МЕТОДИ ТА ЗАСОБИ ПОБУДОВИ IНФОРМАЦIЙНИХ ТЕХНОЛОГIЙ НА ОСНОВI ТЕРИТОРIАЛЬНО РОЗОСЕРЕДЖЕНИХ СЕРВIС-ОРIЄНТОВАНИХ ОДНОРАНГОВИХ МЕРЕЖ

summary

ОСНОВНИЙ ЗМIСТ РОБОТИ

У вступi проаналiзовано передумови виникнення проблеми дисертацiйного

дослiдження та обґрунтована необхiднiсть її вирiшення з врахуванням сучасних

умов стрiмкого розвитку IТ. Сформульовано мету i задачi, подано вiдомостi про

впровадження наукових результатiв, апробацiю та про зв’язки роботи з науко-вими програмами, планами, темами, викладено наукову новизну та практичну

цiннiсть виконаних дослiджень.

В першому роздiлi виконано аналiз сучасного стану розосереджених ме-реж, їх архiтектурної специфiки, методiв та засобiв оцiнки їх параметрiв. Пока-зано, що в порiвняннi з початком 21-го сторiччя, коли одноранговi мережi тiльки

з’явилися, на сьогоднiшнiй день вже iснує множина IТ, похiдних вiд одноран-гових мереж, зокрема, файловий обмiн, миттєвi текстовi повiдомлення, VoIP,

9

мультимедiа на вимогу, доставка програмного забезпечення тощо. Дослiдження

структури трафiку Iнтернет вказують, що вiд 40% до 70% генерованого користу-вачами трафiку має вiдношення до однорангових технологiй. При цьому серед

класу протоколiв, якi можна вiднести до технологiй однорангових мереж, лiди-рує протокол BitTorrent. Показано, що Iнтернет як глобальна всесвiтня мережа

на рiвнi нацiональних точок обмiну i мiжнародних магiстралей є практично

класичною одноранговою мережею, оскiльки кожна точка обмiну визначає вла-сну полiтику щодо вхiдного i вихiдного трафiку, але канали зв’язку в даному

випадку переважно фiзичнi, а не логiчнi.

Виконано огляд IТ iз залученням альтернативних архiтектурних рiшень за-дачi масової доставки контенту, зокрема, архiтектури мережi iз мультикастом

в режимi систолiчної маршрутизацiї. Показано, що таке рiшення займає промi-жне мiсце мiж класичною клiєнт-серверною архiтектурою та розосередженими

одноранговими мережами.

Обґрунтована важливiсть локальностi в мережах як характеристики даного

вузла по вiдношенню до будь-якого iншого вузла мережi, доступного для обмi-ну iнформацiєю з даним, що дозволяє вiднести топологiчну вiдстань мiж цими

двома вузлами до певного класу в термiнах мережi i показано, що сучаснi се-редовища моделювання та дослiдження розосереджених мереж не включають

iнструментарiй для визначення локальностi.

Обґрунтовано, що однiєю з проблем побудови оверлейних мереж для ефе-ктивних прикладних реалiзацiй IТ є те, що точнi топологiчнi вiдстанi мiж вузла-ми, так як i середнi значення затримок проходження пакетiв, у випадку великих

ТР СООМ заранi невiдомi, на вiдмiну вiд теоретичних побудов з використанням

теорiї графiв.

Виявлена сукупнiсть спiльних недолiкiв, властивих пiдходам до оцiнки ло-кальностi iз використанням традицiйних iнструментiв трасування, побудови ви-дiлених наглядових iнфраструктур, iз використанням стандартної iнфрастру-ктури маршрутизацiї Iнтернет та засобам топографiчних розвiдок мережi Iн-тернет. До таких спiльних недолiкiв вiднесено наступнi: а) вплив фiльтрацiї

трафiку, б) вплив стану каналiв зв’язку, в) наявнiсть єдиної точки збою, в)

адмiнiстративна залежнiсть.

Проаналiзованi рiшення з безпосереднiм вимiрюванням затримок передачi

пакетiв. Встановлено, що вiдомi математичнi моделi проходження iнформацiй-них пакетiв в комп’ютернiй мережi успiшно застосовуються в задачах вибору

пропускних спроможностей, в задачах розподiлу потокiв даних або в комбiнова-них задачах, що включають обидва елементи керування за умови, що параметри

мережi, якими оперує дана математична модель, є вiдомими, а засоби контро-лю стану мережi мають оперативну iнформацiю про стан обробки iнформацiї

на кожному вузлi та стан i завантаженiсть кожного каналу каналу зв’язку. Але

в переважнiй бiльшостi випадкiв, iнформацiя, релевантна для побудови та пра-ктичного використання моделi в задачах оцiнки локальностi є технiчно недо-

10

ступною або навiть є комерцiйною таємницею.

В другому роздiлi сформульовано загальний пiдхiд до нової методологiї

вирiшення проблеми пiдвищення ефективностi IТ, який в якостi ключового ком-понента передбачає створення нових методiв та засобiв оцiнювання топологiчної

локальностi.

Для подолання виявлених спiльних недолiкiв iснуючих пiдходiв запропоно-вано низку технiчних та методологiчних рiшень, якi є принциповими складови-ми нової методологiї. До таких складових вiднесено наступнi: а) застосування

методiв та засобiв, якi не використовують активних вимiрювань iз залученням

службового трафiку, б) використання територiально розосередженої архiтекту-ри технiчного рiшення, в) використання в якостi вхiдних даних лише публiчно

доступної iнформацiї, г) використання автентичних вендор-незалежних джерел

iнформацiї, яка є вихiдною для методiв та засобiв оцiнювання топологiчної ло-кальностi.

Сформульовано принципи взаємодiї основних та вторинних складових нової

методологiї iз методами i засобами пiдвищення ефективностi IТ на основi ТР

СООМ, та обґрунтовано конкретнi механiзми подолання виявлених недолiкiв

iснуючих пiдходiв.

В третьому роздiлi показано, що за рахунок сегментацiї оверлейної мережi

досягається можливiсть з високою точнiстю i без додаткового службового тра-фiку оцiнювати їх вiдносну топологiчну близькiсть, скоротити мiжсегментний

трафiк та зменшити середнiй час вiдклику вузлiв.

Обґрунтовано використання елементiв БД РРI для побудови структурної мо-делi НСМI, схема якої зображена на рис.1. Запропонована модель передбачає

вiдображення топологiї мережi Iнтернет зi спрощеннями та мiстить 4 структур-нi рiвнi: а) дiапазони IP можуть бути роздiленi на б) пiд-дiапазони i одночасно

оголошенi як такi, що належать до в) автономних систем (АС), якi об’єднанi

мiж собою в г) множини автономних систем (МнАС), кожна з яких, в свою чер-гу, може бути включена в iншу МнАС, i у випадку достатньо великої кiлькостi

зв’язкiв, представляє собою точку обмiну трафiком. В рамках побудованої мо-делi вважається, що сутностi нижчого рiвня є явно з’єднаними мiж собою через

сутнiсть вищого рiвня, в якiй вони оголошенi.

При розробцi референтних реалiзацiй методу визначення БМПЛ «CARMA»

(C ombined A ffinity R econnaissance M etric A rchitecture) та «SAMPAN» (S ervice-oriented A ffinity M etric for P eer-to-peer A rchitecture N etworks) встановлено, що

в поширених на сьогоднi методах оцiнки локальностi, якi орiєнтуються тiльки

на данi, похiднi вiд БД РРI delegated- , внутрiшня невiдповiднiсть приводить до

помилок визначення геополiтичної належностi адрес та їх дiапазонiв. При обчи-сленнi топологiчної структури сегменту Iнтернет за запропонованим методом,

помилки визначення не виникають завдяки тому, що вiн є стiйким до колiзiй,

внутрiшнiх неточностей БД РРI i включає двохрiвневу перевiрку нацiональної

приналежностi дiапазонiв.