CC BY
6
УДК 623.396
Рекомендаци щодо реалЬащТ методу управлшня потоком даних на основ! pi3HHx npiopnTeTiB в стацюнарнш компонент системи зв'язку Збройних Сил Украши
Добришын Ю. М., Лаппо I. М., Кузнецов В. О., Геращенко М. М.
Доржашшй иауково-дослщшш шститут вииробуваиь i сортифжацК озброеиия та шйськожн тохшки, м. 4<;piiiriii, Украша
E-mail: irinalappo(<Н.иа
Актуалынсть. Задача шдвшцеппя продуктивпост! стацюпарпого компонента спстемп зв'язку Зброй-пих Сил Украши (ЗС Украши) потребуе впроваджешш в1дпов1дпих повпх метод!в управлишя потоком даппх па основ! р1зпих прюритетав. як! в подальшому мають бути реал!зоваш в сучасппх протоколах маршрутизацп у в1дпов1дпост! з копцепгцяо мереж паступпого поколшпя. Метод. Досл1джепо метод управлшпя потоком даппх па основ! р!зпих прюритетав в шформац!йпо-телекомушкацшшй мереж! стацюпарпого компоненту системи зв'язку Збройних Сил Украши. який складаеться з паступпих еташв: мошторнпг та апал!з вггндпих даппх: формуваппя вектору шукапих параметр!в: формуваппя метрик використаппя pecypciB мереж!: постановка математпчпо! задач! оптгмзацп: розв'язаппя задач! оптпм1зацп. За результатами досл1джеппя встаиовлепо. що в рамках методу забезпечуеться узгоджепе розв'язаппя задач багатошляхово! маршрутнзацп i адаптивного обмежеппя штепснвпост! потоку па границ! шформацшпо-телекомушкагцйпо1 мереж! па основ! р!зпих прюрнтетав. Результати. В статт! досл!джепо метод па конкретному приклад! структури мереж! з використаппям шструмептарио "Optimization Toolbox" програмпого пакета Mat.lab. Розроблеш практпчш рекомепдацп щодо практично! реал1зацп методу в стацюпаршй компонент! системи зв'язку ЗС Укранш. Висновки. За результатами моделюваппя встаиовлепо. що реал!загця методу в сучасних техполопчпих piniemmx дозволить шд-вищити продуктившсть шформац1йпо-телекомушкацшпо1 мереж! у середньому па (10-20) %, а також яшсть обслуговуваппя з ймов!ршстю доставки пакетав па (1-3) %. Запропоповапий метод в!дпов1дае вимогам копцепцп управлшпя потоком даппх Traffic Engineering. Зазпачепо. що для перев!рки адеква-тпост! та достов1рпост1 удоскопалепого методу в подальшому пеобх1дпо провести патурпий експеримепт па реальному мережевому обладпаш.
Клюноог слова: маршрутизагця: засобп управлшпя потоком: шформацшпо-телекомушкагцйпа мережа: трапспортпа мережа: як!сть обслуговуваппя
DOI: 10.20535/RAD АР. 2021.87.14-21
Вступ
В умовах сьогодоння збшыноння обсяив по-тошв даних pi3imx застосуншв 3i зростаючими вимогами до якоста обслуговуваппя призводить до нообхщносп вдосконалоння системи вшськово-го управлшня. в тому чист i одшя i3 i"i скла-дових стацюнарнсм компонента систоми зв'язку Збройних Сил Укра'пш (ЗС Укра'пш). На думку автор1в шдвищення продуктивносп шформацшпо-телекомушкащйпо1 моролй (ITM) стацюнарнси компонента систоми зв'язку ЗС Укра'пш можливо здш-снити шляхом роал1защ1 порсиоктивних морожних технолопй (протокошв маршрутизащ!. мехашзм1в боротьби з поровантажоннями) i закладоних в i'x
основу нових метод1в та модолой управлшня потоком даних.
Об'ектом дослщжеппя с процоси управлшня потоком даних в 1ТМ стацюнарнси компонента систоми зв'язку ЗС Укра'пш.
Предметом дослщжеппя с мотод управлшня потоком даних в шформацшно-толокомушкацшнш мереж! ЗС Укра'пш.
Метою робота е шдвищення продуктивноста1ТМ стащонарного компонента систоми зв'язку ЗС Укра'пш за рахунок розробки рекомендаций щодо практично! роал1защ1 мотоду управлшня потоком даних на основ1 р1зних прюритопв.
1 Постановка проблеми
Стащонарна компонента систоми зв'язку ЗС Укра'ши та i"i техшчна основа шформащйно-телекомушкацшна мережа ^находиться на кшцево-му еташ переоснащення аналогов их засоб1в. яш ма-ють обможеш можливоста щодо передач! цифрово! шформащ!'. на сучасне телекомушкащйне обладна-ння. що шдтримуе швидкоста 100 МГят/с. десятки Гби/с.
IvpiM того, важливо вщштити, що шформащйно-телекомушкацшна морожа вшськового призначення повинна будуватись по багатозв'язшй cxomL що дозволить у випадку виходу з ладу трактав передачи шдвищити i'l надшшеть та забезпечить виконання вимог щодо часових показнишв якоста обслуговува-ння (QoS) поток1в даних pi3inix пр1оритот1в (сигна-ли бойового управлшня. службовий документообш та тако iiiino).
Виконання зазначених заход1в иризводить до ускладноння стацюнарнсм компононти систоми зв'язку ЗС Укра'ши. а також окремих i"i морожних елементав. закладених в i'x основу метод1в i модолой управлшня потоком даних [1,2].
2 Огляд лггератури
Як показав проведений аналЬ. на pinui транс-портнеи мореж1 управлшня потоком даних здш-сшосться з використанням ргашх протоммпв мар-шрутизащ'и наприклад. RIP (Routing Information Protocol). IGRP (Interior Gateway Routing Protocol). OSPF (Open Shortest Path First). IS-IS (Intermediate System to Intermediate System). алгоритм1в управль ння чергами: RED (Random Early Detection )AVRED (Weighted RED). ECN (Explicit Congestion Notification) та iiuui. Ha piBiii доступу управлшня потоком полягас у форму ваши, згладжуванш та обмежонн1 iiiTeiiciiBiiocTi у випадку порушоипя договору про р1вень copBicy (Service Level Agreement. SLA). Щ завдання вир1шуються за допомогою механ1зм1в TS (Traffic Shaping) i CAR (Committed Access Rate).
На сьогодшшшй день при розв'язанш задач управлшня потоком даних використовуються графов! модел1 (алгоритми Д1йкстри. Боллмаиа-Форда. Флойда-Уоршела). мотоди потокового програмува-ння (метод Еаллагера та метод Франка-Волфа) та inmi.
Варто зазначити. що иедол1ком вищоописаиих засоб1в управл1иня потоком та мехашзм1в боротьби
3 перевантаженнями с те. що вони не погоджеш м1ж собою, но в noBiiifi Mipi враховують зм1ну потокового завантаження маршрутизатор1в. iraoBipnocTi виходу з ладу вузл1в мерож1 та каиал1в зв'язку в умовах ведения бойових дш. що в кшцевому випадку впливае па продуктившеть ITM стацюнарнсм компоиоити снстемн зв'язку ЗС Укра'ши [3 5].
3 Матер1али та методи
У зв'язку з цим багато вчоиих активно працю-ють над вдосконаленням методолопчних принцип1в управл1ння потоком даних. До 1х складу варто вщ-ности. перш за все. Поповського В. В.. Лемошко О. В.. Свсоеву О. Ю. 1 багато шших [6 13].
В роботах [14.15] отримали подалыного розви-тку матоматичи1 модел1 управлшня потоком даних в умовах узгодженея реал1защ1 задач багатошляхо-во1 маршрутизацИ 1 превентивного обмежоиия його штенсивноста на гранищ транспортнся мореж1 на основ1 абсолютннх та вщноеннх прюритотав. Пого-джоний характер р1шень забезпечувався за рахунок одночасного розрахунку як маршрутних змпших. так 1 додатково уводених змпших. яш характори-зували штенсившсть потоку, що отримав вщмову в обслуговуванш морежою та яш мають перова-гн. характерш й для 1ТМ стащонарнся компононти систоми зв'язку ЗС Укра'ши.
У робой [16] одержала розвиток математична модель управлшня потоком з шдтримкою гарантай якоста обслуговуваиия. иовизиа якся полягае у вве-денш систоми додаткових. у загальиому випадку. нелпийних умов-обмежень на яшеть обслуговуван-ня одночасно за декшькома р1знор1дннмн показнн-ками. Внконання цнх умов у випадку шдтримки мультисервшу сучасними 1 персиоктивними 1ТМ на-дас процесу обмежоиия штенсивноста потоку даних. що надходить до 1ТМ. адаптивний 1 диференщйова-ний характер. У робота метрики иротокемпв (вагов1 косфшденти) були адаптоваш шд модат М/М/1/Х М/Б/1/Х та шд модель обслуговуваиия самоио-добного потоку. При цьому з1 зростанням вимог до якоста обслуговуваиия забезпочусться адаптивно зростання штенсивноста вщмов. Одшето 1з особливо-стой розробленея модол1 [16] с той факт, що вщмо-ви спостершаються при номожливоста задоволення вимог за часовими показниками якоста обслуговуваиия 1 показниками надшноста. а поршочергово обмежоння стосуеться иотошв даиих. яш викли-кають иеровантаження з урахуванням прюритотав вщповщно до значень вагових кооф1щб:нт1в.
Запропоноваш в роботах [14 16] математичш мо-дел1 описують загальн1 ироцоси управл1ння потоком в стащонарнш компонент! снстемн зв'язку ЗС Укра'ши. В рамках запропонованих моделей визна-чоно взасмозв'язок м1ж характеристиками потоку даиих р1зиих застосуик1в та керуючими змшшгаи. В той же час порядок використання математичиих вираз1в. яш покладон1 в розроблош модош, може визначити лише в1дпов1дннй метод.
В зв'язку з чим. в робота [17] запропоновано метод управл1ння потоком даних на основ1 р1зних прюритетав в 1ТМ стащонарноТ компононти снстемн зв'язку ЗС Укра'ши (Рис. 1).
Етап 1. Монггоринг та аналiз вихiдних даних
- юлькють вузл1в мереж1 (М)- юлькють тракпв передач1 (Е) у мереж1 та ïx пропуски здатност (фу);
- множина потоку даних (K) та ïx ряд параметр1в: sk i dк-
- вимоги до якостi обслуговування. тих чи iншиx аплiкацiй потоку даних
Етап 2. Формування вектору шуканих параметрiв
Формування вектору шуканих паpаметpiв, який к к представлений змiнними Ху та а X = ' Хк ' ак (i, j) g E, к g K
Етап 3. Формування метрик використання pecypciB мережi
Bn6ip сшввщношення вагових коефшденлв ck и cj
Етап 5. Розв'язання задачi оптимiзащï
Задача управл1ння потоком на основ1 абсолютних пр1оритет1в Задача управлшня потоком на основ1 вмиосиих пр1оритет1в
к m розрахунок керуючих змiнниx xi j та ак шляхом мiнiмiзацiï цшьово'1 функци min С'X = min £ (£ сУХк + £c'a" ) X X (ij)GE кgK "gK ,„к ,m розрахунок керуючих змiнниx xt j та ак шляхом мiнiмiзацiï щльово'1 функци Г1 ' ' 1 min — X'HX + C'X X 2
Рис. 1. Структура методу управлшня потоком даних в стацюнарнш компонент системи зв'язку, де rk, Sk i dk - штенспвшсть fc-го потоку, вузол-джерело й вузол-одержувач вщповщно; хк
п
- штенспвшсть fc-го потоку, що протакае в тракт (i,j) € Е; а — штенспвшсть к-го потоку, що отримав ввдмову в обслуговуванш мережею; с^., ск - питомий штраф за завантажешсть тракпв передач! мереж1 i
за обложения в обслуговуванш трафпйв користувач1в
Метод складасться з наступних еташв: мошторинг та анатз вихвдних даних: формування вектору шуканих иараметр1в: формування метрик використання pecypciB мережк постановка математично1 задач1 опттпзацп: розв'язания задач1 опттизацп. 3 метою розробки практичних рекомендаций гцодо роатзаци методу управлшня потоком даних [17] в ITM стацюнарного компоненту системи зв'язку
ЗС Украши виникас необхвдшеть гцодо його досль дження для анатзу виливу параметр1в на ироцесп управлшня потоком з точки зору його маршрутиза-цп та обложения iiiTeiiciiBiiocTi на гранищ мережь
4 Експерименти
Застосування запропонованого в робот1 [17] методу проведемо на приклада, в хода якого проводило-ся математичне моделювання морена для структура представлено! на Рис. 2, при епшыгому обслуго-вуванш двох потошв даиих pi3iinx прюритепв.
коофшдгатв впливае иа CTyniiib превентивносп iii-тенсивносп ввдмов потоку даиих у випадку пореван-таження мережь
Етап 4 постановка математично! задач1 опти-м1зацп.
Дал1 формусться система умов-обможонь. При цьому необхвдно виконати ряд умов, яш представлен! у вигляд1 обмежеиь, piBiraiib та iiopiBiiocToii:
Aeq ■ х = beq,
А-х<Ъ,
lb < х < ub.
(1)
(2)
(3)
Рис. 2. Приклад структури шформадайно-телекомушкацшно! моролй
Етап 1 мошторинг та анал1з вихвдних даиих.
Для представлено! на Рис. 2 структури в роз-ривах тракпв передач! (ТП) вказаш !х пропуски! спроможносп (1/с). Тод1 загалыге число вузл1в-маршрутизатор1в моролй дор1внюб: шести (6), а число ТП восьми (8).
Нохай перший вузол вузол-вщправник, а шо-стий вузол-одоржувач. Вщповщно з иаведеиими иа Рис. 2 вихщними даиими пропускиа здатшеть (ПЗ) наирямку зв'язку вщ першого вузла до шо-стого складае 165 1/с (ПЗ вузла 1 ^ вузла 2 = 80 1/с + ПЗ вузла 1 ^ вузла 6 = 50 1/с + ПЗ вузла 1 ^ вузла 3 = 35 1/с).
Перший попк даиих мае бшын високий прюри-тет, шж другий.
Етап 2 формування вектору шукаиих парамо-тр1в.
Необхщно: визиачити порядок розподшу потоку даиих уздовж шлях1в мереж1 (Рис. 2) та штенсив-шеть вщмов, тобто розрахувати вектор шуканих параметр1в, який, для иаведеного прикладу, представлений наступними керуючпмп змшними: х\2, 1111111 122 2' Х1,3-, Х1,6) Х2Л-, х3,6-. ж4,5) х4,вэ ж5,6) а > Х1,2-, Х1,3-, Х1,6-,
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
х2,4? х3,6? х4,5? Х4,61 х5,6' а ■
Етап 3 формування метрик використання ре-сурав мережь
3 метою превентивного обложения штенсивносп потоку данпх, гцо надходить до мережь високо-прюритетному (поршому) потоку сшввщношення С = с1 /с1 = 3, 8 встановимо бшыпе, шж для низь-копрюритетного (другого) потоку ДС = с2/^ = 3, 5, гцо при р1вних умовиих вартостях використаиия ци-ми потоками канального ресурсу (с^-), дозволить задати варткть ввдмов першого потоку даиих ви-гце, шж вартшть ввдмов другого. Виб1р чиселышх зиачеиь та вщношоння вагових коефщятв роз-глядався в роботах [14, 15]. Вщношення вагових
Тод1 умовп збереження потоку, умовп 3ano6iran-ня перевантаження трактав передач! моролй та за-безпечення превентивного обмеження iiiTeiiciiBiiocTi трафша з врахуванням (1)-(3) можна представити в векторно-матричшй формь
5 Результати
Етап 5 розв'язання задач1 опттизацп.
На Рис. 3 представлен! результати розв'язання опттпзадайно! задач1 в рамках запропонованого методу для випадку, коли розв'язуеться задача управлшня потоком иа ocnoBi абсолютиих прюритопв. Опттизадайна задача щодо розрахунку вектору шуканих иараметр1в розв'язувалась з використа-нням iiiCTpyMeiiTapiio "Optimization Toolbox" про-грамного пакету Matlab, який представлено шдпро-грамою "linprog", що базуеться на симилекс-метод1.
Особлив1стю методу управлшня потоку на ociiobI абсолютиих прюритетав с те, що у випадку мо-жливого переваитажеиия мереж1 превентивно обмеження буде стосуватись в першу чергу наймонш npiopiiTOTiioro потоку данпх аж до повиси в1д-мовп в достуш (Рис. 3,6). Потоку з бшын висо-ким npiopiiTOTOM обмежоиия но будо стосуватись доти, иоки можна вщмовити низькопрюритетно-му (Рис. 3,а). При цьому вщмови здшсшоються за рахуиок послщовного выключения шлях1в, по-чииаючи з найбшыно! "довжннн". Под1бна модель обмеження штенсивносп потоку данпх багато в чо-му схожа на модель пр1оритетного обслуговування чорг на мережних вузлах (Priority Qnenirig, PQ). Bona добро шдходить для обслуговування потошв даиих pi3inix катогор1й терм1новост1. Наприклад, комаиди бойового управлшня иоредаються за най-внщнм npiopiiTOTOM, шдтвердження донесонь за середшм npiopiiTOTOM, а даш про повсякдонну дь ялыисть вшськ за бшын ннзькнм пр1орнтетом.
Для наглядно! демонстрацп запропонованого методу [17] в Таблида 1 представлеш вшйдш даш та результати моделюваиия морена (Рис. 2) для випадку, коли розв'язусться задача управлшня потоком на ocnoBi вщноеннх прюритепв.
Табл. 1 Впхвдш даш та результата моделювання
г\(1/с) г2,(1/с) АС1 = 3,8 дс2 =3, 5 АС1 = 3,8 АС2 = 1, 5
а1(1/с) а2(1/с) а1(1/с) а2(1/с)
100 100 24 28 13 62
60 60 4 6 0 30
100 20 9 1 4 17
20 100 0 11 0 38
10 10 0 0 0 0
а!
0.4 ~ 0 3 0.2
0.1
о 200
1 11
г Л! с
а,
Л/с
0.3 р
Г ш
08
04-, 'А
0 2 ц
0 200 А ЩИ
60 ^
г Д 1с 100
100
(а)
(б)
Рис. 3. Залежшсть частки ввдмов високопрюритетного (а*) та низькопрюритетного (а^) трафтв ввд 1х штенсивностей (г1; г2)
Рис. 4. Рекомеидащ! щодо практично! роатзащ! методу управлшня потоком даних
Так. у випадку можлнвого перевантаження мережи обмеження буде стосуватись як низькопрю-ритотного потоку даних, так 1 високопрюритотного потоку даних. При цьому високопрюритотного в бшышй хйрь
3 метою практично! реал1защ1 запропонованих ршень в шформацшно-телекомушкацшиих мережах стащонарного компоненту системи зв'язку ЗС Укра'пш необидно зд1йснити оргашзащйш, техно-лоичш та програмш заходи (Рис. 4): розширення перелшу структурних та функцюналышх иараме-тр1в забезпечення гарантовансм С^оБ: адаитащя ка-тегорш тсрмшовосп поввдомлень на мотоди марку-вання (1Ррг — 8 клайв обслуговування, ББСР - 64 клайв обслуговування): забезпочення оперативного збору статистики про стан моролй з иерюдичшстю в десятки секунд: використання тсритор1алыю роз-П0ДШСН01 структури 1ТМ вшськового призначоння.
Реал1защя методу [17] дозволить удосконалити стащонарну компоненту системи зв'язку ЗС Укра!'-ни та шдвшцити 11 продуктившсть у серодиьому иа (10-20) %, а також яшсть обслуговування за ймов1р-шстю доставки пакспв на (1-3) %.
Висновки та пропозицп
В робот1 дослщжено метод управлшня потоком даних на ocnoBi pi3inix пр1оритет1в в стащонар-iiifi компонент! системи зв'язку ЗС Укра'пш, який вщповщае тсхнолоичним piineiiiraM, що застосову-ються в сучасиих мережах наступного поколшня (Next Genoratiori Network, NGN). За результатами дослщжсння встановлоно, що в рамках методу за-безиочусться: по-иершо, погоджено piineiura задач багатошляхово! маршрутизащ! та обмеження штен-ciiBiiocTi потоку на гранищ транспортно! мережь ио-друго, адаптнвннй характер обмеження iiiTOii-ciiBiiocTi потоку даних на ocnoBi абсолютиих та вщносних прюритепв у випадку перевантаження мсрежь
IvpiM того, в статт1 розроблеш рекомендащ! щодо практично! роал1защ1 методу управлшня потоком даних на ocnoBi pi3inix пр1оритет1в в ITM стащонарного компоненту системи зв'язку ЗС Укра'пш.
3 метою nepoBipKii адекватносп та достов1рно-CTi методу управл1ння потоком данпх на ocnoBi pi3iinx прюритепв в стащонарн1й компонент! системи зв'язку ЗС Укра'пш в подалыному neo6xi-дно провести иатуриий експоримеит иа реальному мерожевому обладнан1. При цьому рекомендуеться застосовувати встановлоннй на кшцевих вузлах-маршрутизаторах програмний пакет IxChariot. Перевагами даного пакету с те, що його використання дозволяе задавати шльк1сть потошв даних, i'x npiopiiTeTii й iiiTOHCiiBHOCTi, вузлн в1дправннк1в i одержу вач1в.
IlepejiiK nocHjiaHt.
1. Lemeshko O. Tensor Based Load Balancing under Self-Similar Traffic Properties with Guaranteed QoS / O. Lemeshko. O. Yeremenko. M. Yevdokymenko. A. M. Hai-lan // Advanced trends in radioelectronics, telecommunications and computer engineering (TCSET): Proceedings of the loth International Conference. IEEE. Lviv-Slavske. Ukaino, 25 29 February. 2020. pp. 293-297. DOl: 10.1109/TCSET49122.2020.235442.
2. Lemeshko O. Quality of Service Protection Scheme under Fast ReRoute and Traffic Policing Based on Tensor Model of Multiservice Network / O. Lemeshko. M. Yevdokymenko. O. Yeremenko. A. Mersni. P. Segefi. .1. Papan // International Conference on Information and Digital Technologies (IDT). 2019. Zilina, Slovakia, pp. 288-295. DOl: 10.1109/DT.2019.8813675.
3. Lemeshko O. Fast ReRoute Tensor Model with Quality of Service Protection Under Multiple Parameters / O. Lemeshko. M. Yevdokymenko. O. Yeremenko // In: Radivilova T.. Ageyev D.. Kryvinska N. (eds) Data-centric business and applications. Lecture notes on data engineering and communications technologies, vol. 48. Springer, Cham. 2021. DUL10.1007/978-3-030-43070-2_22.
4. Lemeshko O. Diakoptical Method of Inter-area Routing with Load Balancing in a Telecommunication Network / O. Lemeshko, A. llyashenko, T. Kovalenko, O. Nevzorova // In: Radivilova T., Ageyev D., Kryvinska N. (eds) Data-centric business and applications. Lecture notes on data engineering and communications technologies, vol. 48. Springer, Cham. 2021. pp. 747-766. DUL10.1007/978-3-030-43070-2_32.
5. Vegesna Srinivas. IP quality of service / Srinivas Vegesna.
Cisco press. 2001. 343 p.
6. Lemeshko O. Enhanced method of fast re-routing with load balancing in software-delined networks / O. Lemeshko, O. Yeremenko // Journal of Electrical Engineering. 2017. № 68(6). pp. 444-454. D01:10.1515/jee-2017-0079.
7. Lemeshko O. Hierarchical Method of Inter-Area Fast Rerouting / O. Lemeshko, O. Yeremenko, O. Nevzorova // Transport and Telecommunication Journal. 2017. № 18(2). pp. 155-167. D01:10.1515/ttj-2017-0015.
8. Mersni A. Complex criterion of load balance opti-mality for multipath routing in telecommunication networks of nonuniform topology / A. Mersni, A. E. llyashenko // Telecommunications and Radio Engineering. 2017. Vol. 76, Iss. 7. pp. 579-590. DUl:10.1615/TelecomRadEng.v76.i7.20.
9. Ageyev D. Design of Information and Telecommunication Systems with the Usage of the Multi-Layer Graph Model / D. Ageyev, A. Inatenko, F. Wehbe // in Proc. 12th International Conference The Experience of Designing and Application of CAD Systems in Microelectronics (CADSM), Lviv-Polyana, Ukraine. 2013. pp. 1-4. https://arxiv.org/abs/1307.1730
10. Yeremenko A. S. A two-level method of hierarchical-coordination QoS-routing on the basis of resource reservation / A. S. Yeremenko // Telecommunications and Radio Engineering. 2018. № 77(14). pp. 1231-1247. DUl:10.1615/TelecomRadEng.v77.il4.20.
11. Barannik V. Technology for protecting video information resources in the info-communication space / V. Barannik, S. Sidchenko, D. Barannik // AT1T 2020 Proceedings:
"2020 2nd IEEE International Conference on Advanced Trends in Information Theory. 2020. pp. 29-33. DOl: 10.1109/ЛТ1Т50783.2020.9349324.
12. Vasy Uta К. Expedience of application of M1MO systems of digital communication for complex chaotic signal transmission / K. Vasyuta. 1. Zakharchenko. S. Ozerov // 2015 International Conference on Antenna Theory and Techniques (1СЛТТ). D01:10.1109/1CATT.2015.7136851.
13. Ageyev D. LTE EPS Network with Self-Similar Traffic Modeling for Performance Analysis / D. Ageyev. N. Qasim // Second International Scientilic-Practical Conference Problems of Infocommunications Science and Technology (PIC S&T). 2015. pp. 275-277. DOl: 10.1109/1NFOCOMMST.2015.7357335.
14. Лемсшко А. В. Адаитивиое ограничение иитеисив-iiocTU трафика lia ириграиичиых узлах мультисер-весиой сети связи / А. В. Лемешко, К. С. Васю-та, Ю. Н. Добрышкии // Радиотехника: Всеукр. ме-жвед. иауч.-техи. сб. 2007. № 151. С. 5-10. https://openarchive.nure.ua/handle/document/2368.
15. Добрышкии Ю. Н. Модель уиравлеиия трафиком с ого иревеитивиым ограничением иа основе абсолютных и относительных приоритетов / Ю. Н. Добрышкии // Радиотехника: Всеукр. межвед. иауч.-тохи. сб. 2009.
№ 156. С. 13-19".
16. Васюта К. С. Применение MlMO-техиологии иа хаотических несущих для иовышеиия скрытности функционирования военной системы радиосвязи / К. С. Васюта. С. В. Озеров. О. А. Фещои-ко // Наука i 'lexuiKa Повггряиих Сил Збройиих Сил Украши. 2014. № 1(14). С. 137-140. http://nbuv.gov.ua/lJ.IRN/Nitps_2014_l_34.
17. Добришкш Ю. М. Розробка методу уиравлшия потоком даиих в c'lauiouapuifl комиоиеит! систоми зв:язку Повггряиих Сил Збройиих Сил Украши / Ю. М. Добришкш. М. О Сеиькович. Д. 1. Мар-чук, Т. В. Симоиоико // 36ipuuK иаукових ираць Державного иауково-дослщиого шституту вииробу-ваиь i сертифжацп озброеиия та BiflcbKOBOï те-xiiiKU. 2020. № 2 (4). С. 28 33. DOl: https://doi.Org/10.37701/dndivsovt.4.2020.04.
References
[1] Lemeshko O.. Yeromenko O.. Yevdokymenko M.. Hai-lan A. M. (2020). Tensor Based Load Balancing under Self-Similar Traffic Properties with Guaranteed QoS. 2020 IEEE 15th International Conference on Advanced, Trends in Radioelectronics, Telecommunications and Computer Engineering (TCSET), pp. 293-297. doi: 10.1109/TCSET49122.2020.235442.
[2] Lemeshko O.. Yevdokymenko M.. Yeromenko O.. Mersni A.. Sogof: P.. Papan .1. (2019). Quality of Service Protection Scheme under Fast ReRoute and Traffic Policing Based on Tensor Model of Multiservice Network. International Conference on Information and Digital Technologies (IDT), pp. 288-295. D01:10.1109/DT.2019.8813675.
[3] Lemeshko O.. Yevdokymenko M.. Yeromenko O. (2021). Fast ReRoute Tensor Model with Quality of Service Protection Under Multiple Parameters. In: Radivilova T.. Ageyev D.. Kryvinska N. (eds) Data-Centric Business and Applications. Lecture Notes on Data Engineering and Communications Technologies, Vol. 48. Springer. Cham. D01:10.1007/978-3-030-43070-2_22.
[4] Lemeshko O.. llyashenko A.. Kovalenko T. and Nevzorova O. (2020). Diakoptical Method of Inter-aroa Routing with Load Balancing in a Telecommunication Network. Collection of open chapters of books in transport research, Vol. 2020. D01:10.1007/978-3-030-43070-2_32.
[5] Vegesna Srinivas (2001). IP quality of service. Cisco press. 343 p.
[6] Lemeshko O.. Yeromenko O. (2017). Enhanced method of fast re-routing with load balancing in software-delined networks. .Journal of Electrical Engineering, No. 68(6). pp. 444-454. D01:10.1515/jee-2017-0079.
[7] Lemeshko O.. Yeromenko O.. Nevzorova O. (2017). Hierarchical Method of Inter-Area Fast Rerouting. Transport and Telecommunication .Journal, No. 18(2). pp. 155-167. D01:10.1515/ttj-2017-0015.
[8] Mersni A., llyashenko A. E. (2017). Complex criterion of load balance optimality for multipath routing in telecommunication networks of nonuniform topology. Telecommunications and Radio Engineering, Vol. 76. Iss. 7. pp. 579-590. D01:10.1615/TelecomRadEng.v76.i7.20.
[9] Ageyev D.. Inatenko A.. Wehbe F. (2013). Design of Information and Telecommunication Systems with the Usage of the Multi-Layer Graph Model. 12th International Conference The Experience of Designing and Application of CAD Systems in Microelectronics ( CADS M), pp. 1-4.
[10] Yeromenko A. S. (2018). A two-level method of hierarchical-coordination QoS-routing on the basis of resource reservation. Telecommunications and Radio Engineering, Vol. 77. Iss. 14. pp. 1231-1247. D01:10.1615/TelecomRadEng.v77.il4.20.
[11] Barannik V.. Sidchenko S.. Barannik D. (2020). Technology for protecting video information resources in the info-communication space. AT1T 2020 Proceedings: 2020 2nd IEEE International Conference on Advanced Trends in Information Theory, pp. 29-33. DOl: 10.1109/AT1T50783.2020.9349324.
[12] Vasyuta K.. Zakharchenko 1.. Ozerov S. (2015). Expedience of application of M1MO systems of digital communication for complex chaotic signal transmission. 2015 International Conference on Antenna Theory and Techniques (1CATT), pp. 1-3. D01:10.1109/1CATT.2015.7136851.
[13] Ageyev D.. Qasim N. (2015). LTE EPS Network with Self-Similar Traffic Modeling for Performance Analysis. Second International Scientific-Practical Conference Problems of Infocommunications Science and Technology (PIC S&T), pp. 275-277. DOl: 10.1109/1NFOCOMMST.2015.7357335.
[14] Lemeshko A. V.. Vasyuta K. S.. Dobrvshkin Yu. N. (2007). Adaptive limitation of traffic intensity at border nodes of a multiservice communication network [Adapti-vnoe ogranichenie intensivnosti tralika na prigranichnyh uzlah mul'tisorvisnoj soli svyazi]. Radiotekhnika: Vseukr. mezhved. nauch.-t.ekhn. sb., No. 151. pp. 5-10. [In Russian].
[15] Dobrvshkin Yu. (2009). Traffic management model with its preventive restriction based on absolute and relative priorities [Model: upravleniya tralikom s ego preventivnym ogranicheniem na osnove absolyutnyh i otnositel:nyh pri-oritetov]. Radiotekhnika: Vseukr. mezhved. nauch.-t.ekhn. sb., No. 156. pp. 13-19. [In Russian],
[16] V'asvta K. S.. Ozerov S. V.. Feshenco O. A. (2014). Using the MIMO-technology on chaotic carriers to improve the stealthy functioning military radio systems [Pri-menenie MIMO-tekhnologii na haoticheskih nesushchih diva povysheniya skrytnosti funkcionirovaniya voennoj si-stemy radiosvyazi]. Science and technology of the Air Force of the Armed Forces of Ukraine, No. 1(14). pp. 137-140. [In Russian].
[17] Dobryshkin Y., Senkovych M., Marchuk D., Symonenko T. (2020). Development of a data How control method in the stationary component of the Air Force communication system of the Armed Forces of Ukraine [Rozrobka metodu upravlinnia potokom danykh v statsionarnii komponenti systemy zv:iazku Povitrianykh Syl Zbroi-nykh Syl Ukrainy]. Scientific works of State Scientific Research Institute of Armament and Military Equipment. Testing and Certification, No. 2(4), pp. 28 33. DUl:10.37701/dndivsovt.4.2020.04. [In Ukrainian],
Рекомендации по реализации метода управления потоком данных на основании различных приоритетов в стационарной компоненте системы связи Вооруженных Сил Украины
Добрышкин Ю. Н., Лаппо И. Н., Кузнецов В. А., Геращенко М. М.
Актуальность. Задача повышения производительности стационарного компонента системы связи Вооруженных Сил Украины требует внедрения соответствующих новых методов управления потоком данных разных приоритетов, которые в дальнейшем должны быть реализованы в современных протоколах маршрутизации в соответствии с концепцией сетей следующего поколения.
Метод. Исследован метод управления потоком данных па основании разных приоритетов в стационарной компоненте системы связи Вооруженных Сил Украины. который состоит из следующих этапов: мониторинг и анализ исходных данных: формирование вектора искомых параметров: формирование метрик использования ресурсов сети: постановка математической задачи оптимизации: решение задачи оптимизации. В рамках метода обеспечивается согласованное решение задач мпогопутевой маршрутизации и адаптивного ограничения интенсивности потока па границе ипформациошго-телекоммупикациоппой сети па основе разных приоритетов.
Результаты. В статье исследован метод па конкретном примере структуры сети с использованием инструментария «Optimization Toolbox» программного пакета Mat.lab. Разработаны практические рекомендации по практической реализации метода в стационарной компоненте системы связи Вооруженных Сил Украины.
Выводы. По результатам моделирования установлено. что реализация метода в современных технологических решениях позволит повысить продуктивность информационно-телекоммуникационной сети в среднем па (10-20) %, а также качество обслуживания с вероятностью доставки пакетов па (1-3) %. Предложенный метод соответствует требованиям концепции управления потоком данных Traffic Engineering. Указано, что для проверки адекватности и достоверности усовершенствованного метода в дальнейшем необходимо провести
натурный эксперимент па реальном сетевом оборудовании.
Ключевые слова: маршрутизация: средства управления потоком: ш1формациоп1ГО-телекоммупикациоппая сеть: транспортная сеть: качество обслуживания
Recommendations for Implementation of Data Flow Control Method Based on Different Priorities in Stationary Component of Communication System of Armed Forces of Ukraine
Dobryshkin Y. M., Lappa I. M., Kuznetsov V. O., Herashchenko M. M.
Relevance. The task of increasing the productivity of the communication system stationary component of the Armed Forces of Ukraine requires the introduction of appropriate new methods for controlling the data How of different, priorities, which should be further implemented in modern routing protocols in accordance with the concept of next generation networks.
Method. The method of data How control based on different, priorities in the communication system stationary component, of the Armed Forces of Ukraine is investigated. The aforementioned method consists of the following stages: monitoring and analysis of initial data: formation of the required parameters vector: formation of metrics for the use of network resources: statement, of the mathematical optimization problem: solution of the optimization problem. Within the framework of the method, the coordinated solution of the problems of mult.ipat.h routing and adaptive limitation of the How rate at. the border of the information and telecommunication network is provided on the basis of different, priorities.
Results. The method on a specific example of the network structure using the "Optimization Toolbox" of the Mat.lab software package is studied in the article. Practical recommendations are developed for the practical implementation of the method in the stationary component, of the communication system of the Armed Forces of Ukraine.
Conclusions. Based on the simulation results, it. is established that, the method implementation in modern technological solutions increases the productivity of the information and telecommunication network by an average of (10-20) and the quality of service with the probability of packet, delivery by (1-3) %. The proposed method meets the requirements of the Traffic Engineering data flow control concept.. It. is noted that, in order to validate the adequacy and reliability of the improved method in the future, it. is necessary to conduct, a full-scale experiment, on real network equipment..
Keywords: routing: flow control means: information and telecommunication network: transport, network: quality of service
