CC BY
30
УДК 621.391
РОЗРОБКА ТАДОСЛЩЖЕННЯ Л1Н1ЙНО1 ОПТИМ1ЗАЦ1ЙНО1 МОДЕЛ1 ШВИДКО1 ПЕРЕМАРШРУТИЗАЦП З БАЛАНСУВАННЯМ НАВАНТАЖЕННЯ В ТЕЛЕКОМУН1КАЦ1ЙНИХ МЕРЕЖАХ
ЛЕМЕШКО О.В., СРЕМЕНКО О. С._
Пропонуеться onraMi3a^taa модель швидко! перемаршрути-зацп з балансуванням навантаження в телекомунжацшних мережах, новизна яко! полягае в тому, що оптимiзацiйну задачу балансування навантаження в ходi швидко! перемаршрути-зацп за умови захисту пропускно! здатностi каналiв зв'язку представлено в лшшнш формi. Таке ршення на практицi зме-ншуе обчислювальну складшсть визначення маршрутних змiнних, вщповщальних за формування основного та резервного шляхов, i забезпечуе збалансовану завантаженiсть каналiв зв'язку мережi, яка вдаоввдае вимогам концепцп Traffic Engineering. Модель забезпечуе реалiзацiю схем захисту кана-лiв, вузлiв i пропускно! здатносп для швидко! перемаршрути-зацп з балансуванням навантаження в телекомушкацшних мережах. Аналiз запропоновано! моделi тдтверджуе !! адеква-тнiсть та ефектившсть з точки зору отримання оптимальних рiшень для забезпечення збалансованого завантаження кана-лiв зв'язку мережi та реалiзацil необх^дних схем захисту еле-ментiв мережi (каналу, вузла та пропускно! здатносп). Ключовi слова: маршрутизащя; потокова модель; MPLS; трафiк шжишринг; швидка перемаршрутизацiя; основний шлях; резервний шлях; схеми захисту.
Key words: routing; flow-based model; MPLS; Traffic Engineering; Fast ReRoute; primary path; backup path; protection schemes.
1. Вступ
Сучасн телекомушкацшт мереж1 (ТКМ) е складними технiчними системами, яю функцiонують в умовах пос-пйного впливу рiзних внутрiшнiх i зовнiшнiх факторiв, що, як правило, негативно позначаються на !х ефектив-ностi та рiвнi якостi обслуговування (Quality of Service, QoS) в цшому. До основних з таких факторiв належать вщмови мережного обладнання, викликанi низькою на-дiйнiстю окремих пристро1в, !х неправильною експлуа-тащею або конфiгуруванням, перевантаженням або ком-прометацiею [1-4]. У зв'язку з цим як нiколи актуальною е задача, пов'язана з побудовою так званих вщмовостш-ких мереж (resilient networks), здатних забезпечити висо-кий рiвень якостi обслуговування в умовах ймовiрних вiдмов мережного обладнання.
Питанням побудови та функцiонування вiдмовостiйких мереж присвячено багато наукових i прикладних розро-бок, що стосуються нарощування функцiоналу та тдви-щення рiвня адаптивностi протоколiв рiзних рiвнiв OSI [5-7]. Особливий iнтерес викликають дослiдження, спря-моваш на пiдвищення ввдмовостшкосп телекомушкацш-них мереж засобами мережного рiвня OSI i, зокрема, протоколами маршрутизаци. Прикладами подiбних рь шень служать протоколи захисту шлюзу HSRP, VRRP, GLBP та CARP [8, 9], а також технолопя швидко! пере-маршрутизаци (Fast ReRoute, FRR), що застосовуеться в IP/MPLS-мережах для захисту елеменпв транспортно!'
мережi - каналу, вузла, шляху та пропускно! здатносп мережi в цшому [10-14].
Перелiченi протоколи забезпечують пiдвищення вщмо-востiйкостi мереж припускаючи введення ресурсно! надмiрностi, коли поряд з визначенням основного маршруту (ОМ) одночасно розраховуеться i резервний маршрут (РМ) вiдповiдно до реалiзовано! схеми захисту. У зв'язку з цим при виршенш завдань FRR важливо забез-печити збалансоване використання доступного мережно-го, перш за все, канального ресурсу, щоб захист елемента мережi не призвiв до и перевантаження та iстотного зни-ження рiвня QoS. Проблематицi реалiзацi! моделi швидко! перемаршрутизацi! з балансуванням навантаження в мережах MPLS (MPLS Traffic Engineering Fast ReRoute, MPLS TE FRR) присвячено багато наукових публшацш [15-24].
Забезпечення узгодженого виршення завдань швидко! перемаршрутизацi! та балансування навантаження зазви-чай призводить до пiдвищення обчислювально! складно-сп та зниження масштабованостi протокольних ршень. Вiдомо, що ефективнiсть протокольного ршення багато в чому визначаеться адекваттстю та як1стю покладено! в його основу математично! моделi розрахунку. Як показав проведений аналiз [24], порядок FRR i TE визначаеться в ходi розв'язання оптимiзацiйних задач рiзного рiвня складностi. При цьому реалiзацiя схеми захисту пропускно! здатносп мережi, як правило, призводить до нель нiйного формулювання оптимiзацiйно! задачi та вiдповi-дного зростання обчислювально! складносп одержува-них рiшень [8, 9, 12-14]. В роботах [25, 26] зроблено спробу отримати розв'язання задачi TE FRR iз захистом пропускно! здатностi на основi впровадження дворiвне-во! iерархi! розрахункiв. Проте отгашзацшш задачi, якi розв'язуються на рiзних iерархiчних рiвнях, вдалося сфо-рмулювати в лiнiйнiй формi лише для випадку реалiзацi! одношляхово! стратеги маршрутизаци, що ефективно в разi формування мережного трафiка великою юльюстю низькошвидк1сних потоков.
Тому актуальним е науково-практичне завдання, пов'язане з розробкою ефективно! лшшно! оптимiзацiй-но! моделi швидко! перемаршрутизацi! з балансуванням навантаження в телекомушкацшних мережах при захисп каналу, вузла та пропускно! здатносп з шдтримкою саме багатошляхово! стратеги маршрутизаци. 2. Потокова модель швидкоТ перемаршрутизаци з балансуванням навантаження в ТКМ Нехай структура ТКМ описуеться за допомогою графа
G = (R,E), в якому R = {Ri; i = 1,m} - це множина
маршрутизаторiв мереж^ а E = {Ei,j; i,j = 1,m; i ф j} -множина каналiв зв'язку (КЗ). Позначимо через
= {я* : Е^; ф 0; j = 1,т; 1 ф j} пiдмножину маршрутиза-торiв, як1 е сумiжними для маршрутизатора Я;, тодi як кшьшсть каналiв зв'язку в мережi визначимо через п = |е|, а кожному з них поставимо у вщповщшсть його
пропускну здатнють ф; j.
В рамках дано! моделi з кожним к -м одноадресним потоком пов'язано ряд функцюнальних характеристик: 8к - маршрутизатор-ввдправник; Бк - маршрутизатор-
одержувач; Хк - середня iнтенсивнiсть пакепв к-го потоку, яка вимiрюеться в пакетах за секунду (1/с). Не-хай К - множина потоков пакетiв, як1 передаються в мереж1, тодi к е К.
Результатом розв'язання задачi швидко! перемаршрути-
зацп з балансуванням навантаження в ТКМ е розрахунок
• • к —к двох титв маршрутних змшних - х; j та х; j, кожна з
яких характеризуе частку iнтенсивностi к -го потоку в каналi зв'язку Еу е Е, що входить до основного або
резервного шляху ввдповщно.
У випадку, коли в мереж1 використовуеться одношля-хова маршрутизащя, на маршрутнi змiннi двох титв накладаються обмеження виду
Ху е|0;1} та х^ е|0;1}, (1)
а для багатошляхово! стратеги маршрутизаци -
(2)
Для забезпечення зв'язносп маршрутiв, як1 розрахову-ються, вводяться умови збереження потоку окремо для маршрутних змiнних основного шляху:
Ех^ - Ехк; = 0; к е К, Я; ф 8к,Бк;
.¡:ЕуеЕ еЕ
Е х£ - Е хк; = 1; к е К, Я; = 8к; (3)
.¡:Е^еЕ j:E j,iеЕ
Е х£ - Е хк; =-1; к е К, Я; = Бк; .¡:Е^еЕ j:E j,iеЕ
i окремо для маршрутних змшних резервного шляху [12-14]:
ЕХ^ - Ехк; = 0; к е К, Я; ф 8к,Бк;
0 < ху < 1 та 0 < ху < 1.
Ех^ - Ехк; = 1; к е К, Я; = 8к;
.¡:Е^еЕ j:Ej,;еЕ Е ху - Е хк
¿ЕуеЕ ¿Е^;еЕ
Ех^ - Ехк; =-1; к е К, Я; = Бк.
¿ЕуеЕ ¿Е^;еЕ
(4)
3. Умови захисту каналу, вузла та пропускноТ здат-ностi при швидкчй перемаршрутизаци з балансуванням навантаження в ТКМ
Як показав анатз [7, 12-14], в ходi швидко! перемаршрутизаци можуть пiдтримуватися кшька основних схем захисту елементiв мереж1: вузла, каналу, шляху та його пропускно! здатностi. У роботах [12, 13] отримано умови в аналггичному виглядi для п1дтримки зазначених схем захисту як складових вщповщних математичних моделей.
В роботi [13] пропонуеться при реалiзацi! схеми захисту
каналу Е; j е Е на маршрутш змiннi ху, що ввдповь
дають за визначення резервного шляху, накласти додат-ковi обмеження, аналогiчнi (1). При цьому в разi реаль заци одношляхово! стратеги маршрутизаци мае мюце таке обмеження:
Ье^ sk:j}
ху е р; 5
тодi як при багатошляховш маршрутизаци
де
5^ =
0 <
|0, при захистi каналу зв'язку Е; j;
(5)
(6)
(7)
[1, в шшому випадку. Виконання умов (5)-(7) гарантуе, що канал Е; j е Е ,
який захищаеться, не буде використовуватися резерв-ним маршрутом при одношляховш маршрутизаци. Умови (5)-(7) носять лiнiйний характер на вщм^ вiд нелiнiйних ршень, запропонованих в роботi [7], що сприяе зниженню обчислювально! складностi отриман-ня к1нцевих протокольних рiшень. При реалiзацu схеми захисту вузла Я; е Я умови (5)-(7) узагальнюються на випадок захисту множини кана-лiв зв'язку, шцидентних вузлу, що захищаеться [12, 13]. Тодi в разi використання одношляхово! стратеги вводиться система умов:
ху е |); 5у} при Я] е Я*, j = 1т, (8)
а для багатошляхового випадку -
0<ху <5у при Я] еЯ*, j = 1,т, (9)
де вибiр значень 5 у тдпорядковуеться умовi (7).
Таким чином, виконання вимог умов (8) та (9) гарантуе захист вузла Я; е Я, забороняючи використання резер-вним маршрутом вах каналiв, яш виходять з даного вузла. Оскшьки захисту шдлягають лише транзитш марш-рутизатори, то заборона на використання вихвдних кана-лiв ввдповвдно до умов (4) запобiгае включенню до резервного шляху i вх1дних каналiв для даного вузла Я;, що
в результата сприяе захисту вузла в цшому. Варто зазна-чити, що умови захисту заздалепдь визначених вузлiв i
KaHaiiB мереж1, як правило, е лшiиними, а ix врахування критично не позначаеться на складносп обчислення ма-
• k —k ршрутних змшних x; j та x; j
що вщповщають за фор-
мування множини основних i резервних маршрупв. Умови захисту пропускно! здатносп мереж1, як1 пред-ставляються через умови запобiгання перевантаження каналiв зв'язку в xодi реалiзацiï швидко! перемаршрути-заци, коли деяш потоки можуть перемикатися на резер-внi маршрути, мають вигляд:
keK
k
max
xk. Xk.
«P;,j
E;,j e E.
(10)
Умови (10), представлен в [9], запропоновано викорис-товувати в такому виглядi:
1
2 keK
x^j + xkj +
xk -xk. xl,j xl,j
<9;,j, E;,j e E. (11)
розв язання оптимiзацiиноl задачi лiнiиного програму-вання з кригерieм (16) при наявностi обмежень (1)-(6), (8), (9), (12)-(15).
4. Дослщження замромонованоТ модел1 Аналiз запропоновано! моделi швидко1 перемаршрути-зацii з балансуванням навантаження в ТКМ проведено на множит мережних конф^рацш для рiзного числа потоков та !х характеристик. Особливостi роботи моделi ТЕ FRR продемонструемо на розрахунковому приклада При цьому структура дослвджувано! мереж1 показана на рис. 1, а в розривах каналiв зв'язку мереж! вказана !х пропускна здатнiсть.
Ль_^ Кг,____Л^,_^ Яц.
Проте умови захисту пропускно! здатностi мереж1 (10) та (11) е нелшшними, що негативно позначаеться на обчислювальнш складностi вiдповiдниx протокольних рiшень. У робоп [25, 26] завдяки введенню дворiвнево! iерарxi! розрахунк1в ввдповвдно до принципу прогнозу-вання взаемодiИ теорп iерарxiчниx багаторiвневиx систем вдалось щ умови отримати в лшшнш формi, але тiльки для випадку реалiзацiï одношляхово! маршрутизаци. Тому в данш роботi для забезпечення лшшного вигляду умов захисту пропускно! здатносп мережi при реал1заци як одношляхово!, так i багатошляхово! маршрутизаци пропонуеться ввести таю модифшоваш умови запобшання перевантаження з метою забезпечення балансування навантаження в мережа:
£Xk • ukj <a-9;,j, E;,j e E (12)
keK
при
xkj < u^^j та xkj < ulkj, (13)
k
де u; j також е керуючими змiнними
0 < u^^j < 1 (14)
i являють собою верхнш порiг (ВП) значень маршрутних змiнниx основних i резервних шляxiв, тодi як a пред-ставляе собою додаткову керуючу змiнну, яка чисельно визначае верxнiИ порiг завантаженосп каналiв зв'язку мереж! та вщповвдае таким умовам [17-19] :
0 < a < 1. (15)
Критерiем оптимальностi рiшень задач MPLS TE FRR за аналопею з результатами, отриманими в роботах [1719], буде мшмум порогу a, введеного в (12), тобто
mm a . (16)
x,x,a
Таким чином, ршення вихщно! теxнологiчноï задачi швидко! перемаршрутизацп з балансуванням навантаження в телекомушкацшних мережах !з захистом каналу, вузла та пропускно! здатносп було зведено до
Рис. 1. Структура дослщжувано! мереж Нехай в мереж необхiдно забезпечити розв'язання за-дачi швидко! перемаршрутизацiï двох потоков. При цьому пакети першого потоку передавались вiд вузла Ri до вузла Ri6 . Пакети другого потоку - ввд R5 до Ri2 . Припустимо, що штенсившсть цих потоков змiню-
1 2 валась в таких межах: X =10^400 1/с та X =10^400 1/с.
Розглянемо, як веде себе верхнш порш завантаженостi каналiв зв'язку мереж1 (15) залежно ввд реалiзованоï схеми захисту каналу, вузла та пропускноï здатностi. В табл. 1 показаш мiнiмальнi та максимальш значення виграшу щодо значень критерш (16) при реалiзацiï ба-гатошляховоï маршрутизацiï у порiвняннi з використан-ням одношляхово!' маршрутизацiï при захисп кожного з каналiв зв'язку мереж! окремо. Таким чином, при захисп каналiв зв'язку використання моделi (1)-(16) дозво-ляе покращити критерш (16) в середньому вiд 37,12 до 59,41%. Для наочносп на рис. 2 показано залежшсть верхнього порогу завантаженосп каналiв зв'язку ввд значень iнтенсивностей потоков, якщо реалiзуeться, на-приклад, схема захисту каналу Б8 п при багатошляхо-
вш (рис. 2, а) або одношляховш маршрутизаци (рис. 2, б).
Канал зв'язку, що захищаеться Виграш, %
тш тах
Е:,2 28,57 58,33
Е2,3 28,57 61,54
Е:,4 37,5 58,33
Е2,5 47,37 58,33
ЕЗ,6 44,44 61,54
Е5,4 37,5 61,54
Е5,6 37,5 61,54
Е4,7 23,08 37,05
Е5,8 40,17 61,54
Еб,9 44,44 61,54
Е7,8 44,44 61,54
Е8,9 28,57 61,54
Е7,10 41,18 58,33
Е8,11 44,44 61,54
Е9,12 16,67 60,55
Ещ11 41,18 58,33
ЕЦ,12 23,08 58,33
Ез,1з 47,37 61,54
Е13,14 47,37 61,54
Еб,14 47,37 61,54
Е14,15 47,37 61,54
Е9,15 47,37 61,54
Е15,16 16,67 58,33
Е12,16 28,57 58,33
Як показано на рис. 3, реалiзацiя багатошляхово! маршрутизацп при ТЕ ЕЯЯ i захисп каналу Е8П дозволяе
покращити значення критерш (16) вiд 44,44 до 61,54% у порiвняннi з використанням одношляхово! маршрутиза-цii.
Бiльш докладно розглянемо випадок використання за-
пропоновано! моделi ТЕ FRR при передачi пакетiв двох
1 2 потоков з iнтенсивностями X = 400 1/с та X = 300 1/с
(табл. 1). При цьому завантаженiсть для кожного каналу
зв'язку Ej,j е Е визначалася як
а i,j =
Е иуХк
кеК
Ф^
(17)
У табл. 2 також показано порядок багатошляхово! маршрутизацп та балансування двох потоков за каналами зв'язку мережi з використанням запропоновано! моделi ТЕ ЕКЯ (1)-(16). При цьому а (15) е максимальним зна-ченням серед множини коефiцiентiв аi j (17). Вщповщ-
но до отриманих результатiв розрахунку (табл. 2), реаль зацiя одношляхово! маршрутизацi! при захисп каналу Е8 11 забезпечила значення а =0.8, тодi як використання багатошляхово! маршрутизацп - а =0.39, що на 51,25% краще, шж при одношляховiй стратегii.
А (1/с)
А ("с| д (1/с)
б
Рис. 2. Залежнють верхнього порогу завантаженосп ка-нал1в зв'язку мережi вiд значень iнтенсивностей потоков, якщо реалiзуеться схема захисту каналу Е8,ц : а - при
багатошляховш маршрутизацi!; б - при одношляховш маршрутизацi!
40 40С
А (1/с)
Рис. 3. Виграш за крш^ем (16) ввд реалiзацi! багатошляхово! маршрутизацп у порiвняннi з використанням одношляхово! маршрутизацп (захист каналу Е8ц)
400
400
2
А (1/с)
а
400
00
60
55
50
45
400
2
А (1/с>
00
КЗ Багатошляхова маршрутизацiя аи Одиошляхова маршрутизащя
Перший потiк Другий потж Перший потж Другий потж
ОМ РМ ВП ОМ РМ ВП ОМ РМ ВП ОМ РМ ВП
Е1,2 257,50 256,93 267,91 0 0 0 0,37 400 400 400 0 0 0 0,50
Е2,3 188,42 194,44 194,44 0 0 0 0,39 0 0 0 0 0 0 0
Е1,4 142,50 143,07 192,67 0 0 0 0,35 0 0 0 0 0 0 0
Е2,5 69,08 62,49 142,64 0 0 0 0,32 400 400 400 0 0 0 0,44
Ез,6 133,28 138,09 171,75 0 0 0 0,36 0 0 0 0 0 0 0
Е5,4 8,62 9,08 32,03 83,38 92,69 106,81 0,35 0 0 0 300 300 300 0,75
Е5,6 19,99 23,58 23,57 89,15 93,09 93,09 0,39 0 0 0 0 0 0 0
Е47 151,12 152,15 163,14 83,38 92,69 99,06 0,37 0 0 0 300 300 300 0,43
Е5,8 40,47 29,83 50,14 127,47 114,22 134,53 0,37 400 400 400 0 0 0 0,80
Еб,9 95,78 102,81 153,04 89,15 93,09 146,44 0,37 0 0 0 0 0 0 0
Е7,8 68,42 43,88 82,50 32,66 6,52 52,99 0,34 0 0 0 0 0 0 0
Е8,9 69,45 73,71 73,71 114,23 120,74 120,74 0,39 400 400 400 0 0 0 0,80
Е7,10 82,70 108,27 108,27 50,72 86,17 86,17 0,39 0 0 0 300 300 300 0,60
Е8,11 39,44 0 137,71 45,90 0 137,98 0,31 0 0 0 0 0 0 0
Е9,12 49,00 60,85 76,63 203,38 213,83 222,45 0,37 400 400 400 0 0 0 0,50
El0.11 82,70 108,27 140,51 50,72 86,17 111,48 0,36 0 0 0 300 300 300 0,43
Ец,12 122,14 108,27 126,88 96,62 86,17 100,64 0,382 0 0 0 300 300 300 0,50
Ез,1з 55,14 56,35 78,87 0 0 0 0,34 0 0 0 0 0 0 0
Е13.14 55,14 56,35 89,92 0 0 0 0,33 0 0 0 0 0 0 0
Еб,14 57,49 58,86 90,32 0 0 0 0,33 0 0 0 0 0 0 0
Е14.15 112,63 115,21 168,42 0 0 0 0,33 0 0 0 0 0 0 0
Е9.15 116,23 115,67 175,17 0 0 0 0,34 0 0 0 0 0 0 0
Е15.16 228,86 230,88 240,10 0 0 0 0,37 0 0 0 0 0 0 0
Е12.16 171,14 169,12 183,21 0 0 0 0,37 400 400 400 0 0 0 0,67
В табл. 3 показаш мшмальш та максимальнi значения виграшу щодо зиачеиь критерш (16) при реалiзацi! ба-гатошляхово! маршрутизацп у порiвияииi з використаи-иям одиошляхово! маршрутизацп при захистi кожного з вузлiв мереж1 окремо. Таким чииом, використаиия мо-делi (1)-(16) при захисп вузлiв мереж1 дозволяе покра-щити критерiй (16) в середиьому вiд 31,5 до 56,3 %.
Таблиця 3
Вузол, що захищаеться Виграш, %
шш шш
R2 28,57 58,33
Rз 28,57 61,54
R4 23,08 37,5
R6 33,33 61,54
R^ 23,08 37,5
R8 30,97 60,55
R9 16,67 60,55
Rlo 41,18 58,33
41,18 58,33
Rlз 47,37 61,54
47,37 61,54
16,67 58,33
На рис. 4, иаприклад, показаио, що реалiзацiя багатош-ляхово! маршрутизацп при захистi вузла Я9 дозволяе вiд 16,67 до 60,55% покращити зиачеиия критерш (16) у порiвияиm з одиошляховою маршрутизащею.
А <1,с>
А
Рис. 4. Виграш за критерiем (16) ввд реал1зацп багатош-ляхово! маршрутизацп у порiвияииi з використаииям одиошляхово! маршрутизацп (захист вузла Я9)
80
60
40
20
400
400
00
5. Висновки
Запропоновано математичну модель швидко! перемар-шрутизаци з балансуванням навантаження в телекому-нiкацiйних мережах, представлену виразами (1)-(9) i (12)-(16). Новизною запропоновано! моделi е те, що узгоджене рiшення задач по TE та FRR iз захистом каналу, вузла та пропускно! здатносп забезпечуеться в ход рiшення задачi лiнiйно! оптимiзацi!. Як критерiй оптимальносп виступав мшмум верхнього порогу завантаженосп каналiв зв'язку мереж1 (15), (16) потоками, що протжають як за основними, так i за резервними маршрутами. Перехщ вщ нелiнiйних умов захисту пропускно! здатносп (10), (11) до лшшного аналогу (12) досягнуто шляхом деякого розширення числа змшних, що розраховуються, (13) i (14), як1 визначають верхнiй порп для маршрутних змшних основного та резервного шлях!в. Под!6ний тдхвд орiентуе на зниження обчис-лювально! складностi при розрахунку маршрутних змшних, ввдповщальних за формування основного та резервного шлях!в, i забезпечуе збалансовану заванта-женiсть каналiв зв'язку мереж1 вщповвдно до вимог концепци Traffic Engineering.
Результати проведеного аналiзу запропоновано! моделi на ряд! числових прикладiв подтвердили !! адекватнiсть i можливють отримання оптимальних рiшень задачi швидко! перемаршрутизацi! з балансуванням навантаження в телекомушкацшних мережах при реалiзацi! р!зних схем захисту елеменпв мереж1 (каналу, вузла) та пропускно! здатносп. В робот показано, що виграш вщ реалiзацi! багатошляхово! стратеги маршрутизацп при TE FRR дозволив знизити верхнш пори- завантаженостi каналiв зв'язку в середньому вщ 37,12 до 59,41% при захисп каналу та вщ 31,5 до 56,3% при захисп вузла, що позитивно позначаеться i на р!вш якосп обслугову-вання в мереж1 в цшому.
Литература: 1. White, R. Computer Networking Problems and Solutions: An innovative approach to building resilient, modern networks. 1st Edition. / R. White, E. Banks. Addison-Wesley Professional, 2018. 832 p. 2. White, R. Navigating Network Complexity: Next-generation routing with SDN, service virtualization, and service chaining. / R. White, J.E. Tantsura. Addison-Wesley Professional, 2015. 320 p. 3. Monge, A.S. MPLS in the SDN Era: Interoperable Scenarios to Make Networks Scale to New Services. / A.S. Monge, K.G. Szarkowicz. O'Reilly Media, 2016. 920 p. 4. Stallings, W. Foundations of modern networking: SDN, NFV, QoE, IoT, and Cloud. / W. Stallings. Addison-Wesley Professional, 2015. 544 p. 5. Alashaikh, A. Exploring the logical layer to support differentiated resilience classes in multilayer networks / A. Alashaikh, D. Tipper, T. Gomes // Annals of Telecommunications. 2017. P. 1-17. 6. Rak, J. Information-driven network resilience: Research challenges and perspectives / J. Rak, D. Papadimitriou, H. Niedermayer, P. Romero // Optical Switching and Networking. January 2017. Vol. 23, part 2. P. 156-178. 7. Lemeshko, O. Effective solution for scalability and productivity improvement in fault-tolerant routing / O. Lemeshko, K. Arous, N. Tariki // IEEE 2015 Second International Scientific-Practical Conference Problems of Infocommunications Science and Technology (PIC S&T), 2015. P.
76-78. 8. Lemeshko, O.V. Fault-Tolerance Improvement for Core and Edge of IP Network / O.V. Lemeshko, O.S. Yeremen-ko, N. Tariki, A.M. Hailan // IEEE 2016 XIth International Scientific and Technical Conference "Computer Sciences and Information Technologies" (CSIT), 2016. P. 161-164. 9. Lemeshko, O. Solution for the Default Gateway Protection within Fault-Tolerant Routing in an IP Network / O. Lemeshko, O. Yeremenko, N. Tariki // International Journal of Electrical and Computer Engineering Systems. 2017. Volume 8, Number 1. P. 19-26. 10. Papàn, J. The Survey of Current IPFRR Mechanisms / J. Papan, P. Segec, P. Palùch, L. Mikus, M. Moravcik // 2015 Federated Conference on Software Development and Object Technologies (SDOT 2015). Advances in Intelligent Systems and Computing. 2015. Vol. 511. P. 229-240. 11. Nagy, M. Optimization methods for improving IP-level fast protection for local shared risk groups with Loop-Free Alternates / M. Nagy, J. Tapolcai, G. Rétvari // Telecommunication Systems. May 2014. Vol. 56, Iss. 1. P. 103-119. 12. Lemeshko, A.V. Improvement of flow-oriented fast reroute model based on scalable protection solutions for telecommunication network elements / A.V. Lemeshko, O.S. Yeremenko, N. Tariki // Telecommunications and Radio Engineering. 2017. Vol. 76, Issue 6. P. 477-490.
13. Yeremenko, O.S. Fast ReRoute Scalable Solution with Protection Schemes of Network Elements / O.S. Yeremenko, O.V. Lemeshko, N. Tariki // 2017 IEEE First Ukraine Conference on ELECTRICAL AND COMPUTER ENGINEERING (UKRCON). 2017. P. 783-788. 14. Yeremenko, O. Research of Optimization model of Fault-Tolerant Routing with Bilinear Path Protection Criterion / O. Yeremenko, O. Lemeshko, N. Tariki, A.M. Hailan // 2017 IEEE 2nd International Conference on Advanced Information and Communication Technologies (AICT). 2017. P. 219— 222. 15. Lin, S.C. Control traffic balancing in software defined networks / S.C. Lin, P. Wang, M. Luo // Computer Networks. September 2016. Vol. 106. P. 260-271. 16. RFC 4090 Fast reroute extensions to RSVP-TE for LSP tunnels / P. Pan, G. Swallow, A. Atlas // Internet Engineering Task Force (IETF), May 2005. 38 p. 17. Seok, Y. Dynamic Constrained Traffic Engineering for Multicast Routing / Y. Seok, Y. Lee, Y. Choi, C. Kim // Information Networking: Wired Communications and Management. September 2002. Vol. 2343. P. 278-288. 18. Wang, Y. Explicit routing algorithms for Internet Traffic Engineering / Y. Wang, Z. Wang // Eight International Conference on Computer Communications and Networks (Cat. No.99EX370). 11-13 Oct. 1999. P. 582-588. 19. Seok, Y. Dynamic Constrained Multipath Routing for MPLS Networks," / Y. Seok, Y. Lee, C. Kim, Y. Choi // in Proceedings Tenth International Conference on Computer Communications and Networks (Cat. No.01EX495), 15-17 Oct. 2001, pp. 348-353. 20. RFC 6805 The Application of the Path Computation Element Architecture to the Determination of a Sequence of Domains in MPLS and GMPLS / D. King, A. Farrel // Internet Engineering Task Force (IETF), November 2012. 33 p. 21. Paolucci, F. A survey on the path computation element (PCE) architecture / F. Pao-lucci, F. Cugini, A. Giorgetti, N. Sambo, P. Castoldi // IEEE Communications Surveys & Tutorials. Fourth Quarter 2013. Vol. 15, Iss. 4. P. 1819-1841. 22. Mendiola, A. A survey on the contributions of Software-Defined Networking to Traffic Engineering / A. Mendiola, J. Astorga, E. Jacob, M. Higuero // IEEE Communications Surveys & Tutorials. Second quarter 2017. Vol. 19, Iss. 2. P. 918-953. 23. Prabhavat, S. On load distribution over multipath networks / S. Prabhavat, H. Nishiyama, N. Ansari, N. Kato // IEEE Communications Surveys & Tutorials. Third Quarter 2012. Vol.
14, Iss. 3. P. 662-680. 24. Wang, N. An overview of routing optimization for internet traffic engineering / N. Wang, K. Ho, G. Pavlou, M. Howarth // IEEE Communications Surveys & Tutorials. First Quarter 2008. Vol. 10, Iss. 1. P. 36-56. 25. Lemeshko, O. Two-level Method of Fast ReRouting in Software-Defined Net-
works / O. Lemeshko, O. Yeremenko, A.M. Hailan // 2017 Fourth International Scientific-Practical Conference Problems of Info-communications Science and Technology (PIC S&T). 2017. P. 376-379. 26. Lemeshko, O. Enhanced method of fast re-routing with load balancing in software-defined networks / O. Lemeshko,
0. Yeremenko // Journal of ELECTRICAL ENGINEERING.
2017. Vol. 68, Iss. 6. P. 444-454.
Транслирований список лггератури:
1. White, R. Computer Networking Problems and Solutions: An innovative approach to building resilient, modern networks. 1st Edition. / R. White, E. Banks. Addison-Wesley Professional,
2018. 832 p.
2. White, R. Navigating Network Complexity: Next-generation routing with SDN, service virtualization, and service chaining. / R. White, J.E. Tantsura. Addison-Wesley Professional, 2015. 320 p.
3. Monge, A.S. MPLS in the SDN Era: Interoperable Scenarios to Make Networks Scale to New Services. / A.S. Monge, K.G. Szarkowicz. O'Reilly Media, 2016. 920 p.
4. Stallings, W. Foundations of modern networking: SDN, NFV, QoE, IoT, and Cloud. / W. Stallings. Addison-Wesley Professional, 2015. 544 p.
5. Alashaikh, A. Exploring the logical layer to support differentiated resilience classes in multilayer networks / A. Alashaikh, D. Tipper, T. Gomes // Annals of Telecommunications. 2017. P. 1-17.
6. Rak, J. Information-driven network resilience: Research challenges and perspectives / J. Rak, D. Papadimitriou, H. Niedermayer, P. Romero // Optical Switching and Networking. January 2017. Vol. 23, part 2. P. 156-178.
7. Lemeshko, O. Effective solution for scalability and productivity improvement in fault-tolerant routing / O. Lemeshko, K. Arous, N. Tariki // IEEE 2015 Second International Scientific-Practical Conference Problems of Infocommunications Science and Technology (PIC S&T), 2015. P. 76-78.
8. Lemeshko, O.V. Fault-Tolerance Improvement for Core and Edge of IP Network / O.V. Lemeshko, O.S. Yeremen-ko, N. Tari-ki, A.M. Hailan // IEEE 2016 XIth International Scientific and Technical Conference "Computer Sciences and Information Technologies" (CSIT), 2016. P. 161-164.
9. Lemeshko, O. Solution for the Default Gateway Protection within Fault-Tolerant Routing in an IP Network / O. Lemeshko, O. Yeremenko, N. Tariki // International Journal of Electrical and Computer Engineering Systems. 2017. Volume 8, Number 1. P. 19-26.
10. Papan, J. The Survey of Current IPFRR Mechanisms / J. Papan, P. Segec, P. Paluch, E. Mikus, M. Moravcik // 2015 Federated Conference on Software Development and Object Technologies (SDOT 2015). Advances in Intelligent Systems and Computing. 2015. Vol. 511. P. 229-240.
11. Nagy, M. Optimization methods for improving IP-level fast protection for local shared risk groups with Loop-Free Alternates / M. Nagy, J. Tapolcai, G. Retvari // Telecommunication Systems. May 2014. Vol. 56, Iss. 1. P. 103-119.
12. Lemeshko, A.V. Improvement of flow-oriented fast reroute model based on scalable protection solutions for telecommunication network elements / A.V. Lemeshko, O.S. Yeremenko, N. Tariki // Telecommunications and Radio Engineering. 2017. Vol. 76, Issue 6. P. 477-490. DOI: 10.1615/TelecomRadEng.v76.i6.30
13. Yeremenko, O.S. Fast ReRoute Scalable Solution with Protection Schemes of Network Elements / O.S. Yeremenko, O.V. Lemeshko, N. Tariki // 2017 IEEE First Ukraine Conference on ELECTRICAL AND COMPUTER ENGINEERING (UKRCON). 2017. P. 783-788.
14. Yeremenko, O. Research of Optimization model of Fault-Tolerant Routing with Bilinear Path Protection Criterion / O. Yeremenko, O. Lemeshko, N. Tariki, A.M. Hailan // 2017 IEEE 2nd International Conference on Advanced Information and Communication Technologies (AICT). 2017. P. 219-222.
15. Lin, S.C. Control traffic balancing in software defined networks / S.C. Lin, P. Wang, M. Luo // Computer Networks. September 2016. Vol. 106. P. 260-271.
16. RFC 4090 Fast reroute extensions to RSVP-TE for LSP tunnels / P. Pan, G. Swallow, A. Atlas // Internet Engineering Task Force (IETF), May 2005. 38 p.
17. Seok, Y. Dynamic Constrained Traffic Engineering for Multicast Routing / Y. Seok, Y. Lee, Y. Choi, C. Kim // Information Networking: Wired Communications and Management. September 2002. Vol. 2343. P. 278-288.
18. Wang, Y. Explicit routing algorithms for Internet Traffic Engineering / Y. Wang, Z. Wang // Eight International Conference on Computer Communications and Networks (Cat. No.99EX370). 1113 Oct. 1999. P. 582-588.
19. Seok, Y. Dynamic Constrained Multipath Routing for MPLS Networks," / Y. Seok, Y. Lee, C. Kim, Y. Choi // in Proceedings Tenth International Conference on Computer Communications and Networks (Cat. No.01EX495), 15-17 Oct. 2001, pp. 348-353.
20. RFC 6805 The Application of the Path Computation Element Architecture to the Determination of a Sequence of Domains in MPLS and GMPLS / D. King, A. Farrel // Internet Engineering Task Force (IETF), November 2012. 33 p.
21. Paolucci, F. A survey on the path computation element (PCE) architecture / F. Paolucci, F. Cugini, A. Giorgetti, N. Sambo, P. Castoldi // IEEE Communications Surveys & Tutorials. Fourth Quarter 2013. Vol. 15, Iss. 4. P. 1819-1841.
22. Mendiola, A. A survey on the contributions of Software-Defined Networking to Traffic Engineering / A. Mendiola, J. As-torga, E. Jacob, M. Higuero // IEEE Communications Surveys & Tutorials. Second quarter 2017. Vol. 19, Iss. 2. P. 918-953.
23. Prabhavat, S. On load distribution over multipath networks / S. Prabhavat, H. Nishiyama, N. Ansari, N. Kato // IEEE Communications Surveys & Tutorials. Third Quarter 2012. Vol. 14, Iss. 3. P. 662-680.
24. Wang, N. An overview of routing optimization for internet traffic engineering / N. Wang, K. Ho, G. Pavlou, M. Howarth // IEEE Communications Surveys & Tutorials. First Quarter 2008. Vol. 10, Iss. 1. P. 36-56.
25. Lemeshko, O. Two-level Method of Fast ReRouting in Software-Defined Networks / O. Lemeshko, O. Yeremenko, A.M. Hailan // 2017 Fourth International Scientific-Practical Conference Problems of Infocommunications Science and Technology (PIC S&T). 2017. P. 376-379.
26. Lemeshko, O. Enhanced method of fast re-routing with load balancing in software-defined networks / O. Lemeshko, O. Yeremenko // Journal of ELECTRICAL ENGINEERING. 2017. Vol. 68, Iss. 6. P. 444-454.
Надшшла до редколегп 11.12.2017 Рецензент: д-р техн. наук, проф. Безрук В.М.
.HeMemKO OaeKcaHgp Bít&iíhobhh, g-p TexH. HayK, npo^ecop Ka^egpn ÎH^OKOMymKamHHOï iHxeHepiï XHYPE. HayKOBi irne-pecu: ynpaBnÍHHa Tpai^ÍKOM, onTHMÍ3a^a b TeneKOMymKa^ax, MapmpyTroa^a, Tpa^k iHMHipHHr, QoS, QoE, iepapxÍHHa Ma-pmpyTroa^a, BigMOBOcTÍHKa MapmpyTroa^a. Agpeca: YKpaiHa, 61166, XapKiB, np. HayKu, 14, Ten. +380577021320, e-mail: oleksandr.lemeshko. [email protected].
GpeMeHKO OaeKcaHgpa CepriÏBHa, KaHg. TexH. HayK., go^HT, c.H.c., goKTopaHT Ka^egpn ÎH^OKOMymKamHHOï ÎHxeHepiï XHyPE. HayKOBi ÍHTepecn: NGN, Future Internet, hkíctl oöcny-roByBaHHa, ynpaBnÍHHa Tpa^ÍKOM, BigMOBOcTÍHKa MapmpyTma-^a, Mepe^Ha 6e3neKa. Agpeca: YKpaïHa, 61166, XapKiB, np. Ha-yKH, 14, Ten. +380577021320, e-mail: oleksandra.yeremenko .ua@ieee. org.
Oleksandr Lemeshko, Dr.Sc., Professor, Professor of the Department of Infocommunication Engineering, Kharkiv National University of Radio Electronics. Research interests: Traffic Management, Optimization in Telecommunications, Routing, Traffic Engineering, QoS, QoE, Hierarchical Routing, Fault-Tolerant Routing. Address: Ukraine, 61166, Kharkiv, Nauka Ave., 14, Phone/fax: +380577021320, e-mail: [email protected].
Oleksandra Yeremenko, Cand.Sc., Associate Professor, Senior Researcher, Doctoral Candidate of the Department of Infocommu-nication Engineering, Kharkiv National University of Radio Electronics. Research interests: NGN, Future Internet, Quality of Service, Traffic Management, Fault-Tolerant Routing, Network Security. Address: Ukraine, 61166, Kharkiv, Nauka Ave., 14, Phone/fax: +380577021320, e-mail : [email protected].
