CC BY
1642 Norwegian Journal of development of the international Science No 17/2018
IMPLEMENTATION OF TRAFFIC MANAGEMENT MECHANISMS
Sinitsyn Yu.
Ph.D., Associate Professor of the Department of Computer Science and Information Protection,
Orenburg State University, Russia Vitkovsky N.
Master's degree, 16IVT (m) REIVST, Orenburg State University, Russia
РЕАЛИЗАЦИЯ МЕХАНИЗМОВ УПРАВЛЕНИЯ ТРАФИКОМ
Синицын Ю.И.
к.т.н., доцент кафедры вычислительной техники и защиты информации, Оренбургский государственный университет, Россия
Витковский Н.Е.
магистр, 16ИВТ(м) РИВСТ, г. Оренбург, ОГУ, Россия
Abstract
The purpose of the work is to develop a scheme for the operation of the traffic management subsystem, which leads to a reduction in congestion in computer networks. Classification of means for monitoring and analyzing the state of computer networks is given and a structural diagram of the information flow management subsystem is presented.
Аннотация
Целью работы является разработка схемы функционирования подсистемы управления трафиком, что ведет к уменьшению перегрузок в компьютерных сетях. Дана классификация средств мониторинга и анализа состояния компьютерных сетей и представлена структурная схема подсистемы управления информационными потоками.
Keywords: Information flows, subsystem, management, computer network, traffic.
Ключевые слова: Информационные потоки, подсистема, управление, компьютерная сеть, трафик.
Классификацию средств мониторинга и анализа состояния компьютерных сетей
Системы управления сетью
Централизованные программные системы, которые собирают данные о состоянии сетевых устройств и информацию о трафике в сети. Кроме мониторинга и анализа проводятся действия по управлению сетью:
настройка и изменение адресных таблиц
коммутаторов и прочего оборудования, включение и отключение портов устройств.
Встроенные системы диагностики и управления
Системы данного типа выполнены в виде программно-аппаратных модулей, которые
устанавливаются в
коммуникационное оборудование, либо - в операционную систему в виде программных
модулей. Позволяют
управлять и
диагностировать только тем устройством, на котором находятся.
Средства управления
системой
Инструменты из этой группы выполняют функции, аналогичные функциям систем управления, но по отношению к другим объектам. В первом случае объектом управления является программное и аппаратное обеспечение компьютеров сети, а во втором - коммуникационное оборудование. При этом часть функций этих двух видов систем могут дублироваться.
Анализаторы протоколов
Это аппаратно-программные системы, используемые только для мониторинга и анализа трафика в сетях. Система может устанавливать логические условия для захвата отдельных пакетов и выполнять декодирование пакетов, отображать в удобной для пользователя форме вложенность пакетов протоколов разных уровней с расшифровкой содержания каждого полей пакета.
Рисунок 1. Классификация средств мониторинга и анализа состояния компьютерных сетей
Классификацию средств мониторинга можно представить в виде нескольких групп, показанных на рисунке 1 [1].
Система управления информационным потоком - это совокупность взаимосвязанных элементов, которые могут изменять его состояние, параметры и характеристики. Некоторые методы управления информационным потоком можно представить в виде групп, показанных на рисунке 2 [1].
В задачи подсистемы управления информационным потоком входит:
- предоставление пользователю трафика такого качества, который бы его максимально удовлетворил;
- управление ресурсами компьютерной сети выполнялось бы на высоком уровне;
- в короткие сроки проводились бы мероприятия по уменьшению длительности состояния перегрузки компьютерной сети [2].
Рисунок 2. Методы управления информационным потоком
Общая схема системы управления информационными потоками показана на рисунке 3.
Рисунок 3. Общая схема системы управления информационными потоками
Подсистема управления пропускной способностью в компьютерной сети (КС) представляет собой набор правил и операций по организации приема-передачи пакетов на основе сетевого интерфейса. Подсистема управления использует алгоритмы, которые решают, какая скорость и какой пакет принимается на входящем интерфейсе и какие скоростные характеристики при передачи должны быть на выходящем интерфейсе.
Управление пропускной способностью КС может содержать алгоритмы удержания пакетов, изменение очередности отправки, изменение приоритета пакета. Очередность передачи может состоять из нескольких подочередей.
Можно так же отметить, что подсистема управления трафиком - это поток, соединяющий два хоста.
Определены шесть механизмов управления пропускной способностью, использующихся в КС:
- ограничение исходящего трафика (shaping);
- ограничение входящего трафика (policing);
- уничтожение (dropping);
- планирование (scheduling);
- классификация (classification);
- маркирование (marking).
Предлагаемый в статье метод организации
подсистемы управления трафиком в канале передачи данных, основан на классах данных Следовательно, определена задача разработки метода идентификации класса трафика механизма его управления.
На рисунке 4 показана структурная схема модуля управления пропускной способностью, состоящая из двух подмодулей - модуль идентификации трафика и модуль классификации и ограничения трафика, где показано движение трафика.
Модуль идентификаци и трафика
Модуль классификации и ограничения тафика
Рисунок 4. Модуль управления пропускной способностью
В модуле идентификации каждый тип данных получает свой идентификатор. Далее он поступает в модуль управления трафиком и где по полученной ранее метке обрабатывается соответствующим классом.
Работа модуля управления пропускной способностью показана на рисунке 5.
Рисунок 5. Структурная схема подсистемы управления пропускной способностью
Представленный в статье метод классификации говорит о том, что весь информационный поток будет полностью классифицирован. После того как данные были распознаны и им присвоен идентификатор, они поступают в класс, где определяется
приоритет, скорость передачи и т.д. Так же выполняются процедуры распределения пропускной способности канала связи и передачи трафика в КС.
Структурная схема решения задачи метода управления трафиком в КС показана на рисунке 6.
Определение Определен Идентифик Классификация Распределения
структуры -N ие классов —К ация —к идентифициро -к пропускной
проходящего -1/ трафика в -V проходящег —1 ванного -ч способностью
трафика потоке о трафика трафика классов траика
Рисунок 6. Функциональная схема задачи организации системы управления трафиком
Одним из этапов создания системы шейпинга трафика является идентификация типа проходящих
через него данных (с учетом предложенной классификации разбиения по типам). Идентификация проходящего трафика показана на рисунке 7. Система управления
Рисунок 7. Структурная схема идентификации проходящего потока
Управление трафиком в компьютерной сети позволяет:
- исключить проведение ручной конфигурации сетевых устройств для задания определенных маршрутов;
- производить оценку полосы пропускания канала и значения трафика при прокладке маршрута через опорную сеть;
- при отказе узла производить коррекцию топологии опорной сети благодаря наличию механизмов динамической адаптации.
Заключение
Проведен сравнительный анализ нескольких подходов к управлению трафиком в компьютерной сети, построенных на базе технологии многопротокольной коммутации. Дана классификация средств мониторинга и анализа состояния компьютерных сетей и представлена структурная схема подсистемы управления информационными потоками.
Разработан модуль управления пропускной способностью компьютерной сети. Предложены структурные схемы идентификации проходящего потока и подсистемы управления пропускной способностью компьютерной сети.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Витковский Н.Е., Синицын Ю.И. Проблемы эффективного использования научного потенциала общества: сборник статей Международной научно - практической конференции (10 декабря 2017 г., г. Челябинск). В 5 ч. Ч.4 / - Уфа: АЭТЕРНА, 2017. - 229 с.
2. Витковский Н.Е., Синицын Ю.И. Физико-математические и технические науки как постиндустриальный фундамент эволюции информационного общества: сборник статей Международной научно - практической конференции (15 декабря 2017 г., г. Уфа). - Уфа: АЭТЕРНА, 2017. - 245 с.
MONITORING SYSTEM OF THE NETWORK INFRASTRUCTURE OF THE MEDICAL INSTITUTION
Sinitsyn Yu.
Ph.D., Associate Professor of the Department of Computer Science and Information Protection,
Orenburg State University, Russia Kunavin D.
Master's degree, 17IVT (m) REIVST, Orenburg State University, Russia
СИСТЕМА МОНИТОРИНГА СЕТЕВОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ
МЕДИЦИНСКОГО УЧРЕЖДЕНИЯ
Синицын Ю.И.
к.т.н., доцент кафедры вычислительной техники и защиты информации, Оренбургский государственный университет, Россия
Кунавин Д.А.
магистр, 17ИВТ(м) РИВСТ, г. Оренбург, ОГУ, Россия
