Спосіб управління трафіком в мультисервісній телекомунікаційній мережі

Спосіб управління трафіком у мультисервісній телекомунікаційній мережі (ТКМ), який полягає в тому, що записи таблиць маршрутизації на вузлах мережі формуються шляхом розв'язання оптимізаційної задачі щодо мінімізації лінійної цільової функції при виконанні умов збереження потоку та умов відсутності перевантаження, який відрізняється тим, що зміст маршрутних таблиць 2 3 при обмеженнях å xp = rw , xp ³ 0, 0 £ rw £ rw , p Î Pw , w Î W , pÎPw де Fij - інтенсивність сумарного трафіку в тракті передачі (i, j); rw - середня інтенсивність трафіку пріоритету w Î W , що надходить до ТКМ; xp - інтенсивність трафіку в р-му шляху; Pw - множина попередньо обчислених шляхів для трафіку з пріоритетом w Î W ; rw - інтенсивність трафіку пріоритету w Î W , який прийнято до обслуговування ТКМ; параметри aw і bw є заданими додатними константами, які впливають на вибір оптимальних значень вхідних інтенсивностей rw і на пріоритет трафіку w Î W відповідно; W - множина підтриманих в ТКМ пріоритетів. Недоліками способу-прототипу є те, що управління трафіком в ході його маршрутизації здійснюється за попередньо обчисленими шляхами, тобто у відповідності до концепції "precomputation routing", що знижує загальність отриманих рішень та вимагає використання додаткових процедур обчислення шляхів. При розв'язанні поставленої оптимізаційної задачі використовується нелінійна цільова функція (1), що ускладнює розрахунок оптимальних значень керуючих параметрів - маршрутних змінних (xp) та змінних, що відповідають за обмеження трафіку (rw). В основу корисної моделі поставлена задача створити спосіб управління трафіком в мультисервісній телекомунікаційної мережі, який шляхом узгодженого розв'язання задач багатошляхової маршрутизації та превентивного обмеження трафіку на приграничних маршрутизаторах, забезпечить підвищення якості обслуговування. Поставлена задача розв'язується за рахунок того, що в спосіб-прототип, в рамках якого спільно розв'язуються задачі маршрутизації з попередньо обчисленими шляхами та обмеження інтенсивності трафіку, що надходить до мережі, вносяться доповнення в умови збереження потоку на мережних вузлах і в ТКМ в цілому [3], які приймають наступний вигляд: ì ï å xk - å xk = 0 при k Î K, i ¹ s , d ; k k ij ij ï j:(i, j)ÎE ï j:(i, j)ÎE ï k k k í å xij - å xij = 1 - a при k Î K, i = sk ; (2) ï j:(i, j)ÎE j:(i, j)ÎE ï ï å xk - å xk = ak - 1 при k Î K, i =, d , k ij ij ï j:(i, j)ÎE î j:(i, j)ÎE xk ³ 0 характеризує ij інтенсивність k-го трафіку (1/с), що протікає в тракті (i, j) Î E ; E - множина трактів передачі ТКМ; де величина 47461 4 K - множина трафіків, що надходять до ТКМ відповідно до забезпечуваного мережею сервісу; rk, sk, і dk інтенсивність k-го трафіку (1/с), вузол-джерело й вузол-одержувач пакетів трафіку відповідно; a k - інтенсивність k-го трафіку (1/с), що отримав відмову в обслуговуванні мережею. Для запобігання перевантаження трактів передачі ТКМ вводяться наступні умови: å xk £ jij ; (i, j) Î E, (3) ij kÎK де jij - пропускна здатність (1/с) тракту передачі (i, j) Î E . Вектор шуканих параметрів можна представити в векторній формі: é xk ù ê ij ú - , (i, j) Î E, k Î K, X=ê (4) k ú êa ú ë û У ході розрахунку вектора (4) мінімізується наступна лінійна вартісна функція: min Ct X, (5) X яка характеризує витрати на управління трафіком, при é ck ù ê ij ú , (i, j) Î E, k Î K, C= ê (6) k ú êc ú ë û де ck - вагові коефіцієнти, які визначають ij величину удільного штрафу за завантаженість трактів передачі ТКМ; ck - вагові коефіцієнти, які характеризують удільний штраф за відмови в обслуговуванні трафіків користувачів. У загальному випадку, відповідно до фізики розв'язуваної задачі з мінімізації функції (5) на координати ak вектора X (4) накладаються наступні обмеження: (7) 0 £ a k £ 1, або a k Î {0,1}, (8) якщо відповідно до угоди про якість обслуговування допускається (7) або не допускається (8) часткове обмеження швидкості доступу до мережі. Технічний результат, який може бути отриманий при здійсненні корисної моделі полягає у тому, що шляхом погодженого розв'язання задач багатошляхової маршрутизації та превентивного обмеження трафіку на приграничних маршрутизаторах, забезпечується підвищення якості обслуговування за показниками середньої затримки та джитеру в умовах перевантаження мультисервісної ТКМ. На Фіг. зображений графік залежності частки відмов трафіку a k = a k / r k від його інтенсивності * на вході мережі(rk) й відношення 5 47461 DC = ck / ck для способу управління трафіком ij з лінійною вартісною функцією при к=1. Сутність запропонованого .способу управління трафіком у мультисервісній телекомунікаційній мережі полягає в тому, що записи таблиць маршрутизації на вузлах мережі розраховуються шляхом одночасного розрахунку яккеруючих маршрутних змінних ( xk ) , так і додатково ij введених в умови збереження потоку (2) змінних відмов ak , які відповідають за виконання задач превентивного обмеження трафіку, що надходить до мережі. При формуванні змісту маршрутних таблиць за рахунок використання лінійної вартісної функції (5) з обґрунтуванням вибору вагових коефіцієнтів (6) забезпечується погоджене розв'язання задач багатошляхової маршрутизації та превентивного обмеження трафіку на основі абсолютних пріоритетів на приграничних маршрутизаторах ТКМ, тобто відмови в обслуговуванні в умовах перевантаження Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 6 стосуються в першу чергу низькопріоритетного трафіку [4]. Відповідно до змісту таблиць маршрутизації здійснюється управління трафіком в мультисервісній ТКМ. Джерела інформації: 1. Вегенша Ш. Качество обслуживания в сетях IP / Вегенша Ш.: Пер. с англ. - М.: Издательский дом "Вильямс", 2003. - С.61-84. 2. Бертсекас Д. Сети передачи данных / Д. Бертсекас, Р. Галлагер. - М.: Мир, 1989. - С.506521. 3. Лемешко А.В. Исследование модели управления трафиком с анализом областей превентивного ограничения его интенсивности на границе сети / А.В. Лемешко, Ю.Н. Добрышкин, С.А. Щербинин // Моделювання та інформаційні технологи. - 2008. - Вип.49. - С.64-72. 4. Добрышкин Ю.Н Анализ модели адаптивного ограничения интенсивности трафика в мультисервисной сети с учетом приоритетов / Ю.Н Добрышкин // Радиотехника: Всеукр. межвед. науч.-техн. сб. - 2008. - №155. - С.169-172. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601