Обучение

Learning

Образование

Education

Исследования

Research

Комментарии

Commentaries

e-mail: info@lerc.ru
блог: lerc.livejournal.com

«Проблемы региональной экономики»

Вестник №23

16.10.2016

Корчагин Ю.А.

О НОВОЙ СТРАТЕГИИ РАЗВИТИЯ РОССИИ

16.10.2016

Рисин И.Е., Баринова Е.В.

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ РАЗВИТИЯ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ОСНОВЫ МЕСТНОГО САМОУПРАВЛЕНИЯ

16.10.2016

Логунов В.Н

СТРУКТУРА ОГРАНИЧЕНИЙ И СТИМУЛОВ ИНВЕСТИРОВАНИЯ В РОССИИ

16.10.2016

Полозова А.Н., Кондратьева Е.В., Горковенко Е.В., Фролова Н.В.

МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ ПЕРСОНАЛ-МЕНЕДЖМЕНТА

16.10.2016

Прокофьева Т.А., Рисин И.Е.

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ УПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЕМ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ

16.10.2016

Хорев А.И., Полозова А.Н., Гребнева И.В.

ФАКТОРЫ БИЗНЕС-СРЕДЫ И ИХ ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

16.10.2016

Кондратьева Е.В., Полозова А.Н., Фролова Н.В., Горковенко Е.В.

МЕТОДИЧЕСКИЕ ПРОЦЕДУРЫ РЕЙТИНГОВАНИЯ УРОВНЯ ПЕРСОНАЛ-МЕНЕДЖМЕНТА

16.10.2016

Ю.А. Саликов, А.А. Зенин

АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ВЗГЛЯДОВ НА ПОНЯТИЕ ОРГАНИЗАЦИЯ

16.10.2016

Абарина Е.В.

РЕИНЖИНИРИНГ НА ОСНОВЕ МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ

16.10.2016

Попов М.В.

КОНКУРЕНТНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА ПРЕДПРИЯТИЯ КАК ОСНОВА ИНВЕСТИЦИОННОЙ ПРИВЛЕКАТЕЛЬНОСТИ

16.10.2016

Булгакова И.Н.

МЕХАНИЗМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЕГИОНАЛЬНОЙ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ С УЧЕТОМ ФАКТОРОВ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ

16.10.2016

Ухлова В.В.

УПРАВЛЕНИЕ ТРАФИКОМ В СЕТЯХ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ: МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА И ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ

16.10.2016

Горбунов В.Г.

ОРГАНИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ БИЗНЕС-ПРОЦЕССОМ АВТОТРАНСПОРТНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИСТЕМЫ "ПАРУС"

16.10.2016

Григорьева В.В.

ЦЕННОСТНЫЕ ОРИЕНТАЦИИ И МОТИВЫ ТРУДА РАБОТНИКОВ МОЛОЧНЫХ ЗАВОДОВ

16.10.2016

Скопенкова А.В.

ПОДХОДЫ К МАТЕМАТИЧЕСКОМУ МОДЕЛИРОВАНИЮ СТАТУСНОГО ПРОДВИЖЕНИЯ РАБОТНИКА

Ухлова В.В.16.10.2016

УПРАВЛЕНИЕ ТРАФИКОМ В СЕТЯХ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ: МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА И ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ

 

Ухлова В.В.

 

Управление трафиком в сетях передачи данных: моделирование процесса и оценка параметров

 

Решение задач по управлению трафиком в сетях передачи данных связано с описанием процессов происходящих в сети и  оценкой параметров этих процессов. Особенностью современных сетей передачи данных является  существование в сети разнородного трафика, что требует наличия дифференцированного подхода к его обслуживанию. В связи  с этим, при описании современных сетей передачи данных необходимо учитывать не только технологические особенности аппаратуры, пропускную способность каналов связи и производительность сетевого оборудования, но и особенности алгоритмического и программного обеспечения передачи.

Условное представление сети в  виде ядра, состоящего из устройств, предназначенных для передачи информации и пограничного слоя, служащего для преобразования информации к виду, приемлемому для обработки в передающих устройствах позволяет моделировать сеть как совокупность обслуживающих устройств с различными характеристиками.

Процессы, происходящие в таких устройствах можно свести к трем основным: вход требований, обслуживание, выход требований изустройства. Такое моделирование позволяет использовать аппарат теории массового обслуживания для описания сети и оценки ее параметров.

Анализируемая в работе сеть рассматривается как многоступенчатая   система массового обслуживания или сеть систем массового обслуживания (СеСМО). Узлы сети рассматриваются  как отдельные   СМО. Данная работа посвящена рассмотрению СеСМО, состоящей из одной СМО, что является простейшим и удобным для исследования вариантом сети. Такая СеСМО является одноступенчатой системой, т.е. имеет только один этап обслуживания. Этап обслуживания для такой системы состоит из процедуры входа требований в устройство, обслуживания и процедуры выхода требований из устройства.

Сеть передачи, состоящая из одной СМО, соответствует системе, которая  описывает  процессы, происходящие в пограничном слое (на этапе формирования трафика) сети. Согласно теории массового обслуживания данная сеть является разомкнутой сетью СМО с несколькими ограниченными очередями  и ограниченным временем ожидания в очереди. Количество очередей определяется количеством приоритетов обслуживания в устройстве. Используемая на сетях технология обслуживания требований (QoS), предписывает разделять входящий трафик на уровне пограничных устройств на типы приоритетов в зависимости от выделяемых видов трафика. Размер очереди определяется размером буфера устройства. Параметрами процессов, происходящих в такой СМО, являются: интенсивность входящего потока, интенсивность обслуживания требований каждого приоритета и интенсивности потоков уходов для каждого типа требований из очереди в связи с истечением времени "жизни". Основными характеристиками работы такой системы являются средние времена задержек требований в системе для каждого типа требований.

Введем следующие предположения:

  • количество очередей по обработке требований ;
  • количество требований в j очереди , определяется размерами буфера устройства;
  • входящий поток является простейшим и вероятность прихода k требований j типа за время t определяется по формуле:

 

 где  интенсивность потока;

  • поток ухода требований из очереди по истечении времени пребывания требования в очереди описывается показательным законом:

,

где  интенсивность потока уходов требований из очередей.

  • время обслуживания требований связано с производительностью маршрутизатора и описывается показательным законом распределения:

,

        где  - интенсивность обслуживания требований.

Предполагается, что дисциплина обслуживания требований в такой системе определяется на основе приоритетов (требования с высшим приоритетом обслуживаются раньше требований с более низким приоритетом, независимо от момента их поступления в систему).

        Определяем состояние системы  как 9-мерный набор натуральных чисел , где  - номер типа требования, которое в данный момент обслуживается,  - количество требований в первой очереди, и т.д.,  - количество требований в 8 очереди.

Предполагаемая   система работает в стационарном режиме, поэтому для стационарного режима система дифференциальных уравнений Колмогорова превращается в следующую систему линейных уравнений:

 

Знание вероятностей  позволит определить основные характеристики качества  обслуживания требований  и построить оптимизационные модели управления параметрами обслуживания.  К  основным характеристикам качества обслуживания относятся абсолютная пропускная способность, относительная пропускная способность, средняя длина очередей, среднее время задержки требований в системе, среднее время пребывание в очередях, доля времени, когда система свободна и т.д.

Время задержки требований в системе определяет качество ее обслуживания. Основной задачей телекоммуникационных сетей является передача информационного потока,  качество передачи которого зависит либо от величины потерь, либо от времени задержки передачи данных. Потери влияют на количество принимаемой информации в конечном узле сети и, соответственно, на возможность воспроизвести переданные данные, время задержки влияет на разборчивость данных (голосовые данные) и их актуальность (трафик реального времени). Для сетей связи вводятся рекомендации по качеству обслуживания и сервиса, согласно которым время задержки на передачу информации строго регламентируется.

Время задержки требований в системе складывается из времени задержки  требования на обслуживание, времени обслуживания в системе и времени выхода требования из системы. Поскольку рассматриваемая СМО является одноступенчатой, то время обслуживания и время выхода требования из системы являются фиксированными величинами. Исходя из выше сказанного, основная характеристика описываемой СМО - время задержки требования на обслуживание (далее «время задержки»).

Для нахождения величины времени задержки требования была разработана модель процесса обслуживания требований в системе. Алгоритм для расчета среднего времени задержки требований при условии, что в момент прихода требований система находится в состоянии  приведен на рис.1.

Согласно данному алгоритму просматриваются все состояния СМО и подсчитывается время задержки требования в системе для каждого типа приоритета. При вычислении среднего времени задержки для зафиксированного типа требований осуществляется перебор вариантов состояний очередей в просматриваемой и более высокого приоритета очередях, при этом используются значения вероятностей нахождения системы в данном состоянии, найденные при решении системы уравнений Колмогорова, рассмотренной выше. При просмотре состояния системы внутри очереди осуществляется перебор всех возможных значений требований в очередях предшествующих рассматриваемой и значения количества требований в текущей, тем самым, имитируя все возможные сценарии развития событий.

Необходимость применения данного алгоритма определяется специфичностью дисциплины обслуживания требований в системе, которая предполагает расчет показателей только путем имитации процесса прихода и ухода требований.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.1.  Алгоритм нахождения среднего времени задержки  для фиксированного типа требования

 

В результате выполнения алгоритма будут вычислены времена задержек требований каждого типа приоритета в системе. Анализ времен задержек позволит разработать управляющее воздействие на параметры системы с целью повышения эффективности работы данной системы.

Литература

1. Новые технологии и оборудование IP-сетей /  Олифер В,  Олифер Н .- СПб. и др. : БХВ-Петербург, 2001 .- 512 с. : ил. - (Мастер. Современные сетевые технологии) .

2. Теория массового обслуживания в экономической сфере : Учеб. пособие для студ. вузов, обуч. по экон. спец./ Лабскер Л. Г.  / Фин. акад. при правительстве РФ .- М. : Банки и биржи, 1998 .-  316 с.: ил., табл.

 

Яндекс цитирования