Управление трафиком в динамических ip

УДК 004(06) Компьютерные системы и технологии
К.В. КРИНКИН
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»
УПРАВЛЕНИЕ ТРАФИКОМ В ДИНАМИЧЕСКИХ IP-СЕТЯХ
В СЛУЧАЕ МАРШРУТИЗАЦИИ ПО НЕПОЛНЫМ ДАННЫМ
Рассматриваются возможности управления объемом служебного трафика в
динамических IP-сетях в случае применения алгоритма маршрутизации с использованием неполных данных (АМНД). Даются рекомендации по выбору размеров
областей эффективной маршрутизации (ОЭМ).
На сегодняшний день развитие телекоммуникационных технологий
идет по двум основным направлениям: увеличение производительности
оборудования за счет использования новой элементной базы, и разработка
новых алгоритмов передачи и обработки информации. В рамках последнего направления заметна тенденция интеллектуализации классических
алгоритмов с целью достижения ими новых качеств.
Актуальной является задача эффективной маршрутизации в динамических IP-сетях. Особенную остроту она приобрела в связи с широким распространением мобильных и беспроводных технологий.
Классическое решение задачи маршрутизации на основе алгоритма
SPF известно и широко используется в существующих сетях, однако при
увеличении динамики структуры сети (изменение топологии, нагрузки
каналов, активности узлов) данный алгоритм порождает неприемлемые
объемы служебного трафика.
В сетях с динамическими параметрами: топологией и нагрузкой на каналы связи и узлы при увеличении их размеров принципиально невозможно оперативно строить дерево кратчайших путей в каждом узле адекватное текущему состоянию сети [1]. Уменьшая дескриптивную сложность системы, которая в данном случае соответствует информация о топологии и характеристиках элементов сети, увеличивается нечеткость
определения параметров. Поэтому, оптимальная точность описания компьютерной сети, заключается в грамотном выборе компромисса между
мерой дескриптивной сложности и мерой нечеткости. В [2], для обозначения определенным способом ограниченного объема дескриптивной информации применительно к модели динамической компьютерной сети
введено понятие неполных данных. Суть АМНД, формально определенного в [3] заключается в ограничении областей четкого представления
информации о ближайшей структуре сети для каждого узла, наряду с оценочным представлением той же информации об удаленных участках.
ISBN 5-7262-0710-6. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2007. Том 12
117
УДК 004(06) Компьютерные системы и технологии
Рассмотрим сеть, определенную на графе G(t )  V , E  , состоящую
из множества узлов
V и множества каналов E , и зафиксируем ее в момент времени t0 . Для каждого vi  V выберем параметр R  0 , определяющий некоторый связный подграф G(vi , R)  G, G(vi , R)  Vi , Ei  .
Значение параметра R , выбранное для узла vi , обозначим Ri .
Элементами G(vi , R) будут являться все узлы и каналы связи, отстоящие от vi не более чем на R , т. е. расстояние
d (vi , v j )  Ri v j  G .
В качестве расстояния может быть использована любая функция, обладающая свойствами метрики. Будем подразумевать под расстоянием количество промежуточных переходов между узлами. В таком случае граф
G(vi , R) , являющийся окрестностью узла vi , будет представлять ОЕМ.
Вычислительные затраты для небольшого подграфа будут достаточно
низкими, чтобы обеспечить работу в реальном времени эффективных алгоритмов поиска путей.
Размер ОЭМ необходимо выбирать таким образом, чтобы потери от
неоптимальных путей доставки пользовательского трафика были сбалансированы потерями из за задержек в сети, вызванных служебным трафиком. Критерии для выбора должны согласовываться с применяемыми соглашениями QoS в данной сети.
Использование ОЭМ дает возможность находить баланс между качеством решения задачи поиска путей в сети с одной стороны и объемом
служебной объемом генерируемого служебного трафика. Дальнейшее
развитие АМНД заключается в разработке алгоритмов адаптации размеров ОЭМ к динамике сети с заданным уровнем качества маршрутов.
Список литературы
1. Балтрашевич В.Э., Кринкин К. В. Критерии оптимальной маршрутизации в корпоративных вычислительных сетях на основе нечеткой информации // Известия ЛЭТИ. СПб.:
Изд-во СПб ГЭТУ "ЛЭТИ", 2003. С. 3–6.
2. Кринкин К. В. Анализ объемов служебного трафика в алгоритме маршрутизации на
неполных данных // Человек и Вселенная. 2003. № 30. С. 66–77.
3. Кринкин К.В. Использование областей эффективной маршрутизации для сбора информации о структуре динамической компьютерной сети / "Известия ЛЭТИ". Сер. "Информатика, управление и компьютерные технологии", Вып. 1, Санкт-Петербург. 2004. С. 43-47.
ISBN 5-7262-0710-6. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2007. Том 12
118