ВИКОРИСТАННЯ ЧАСОВИХ ШКАЛ ПРИ АПРОКСИМАЦІЇ ДОВЖИНИ ЧЕРГ КОМП’ЮТЕРНИХ МЕРЕЖ

Автор(и)

  • Андрей Анатольевич Коваленко Харківський національний університет радіоелектроніки http://orcid.org/0000-0002-2817-9036
  • Георгий Анатольевич Кучук Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" http://orcid.org/0000-0002-2862-438X
  • Игорь Викторович Рубан Харківський національний університет радіоелектроніки http://orcid.org/0000-0002-4738-3286

DOI:

https://doi.org/10.30837/2522-9818.2018.4.012

Ключові слова:

протокол ТСР, трафік, фрактальність, масштабна інваріантність, мережеві протоколи, модель, телекомунікаційна мережа

Анотація

Предмет дослідження: прогнозування довжини черги до комунікаційного пристрою високошвидкісної комп’ютерної мережі при негаусівському трафіку. Мета даної статті: дослідження можливостей використання часових шкал, що використовуються при вивченні організації черг сучасних високошвидкісних комп’ютерних мереж. Методи дослідження: фрактальний аналіз, методи шкалювання, методи апроксимації. Результати дослідження. Представлені результати вибору часових шкал для побудови адекватних моделей сучасного трафіку. Використання таких моделей, зокрема, дозволяє вивчати динаміку черг активних мережевих пристроїв, що важливо для планування і розподілу завантаження мережі. Використання статистичних характеристик трафіку на невеликій кількості часових масштабів дозволяє розширити теоретичні концепції для критичних часових масштабів, що робить такий підхід таким, що застосовується до будь-якого трафікового процесу, включаючи трафік з довготривалою залежністю. Крім того, розглянуті питання опису поведінки хвостів черг стосовно сучасних високошвидкісних комп’ютерних мереж і визначені властивості запропонованих модельних апроксимацій. Аналіз незалежної гаусівської моделі області вейвлета і мультифрактальної вейвлет-моделі показав перевагу першої для фрактального трафіку і незначну розбіжність результатів при трафіку, котрий є близьким до гаусівського. Висновки. Проведено дослідження різних підходів до вибору часових шкал, що використовуються при вивченні організації черг сучасних високошвидкісних мереж передачі даних. Проаналізовано вплив необхідної точності і обчислювальної потужності, необхідної для обчислення апроксимації максимуму, і встановлено, що експоненціальні часові шкали є оптимальними для фрактального трафіку. Також показано вплив хвостів розподілів в різних масштабах часу на процес організації черг. Відзначено, що при негаусівських трафікових сценаріях кореляційна структура (короткострокова і довгострокова) описує поведінку черг недостатньо адекватно.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Біографії авторів

Андрей Анатольевич Коваленко, Харківський національний університет радіоелектроніки

кандидат технічних наук, доцент, Харківський національний університет радіоелектроніки, доцент кафедри електронно-обчислювальних машин

Георгий Анатольевич Кучук, Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"

доктор технічних наук, професор, Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", професор кафедри обчислювальної техніки та програмування

Игорь Викторович Рубан, Харківський національний університет радіоелектроніки

доктор технічних наук, професор, Харківський національний університет радіоелектроніки, проректор з науково-методичної  роботи

Посилання

Crovella, M., Bestavros, А. (1997), "Self-similarity in World Wide Web traffic: evidence and possible causes", IEEE/ACM Transactions on Networking, vol. 5, Р. 835–846.

Kuchuk, G., Kharchenko, V., Kovalenko, A. and Ruchkov, E. (2016), “Approaches to selection of combinatorial algorithm for optimization in network traffic control of safety-critical systems”, East-West Design & Test Symposium (EWDTS), P. 1–6. Doi: https://doi.org/10.1109/EWDTS.2016.7807655.

Willinger, W., Taqqu, M. S., Sherman, R., Wilson, D. V. (1991), "Self-Similarity Through High-Variability: Statistical Analysis of Ethernet LAN Traffic at the Source Level", ACM SIGCOMM’91, Р. 149–157.

Leland, W., Taqqu, М., Willinger, W. (1997), "On the self-similar nature of IP-trafic", IEEE/ACM Transactions on Networking, No. 3, P. 423–431.

Kuchuk, G. A., Mozhayev, A. A., Pashchenko, R. E. and other. (2006), Fractal analysis of processes, structures and signals: Collective monograph [Fraktal’nyy analiz protsessov, struktur i signalov: Kollektivnaya monografiya], Kharkiv : EkoPerspektiva, 360 p.

Kuchuk, G. A., Kovalenko, A. A., Mozhaev, A. A. (2010), "An Approach to Development of Complex Metric for Multiservice Network Security Assessment", Statistical Methods of Signal and Data Processing (SMSDP – 2010): Proceedings of Int. Conf., NAU, RED, IEEE Ukraine section joint SP, Kyiv, P. 158–160.

Kovalenko, А., Kuchuk, H. (2018), "Methods for synthesis of informational and technical structures of critical application object’s control system", Advanced Information Systems, Vol. 2, No. 1, P. 4–9. Doi: https://doi.org/10. 20998/2522-9052.2018.1.04.

Papagiannaki, K., Moon, S., Fraleigh, С., Tobagi, F., Diot, C. (2002), "Analysis of measured single-hop delay from an operational backbone network", Proc. IEEE INFOCOM, Р. 535–544.

Kuchuk, G. А. (2013), "Method of corporate multiservice networkcoherent fragment informative structure synthesis", Scientific Works of Kharkiv National Air Force University, No. 2 (35), P. 97–102.

Fraleigh, С., Tobagi, F., Diot, C. (2003), Provisioning IP backbone networks to support latency sensitive traffic, Proc. IEEE INFOCOM. Р. 375–385.

Norros, I. (1994), "A storage model with self-similar input", Queueing Syst, vol. 16, Р. 387–396.

Kosenko, V. (2017), "Mathematical model of optimal distribution of applied problems of safety-critical systems over the nodes of the information and telecommunication network", Advanced Information Systems, Vol. 1, No. 2, P. 4–9. Doi: https://doi.org/10. 20998/2522-9052.2017.2.01.

Ruban, I., Kuchuk, H., Kovalenko, A. (2017), “Redistribution of base stations load in mobile communication networks”, Innovative Technologies and Scientific Solutions for Industries, No. 1 (1), P. 75–81. Doi: https://doi.org/10.30837/2522-9818.2017.1.075

Neidhardt, A. L., Wang, J. L. (1998), "The concept of relevant time scales and its application to queueing analysis of self-similar traffic", Proc. ACM SIGMETRICS, Р. 222–232.

Kosenko, V. V. (2017), “Principles and structure of the methodology of risk-adaptive management of parameters of information and telecommunication networks of critical application systems”, Innovative Technologies and Scientific Solutions for Industries, No. 1 (1), P. 75–81. Doi: https://doi.org/10.30837/2522-9818.2017.1.046

Kuchuk, G., Kovalenko, A., Kharchenko, V., Shamraev, A. (2017), "Resource-oriented approaches to implementation of traffic control technologies in safety-critical I&C systems", Green IT Engineering: Components Network and Systems Implementation, Springer International Publishing, Vol. 105, P. 313–338.

Erramilli, A., Narayan, O., Neidhardt, A., Sanjee, I. (2000), "Performance impacts of multi-scaling in wide area TCP/IP traffic", Proc. IEEE INFOCOM, Р. 352–359.

Debicki, K., Rolski, T.(2002), "A note on transient Gaussian fluid models", Queueing Syst, vol. 41, Р. 321–342.

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-07-03

Як цитувати

Коваленко, А. А., Кучук, Г. А. і Рубан, И. В. (2018) «ВИКОРИСТАННЯ ЧАСОВИХ ШКАЛ ПРИ АПРОКСИМАЦІЇ ДОВЖИНИ ЧЕРГ КОМП’ЮТЕРНИХ МЕРЕЖ», СУЧАСНИЙ СТАН НАУКОВИХ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ТЕХНОЛОГІЙ В ПРОМИСЛОВОСТІ, (2 (4), с. 12–18. doi: 10.30837/2522-9818.2018.4.012.