1, …, N,
Мi = УКr ||mr,j||, (3.1)
где mr,j — элемент, указывающий порядковый номер ветви
βi,j
при выборе пути передачи информации от УКi к УКr. В том случае, когда ветвь
βi,j
нельзя использовать для передачи информации к УКr, в матрице маршрутов ставится знак «—» (или число 0).

Рис. 3.4. Сегмент сети
 
Пусть, например, УКi (рис. 3.4) имеет три исходящие ветви, для которых порядок выбора при передаче информации к узлам сети УКr и УКl задан матрицей маршрутов

 
 
(3.2)
 
 
 
Из матрицы маршрутов Мiвидно, что при передаче информации к УКrветвь
βi,i1
использовать нельзя (она недоступна) и в первую очередь информацию к УКr передавать необходимо по ветви
βi,i2
, а во вторую — по ветви
βi,i3
. Кроме того, видно, что при передаче информации к УКl можно использовать любую из этих трех ветвей. При этом вначале делается попытка передать информацию или установить соединение по ветви
βi,i3
. Если по какой-либо причине (нет свободных каналов в данной ветви на сети коммутации каналов, или на узле УКi в буферной памяти, отведенной для этой ветви, нет свободного места на сети коммутации сообщений или пакетов, или ветвь повреждена и т. п.)по ветви
βi,i3
не удается установить соединение на сети коммутации каналовили передать информацию по сетикоммутации сообщений или пакетов, товыбирается ветвь
βi,i1
и т. д.
В том случае, когда для УКi,i =1, …, N задан состав доступных исходящих направлений (ветвей) и порядок их выбора приустановлении связи к любому из других узлов сети, т. е. заданаматрица маршрутов Мi, то говорят, что для УКi задан план распределения информации. Если такой план задан для каждого узласети, то считают, что он задан для всей сети.
Помимо простой матрицы маршрутов план распределения информации может быть задан стохастической матрицей маршрутов, элементы которой вместо порядка выбора исходящих направлений указывают вероятности их выбора, причем сумма вероятностей по каждой строке равна 1.
Одна и та же обобщенная стохастическая матрица маршрутовможет быть задана как для собственного потока узла, т. е. потока, поступающего в узел от включенных в него абонентов, таки для транзитного потока, т. е. потока, поступающего с другихузлов сети. В данном случае оба типа потоков будут обслуживаться одинаково. Однако целесообразнее обслуживание этих потоковорганизовывать по-разному, в частности предпочтение может бытьотдано транзитному потоку.
При такой организации обслуживания для узла УКr задаются две обобщенные стохастические матрицы маршрутов: для транзитного потока MiT и собственного (исходящего) потока узла MiC.
Очевидно, если для каждого из узлов сети заданы обобщенные матрицы маршрутов для собственного потока и стохастические матрицы маршрутов для транзитных потоков, то они определяют стохастические планы как распределения информации, так и ограничения объемов поступающих в сеть потоков информации.
 



Лекция, реферат. Динамическое управление ресурсами сети - понятие и виды. Классификация, сущность и особенности. 2021.

Оглавление книги открыть закрыть

1. Определения и сокращения, используемые в тексте
2. Концепции управления системами связи
2.1 Причины появлениясистем управления сетями связи
2.2 Концепция TMN
2.3 Концепции TOM и eTOM
2.4 Расширенная схема eTOM
2.5 - Потоки процессов
2.6 Концепция Frameworx
3. Концепция программно-конфигурируемых сетей (SDN)
3.1 Протокол управления процессом обработки данных OpenFlow
4. Концепция и управление сетями следующего поколения NGN
5. Организация управления сетями связи
5.1 Взаимодействие систем связи
5.2 Управление в модели открытых систем
6. Уровни управления сетями связи
6.1 Управление в глобальной информационной инфраструктуре
6.2 Функции и логические интерфейсы управления в GII
6.3 Управление сетями связи в Российской Федерации
6.4 Организация управления сетями связи МВД России
7. Протоколы управления в сетях связи
7.1 Протокол SNMP
7.2 Протокол CMIP
7.3 Общеканальная сигнализация №7
7.4 Протоколы SIGTRAN
8. Средства анализа и оптимизации локальных сетей
9. Управление ресурсами сетей связи
9.1 Динамическое управление ресурсами сети
9.2 Основные задачи динамического управления потоками
9.3 Принципы организации и методы динамического управления потоками
9.4 Управление маршрутизацией
10. Динамическое управление в сетях с различным видом коммутации
10.1 Динамическое управление ресурсами в сетях с коммутацией каналов
10.2 Динамическое управление ресурсами в сетях с коммутацией пакетов
11. Управление коммутируемыми компьютерными сетями
11.1 Классификация коммутаторов по возможности управления
11.2 Функции повышения надежности и производительности
11.3 Виртуальные локальные сети
12. Математическое моделирование сети и разработка приложений
13. Построение математических моделей
13.1 Специализированные системы имитационного моделирования вычислительных сетей




« назад Оглавление вперед »
9. Управление ресурсами сетей связи « | » 9.2 Основные задачи динамического управления потоками






 

Учебники по данной дисциплине

Административно-правовое регулирование государственной службы
Как написать диссертацию
Финансовый контроль в зарубежных странах: США, ЕС, СНГ
Современные правовые семьи
Краткое содержание и сравнительная характеристика персонажей произведений Пушкина и Шекспира
Административно-правовые основы государственной правоохранительной службы
Публичное право
Правила написания рефератов, курсовых и дипломных работ
Кадровое делопроизводство
Защита вещных прав
Социология - методические указания и тесты
Психолого-педагогические аспекты работы в органах ФСИН
Антиинфляционная политика и денежно-кредитное регулирование
История и философия экономической науки
История и методология экономической науки
Прямое и косвенное регулирование мирового финансового рынка
Специальные и общие инструменты регулирования мирового финансового рынка
Факторинговые и трастовые операции коммерческих банков
Инфляционные процессы
Управление компетенциями
Характеристика логистических систем
Стратегические изменения в организации
Реструктуризация деятельности организации
Реинжиниринг бизнес-процессов
Управление персоналом в условиях организационных изменений
Развитие персональной системы ценностей как педагогическая проблема
Подготовка полицейских кадров в Германии, Франции, Великобритании и США
Манипулятивный стиль поведения пациентов с множественными суицидальными попытками
Анафилаксия: диагностика и лечение
Коллективные формы предпринимательской деятельности
Психология лидерства
Антология русской правовой мысли
Компетенции
Психология управления кадрами в бизнесе