Целью исследования является разработка и анализ математической модели, описывающей влияние мониторинга параметров сетевого трафика и показателей качества обслуживания на эффективность функционирования мультисервисной сети передачи данных при использовании различных сетевых механизмов.
Метод исследования: в работе применяются аналитическое и имитационное моделирование процессов передачи данных в сетевых устройствах, статистический анализ параметров трафика, а также методы оптимизации распределения потоков и ресурсов с ограничениями на управляемые параметры. Для идентификации характеристик трафика использованы критерии согласия Пирсона и Колмогорова, а также параметр Херста как мера самоподобия.
Результаты исследования: разработана математическая модель функционирования сети передачи данных с учетом служебного трафика мониторинга, аппроксимированы зависимости средней задержки от нагрузки и параметра Херста, получены аналитические выражения, позволяющие оценивать эффективность функционирования сети при различных сетевых механизмах распределения потоков. Показано, что ошибки мониторинга в пределах диапазона параметра Херста H = 0,5 – 0,75 незначительно влияют на оптимальное распределение потоков, но существенно изменяют абсолютные значения задержек, что важно при реализации механизмов предотвращения перегрузок.
Научная новизна: заключается в разработке комплексной модели, объединяющей процессы мониторинга, анализа трафика и оптимизации сетевых механизмов, а также в предложении новых аппроксимационных зависимостей, связывающих параметры самоподобного трафика с показателями качества обслуживания. Это позволяет аналитически оценивать влияние точности мониторинга на эффективность функционирования мультисервисной сети передачи данных.
The purpose of the study is to develop and analyze a mathematical model that describes the impact of monitoring network traffic parameters and quality of service indicators on the efficiency of the multiservice data transmission network using various network mechanisms.
Research method: analytical and simulation modeling of data transmission processes in network devices, statistical analysis of traffic parameters, as well as methods for optimizing the distribution of flows and resources with restrictions on control parameters are used in the work. To identify the characteristics of traffic, the criteria of agreement of Pearson and Kolmogorov, as well as the Hirst parameter as a measure of self-similarity, are used.
Results of the study: a mathematical model of the functioning of the data transmission network taking into account the service traffic of the monitoring was developed, the dependencies of the average delay on the load and the Hurst parameter were approximated, analytical expressions were obtained that allow assessing the efficiency of the network functioning under various network mechanisms of flow distribution. It is shown that monitoring errors within the range of the Hurst parameter H = 0.5 – 0.75 insignificantly affect the optimal distribution of flows, but significantly change the absolute values of delays, which is important when implementing overload prevention mechanisms.
Scientific novelty consists in the development of a comprehensive model that combines the processes of monitoring, traffic analysis and optimization of network mechanisms, as well as in the proposal of new approximation dependencies that link the parameters of self-similar traffic with the indicators of service quality. This allows us to analytically assess the impact of monitoring accuracy on the efficiency of the multiservice data transmission network.
Источники финансирования не указаны.
No funding sources reported.
-
Белов Д. В., Сафронов Е. И.. Методы мониторинга и анализа сетевого трафика в мультисервисных системах связи. //
Телекоммуникации. 2021. № 6. С. 14–21.
Белов Д. В., Сафронов Е. И.. Metody' monitoringa i analiza setevogo trafika v mul'tiservisny'x sistemax svyazi. // Telekommunikacii. 2021. -
Одоевский С. М., Симонова К. О., Зизевский В. А.. Анализ влияния точности мониторинга параметров сетевого трафика на
качество его обслуживания // Техника средств связи. 2024. № 4(168). С. 8–19.
Одоевский С. М., Симонова К. О., Зизевский В. А.. Analiz vliyaniya tochnosti monitoringa parametrov setevogo trafika na kachestvo ego obsluzhivaniya // Texnika sredstv svyazi. 2024. -
Иванов А. А., Сидоров П. Н.. Аналитические модели очередей в мультисервисных сетях передачи данных // Информационные
технологии и телекоммуникации. 2021. Т. 9. № 4. С. 45–54.
Иванов А. А., Сидоров П. Н.. Analiticheskie modeli ocheredej v mul'tiservisny'x setyax peredachi danny'x // Informacionny'e texnologii i telekommunikacii. 2021. -
Кузьмин Д. В., Орлов С. Е.. Моделирование задержек и перегрузок в сетях передачи данных при высокой нагрузке // Вестник
связи. 2022. № 6. С. 32–40.
Кузьмин Д. В., Орлов С. Е.. Modelirovanie zaderzhek i peregruzok v setyax peredachi danny'x pri vy'sokoj nagruzke // Vestnik svyazi. 2022. -
Одоевский С. М., Симонова К. О., Зизевский В. А.. Оценка степени влияния точности мониторинга сетевого трафика на качество
его обслуживания в сетях связи военного назначения методами имитационного моделирования // Третья всероссийская
научно-практическая конференция по имитационному моделированию и его применению в военной сфере «Имитационное моделирование
систем военного назначения, действий войск и процессов их обеспечения» («ИМСВН-2024»). Труды кнференции. 2024. С. 275–285.
Одоевский С. М., Симонова К. О., Зизевский В. А.. Ocenka stepeni vliyaniya tochnosti monitoringa setevogo trafika na kachestvo ego obsluzhivaniya v setyax svyazi voennogo naznacheniya metodami imitacionnogo modelirovaniya // Tret'ya vserossijskaya nauchno-prakticheskaya konferenciya po imitacionnomu modelirovaniyu i ego primeneniyu v voennoj sfere «Imitacionnoe modelirovanie sistem voennogo naznacheniya, dejstvij vojsk i processov ix obespecheniya» («IMSVN-2024»). Trudy' knferencii. 2024. -
Бердюгин А. В., Ковалев С. Н.. Аналитическая модель влияния мониторинга на эффективность сетей передачи данных. // Научный
вестник ВАС. 2023. № 2. С. 40–48.
Бердюгин А. В., Ковалев С. Н.. Analiticheskaya model' vliyaniya monitoringa na e'ffektivnost' setej peredachi danny'x. // Nauchny'j vestnik VAS. 2023. -
Одоевский С. М., Зизевский В. А., Рафальская М. И.. Аппроксимация статистических характеристик процесса обслуживания
мультимедийного трафика на основе логнормального распределения // Радиолокация, навигация, связь. Сборник трудов XXX
Международной научно-технической конференции. 2024. С. 96–105.
Одоевский С. М., Зизевский В. А., Рафальская М. И.. Approksimaciya statisticheskix xarakteristik processa obsluzhivaniya mul'timedijnogo trafika na osnove lognormal'nogo raspredeleniya // Radiolokaciya, navigaciya, svyaz'. Sbornik trudov XXX Mezhdunarodnoj nauchno-texnicheskoj konferencii. 2024.