Кулаков Юрій Олексійович. Методи і засоби підвищення якості обслуговування в комп'ютерних мережах, що динамічно реконфігуруються

brief description

Кулаков Юрій Олексійович. Методи і засоби підвищення якості обслуговування в комп'ютерних мережах, що динамічно реконфігуруються : дис... д-ра техн. наук: 05.13.13 / Національний технічний ун-т України "Київський політехнічний ін- т". - К., 2005

Кулаков Ю. О.«Методи і засоби підвищення якості обслуговування в комп'ютерних мережах, що динамічно реконфігуруються» Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.13.13 Обчислювальні машини, системи та мережі. Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут, Київ 2005.
На основі аналізу існуючих способів і засобів керування мобільністю в комп'ютерних мережах, запропонований і обґрунтований спосіб керування мережевим з'єднанням, який в порівнянні з відомими способами дозволяє підвищити ефективність функціонування об'єднаної мережі за рахунок скорочення часу реконфігурації віртуального з'єднання при переміщенні мобільного вузла.
Запропоновано й обґрунтовано спосіб керування місцем розташування, який за рахунок використання мобільних інтелектуальних агентів дозволяє скоротити затримку передачі інформації в мережі.
Запропоновано й обґрунтовано спосіб організації віртуального з'єднання, що дозволяє скоротити часову складність його реконфігурації за рахунок розширення можливостей комутаторів макрорівня.
Запропоновано й обґрунтовано спосіб визначення оптимальної кількості інтелектуальних агентів і засобів їхньої взаємодії, що забезпечують безрозривну реконфігурацію віртуальних з'єднань при переміщенні мобільних вузлів у межах комп’ютерної мережі.
З практичної точки зору, отримані в роботі результати, дозволяють істотно підвищити ефективність функціонування об'єднаних комп'ютерних мереж.
Ключеві слова:об'єднана мережа, мобільний вузол, керування мобільністю, домашній агент, віртуальне з'єднання.

У дисертаційній роботі вирішена важлива науково-технічна проблема розробки теорії комп'ютерних мереж з динамічно змінюваною структурою.
Для розв'язання цієї проблеми виявилося необхідним розробити математичні моделі й методики розрахунку часових параметрів комп'ютерної мережі, що динамічно реконфігурується, систему інтелектуального керування комп'ютерною мережею, метод формування оптимальної структури комп'ютерної мережі, ефективні способи й алгоритми маршрутизації, метод реконфігурації віртуальних з'єднань.
Розв'язання цієї проблеми досягнуто завдяки застосуванню теорії імовірності, графів, нечітких множин і комбінаторики. Методи теорії імовірності використовуються для побудови математичних моделей комп'ютерних мереж. Методи теорії графів, теорії нечітких множин і комбінаторики використовуються при розв'язанні задачі формування динамічної структури комп'ютерної мережі, задачі маршрутизації й реконфігурації віртуальних з'єднань.
Основні наукові й практичні результати роботи полягають у наступному:

Для об'єднаних комп'ютерних мереж запропоновано й обґрунтовано нові математичні моделі, що враховують фрактальний характер трафіка. Це дозволяє більш точно визначити такі параметри комутаційних вузлів, як час затримки передачі даних і розмір буфера, необхідний для передачі інформації без втрати пакетів.
Показано, що використання системи взаємодіючих між собою інтелектуальних агентів дозволяє підвищити ефективність функціонування мережі, що динамічно реконфігурується. Розроблено й досліджено метод керування комп'ютерною мережею, що динамічно реконфігурується, на основі віртуальної підмережі інтелектуальних агентів. Підвищення ефективності досягається за рахунок адаптації віртуальної підмережі інтелектуальних агентів до зміни топології комп'ютерної мережі й перерозподілу інформаційних потоків.
Ефективність керування трафіком значною мірою залежить від точності його прогнозування. Запропоновано й обґрунтовано спосіб керування трафіком, ефективність якого визначається обліком фрактального характеру трафіка в сучасних комп'ютерних мережах.
Час реконфігурації віртуального з'єднання залежить від місця розташування інтелектуального агента, що здійснює реконфігурацію віртуального з'єднання. Запропоновано й розроблено метод реконфігурації віртуальних з'єднань на основі інтелектуальних агентів, що переміщуються, місце розташування яких вибирається з урахуванням мінімального часу реконфігурації.

Ефективність віртуальних з'єднань значною мірою залежить від їхньої стійкості. З обліком цього розроблено і досліджено метод формування стійких віртуальних з'єднань. Ефективність процесу передачі інформації по віртуальному з'єднанню збільшується за рахунок зменшення ймовірності його реконфігурації.
Запропоновано й розроблено спосіб організації, формування й відновлення маршрутної інформації, що дозволяє за рахунок оптимального розподілу маршрутної інформації в мережі, що динамічно реконфігурується, скоротити час ремаршрутизації.
Розроблено алгоритм динамічної маршрутизації, що, у порівнянні з відомими алгоритмами маршрутизації, дозволяє при меншому обсязі керуючого трафіка забезпечити необхідний рівень якості обслуговування. Це досягається за рахунок запропонованого в роботі способу оптимізації структури доменів.
Розроблено структуру й алгоритми функціонування адаптивного комутатора, що підтримує архітектуру інтегрованих служб і забезпечує мінімальний час формування маршрутів передачі інформації за рахунок вибору інтелектуальним агентом у кожному конкретному випадку способу формування маршруту, близького до оптимального.
Із практичної точки зору, отримані в роботі результати, дозволяють підвищити ефективність функціонування комп'ютерних мереж, що динамічно реконфігурується, за рахунок вибору оптимальної структури мереж й ефективного алгоритму організації й керування передачею інформації.