СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТРАФИКОМ P2P-ПОТОКОВ Рынок • Более 1000 провайдеров телекоммуникационных услуг, включая 148 региональных (2010 год) • В России >50 млн. пользователей Интернет, 1ое место в Европе по этому показателю (сентябрь 2011) • Вклад интернет-экономики в ВВП может достичь 3.7% к 2015 году Проблема У каждого провайдера есть магистральный сегмент сети, испытывающий наибольшую нагрузку по трансляции трафика Множество сервисов генерируют большие объёмы трафика, сеть может быть перегружена Проблема Загрузка сети >80% приводит к задержкам и потерям пакетов cеть не загружена cеть перегружена Проблема • 40% трафика в сетях – P2P файлообменный трафик (на диаграмме выделен красным) Решения проблемы • Модернизация сетевого оборудования (дорого, объёмы трафика растут быстрее, чем окупается оборудование) • Управление потоками информации (существующая технология QOS требует поддержки со стороны оборудования; управление осуществляется постоянно, даже когда это не нужно) Новый подход к управлению Адаптивное управление: • Прогнозирование загрузки сети на коротких промежутках времени по интегральным характеристикам (синтез методов анализа энтропии, межкадровых интервалов, моделирования временных рядов) • Временное ограничение скорости P2P-соединений в случае возможной перегрузки (соединения P2P выявляются методом сигнатурного анализа) Математические методы Количество пакетов Количество пакетов Анализ энтропии 𝑁 𝐻=− 𝑝𝑖 ∙ log 2 𝑝𝑖 𝑖=1 1024 - 65535 Тип энтропии Трафик без Р2Рпакетов Р2Р-трафик 𝐻1 5,77±0,7 7,09±0,45 𝐻2 3,43±0,47 4,9±0,48 Математические методы Статистический анализ межкадровых интервалов -3,52×10-3 ±4,8×10-5 lg(Число наблюдений) lg(Число наблюдений) -2,68×10-3 ±1,6×10-4 lg(Время,нс) lg(Время,нс) Математические методы Моделирование временных рядов L X t2 SER 10 lg L t 1 X t Xˆ t 1 1. 2. 3. 4. 5. ARIMA(1,1,0) ARIMA(0,1,1) ARIMA(1,1,1) ARIMA(4,1,3) ARIMA(5,1,1) 2 Yˆn1 Yn 1 Yˆn 6. ARIMA(8,1,1) 7. ARIMA(9,1,1) 1. 2. 3. 4. 5. Простые скользящие средние Взвешенные скользящие средние Простое экспоненциальное сглаживание Двухпараметрическая модель Хольта Полиномиальная модель второго порядка Текущие результаты • Программный комплекс разработан и внедрён в сети одного из провайдеров г. Дубна • Испытания показали высокую эффективность нового подхода к управлению трафиком • Получено свидетельство о регистрации ПО в Роспатенте Дальнейшие шаги • Создать “коробочный” вариант программного комплекса, встраивающийся в любую конфигурацию сети • Внедрить адаптивный алгоритм управления трафиком в операционные системы сетевого оборудования Спасибо за внимание!