CC BY
15
5. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика: учебное пособие для вузов. М.: Высшая школа, 2002. 204 с.
6. Моисеев Н.Н. Численные методы в теории оптимальных систем. М.: Наука, 1971.
307 с.
Мосин Дмитрий Александрович, канд. техн. наук, доцент, начальник кафедры, vka@mil.ru, Россия, Санкт-Петербург, Военно-космическая академия имени А. Ф.Можайского,
Горяинов Роман Игоревич, адъюнкт, vka@mil.ru, Россия, Санкт-Петербург, Военно-космическая академия имени А. Ф.Можайского,
Левко Игорь Владимирович, канд. тех. наук, доцент, vka@mil.ru, Россия, Санкт-Петербург, Военно-космическая академия имени А. Ф. Можайского
MODEL OF THE HIERARCHICAL SUBSYSTEM FOR ESTIMATING THE TECHNICAL STATE OF INTEROPERABLE AUTOMATED SYSSTEMS FOR SPECIAL PURPOSES
D.A. Mosin, I.V. Levko, R.I. Goryainov
The article is devoted to the study of the issues of assessing the technical state of interoperable automated systems for special purposes (ASSN). The estimation model is based on the methodology developed by the authors for assessing the technical state of interperable automated systems for special purposes.
Key words: assessment methodology, technical condition, interoperableautomated systems,
modeling.
Mosin Dmitry Aleksandrovich, candidate of tehnical sciences, docent, head of department, vka@mil.ru, Russia, Saint-Petersburg, Military space Academy named after A.F. Mozhayskiy,
Levko Igor Vladimirovich, candidate of tehnical sciences, docent, vka@mil.ru, Russia, Saint-Petersburg, Military space Academy named after A.F. Mozhayskiy,
Goryainov Roman Igorevich, adjunct, vka@mil.ru, Russia, Saint-Petersburg, Military space Academy named after A.F. Mozhayskiy
УДК 621.396.4
DOI: 10.24412/2071-6168-2022-3-339-347
СИНТЕЗ АДАПТИВНЫХ СЕТЕЙ СВЯЗИ И.И. Горай, Д.А. Журавлёв, С.Ф. Буцев
В статье проведен анализ структур сетей связи, сформулированы определение адаптивной сети связи и требования, которым должны удовлетворять адаптивные сети связи, описана задача синтеза адаптивных сетей связи, проведен анализ алгоритмов, использующихся при построении простейших структур сетей связи. Приведены примеры, поясняющие синтез адаптивных сетей связи с учетом сформулированных требований и заданных структурных параметров.
Ключевые слова: адаптивная сеть связи, корреспондирующие узлы, устойчивость, граф, узел, независимые маршруты, алгоритмы.
Анализ технической литературы и официальных изданий показывает, что технической основой любой современной сети связи являются транспортные сети, предназначенные для передачи всех видов современной информации от отправителя к получателю [1, 2, 3, 4, 5]. В инженерном отношении сеть электросвязи представляет собой технологическую систему, включающую в себя средства связи и линии связи [6]. Задача построения структуры сети связи
339
противоречивая, так как с одной стороны ее стремятся сделать устойчивой, а с другой - минимизировать расходы на ее построение. Под устойчивостью функционирования сети электросвязи понимают способность сети выполнять свои функции при выходе из строя части элементов сети в результате воздействия дестабилизирующих факторов [7]. Устойчивость сети обеспечивается за счет обеспечения ее разветвленности, применения различных типов линий связи и организацией между элементами сети (узлы связи, пункты коммутации каналов и пакетов) несколько независимых маршрутов. Существует несколько вариантов построения сети (рис. 1): полносвязное (рис. 1, а), узловое (рис. 1, б) и радиальное (звездообразное), каждое из которых обладает своими достоинствами и недостатками относительно критериев задачи ее построения. Полносвязное соединение элементов сети (рис. 1, а) обладает наибольшей устойчивостью, но и в то же время максимальными расходами на построение структуры сети. Радиальное соединение элементов сети (рис. 1, в) характеризуется минимальными расходами на построение структуры сети и наименьшей устойчивостью, а узловое соединение (рис. 1, б) по критериям задачи занимает промежуточное положение между двумя рассмотренными. Так как ни один из рассмотренных вариантов не обладает относительно критериев задачи доминантой, то при построении структуры сети связи пользуются набором базовых сетевых топологических структур: линейными, типа «звезда», кольцевыми и ячеистыми структурами [5].
а)
б)
в)
Рис. 1. Варианты построения сетей связи
Идеологии построения современных сетей направлены на достижение качественно нового уровня эффективности их функционирования и развития, а также на повышение системной надежности и пропускной способности, повышение качества и надежности обслуживания потребителей, что привело к появлению нового термина «активно-адаптивные сети». В первую очередь термин активно-адаптивные сети встречается в сфере энергетики [8, 9, 10]. С учетом известных определений сформулируем определение адаптивной сети связи.
Адаптивная сеть связи (АСС) - это сеть, обладающая структурой требуемой устойчивости, которая способна адаптироваться при действии дестабилизирующих факторов.
Сформулируем требования, которым должна удовлетворять АСС.
1. АСС должна обладать возможностью быть развернутой на любой узловой основе. Это требование является обязательным для электрических и оптических сетей, сетей любого ранга и назначения.
2. Изначально АСС должна обладать высокой структурной живучестью, что определяется числом независимых маршрутов пнез > 3 между каждой парой корреспондирующих узлов. Это требование позволяет судить о высокой устойчивости АСС и возможности ее адаптации.
3. Связность АСС должна нарушаться только при удалении более двух ее произвольно выбранных узлов или ребер.
4. АСС должна иметь минимально возможную суммарную длину линий связи (прокладываемого кабеля). Это требование дополняется тем, что структура такой сети (ее составные подсети) должна рассчитываться с помощью оптимальных алгоритмов, которые и обеспечивают выполнения этого, одного из важнейших, требований.
5. Построение АСС должно заканчиваться разработкой алгоритмов адаптации, которые обеспечивают требуемый уровень ее устойчивости при действии дестабилизирующих факторов (второй этап адаптации сети).
В математике известно некоторое множество графов (сетей) (будем их называть простейшими) для которых известны алгоритмы их оптимального построения. В классической постановке задача синтеза АСС не может быть решена, поскольку не существует математики, которая позволяет по заданным требованиям синтезировать структуру сети, так как может быть найдено большое множество структур, отвечающих условиям задачи.
Задачу синтеза АСС сформулируем следующим образом. На заданной узловой основе путем сложения простейших структур: кольцевой, радиально-узловой, линейной, рассчитываемых оптимальным образом, построить такой тип сети (если она вообще существует), которая удовлетворяла бы требованиям АСС.
Очевидным недостатком синтеза АСС путем объединения подсетей, является отсутствие доказательства оптимальности результирующей сети, строящихся на основе объединения оптимальных подсетей (в общем виде не существует). Рассмотрим алгоритмы, с помощью которых оптимальным образом решается задача синтеза трех простейших структур. При этом успешное решение задач расчета параметров сетей связи, в том числе и их структур во многом будет определяться выбранным алгоритмическим и программным обеспечением, к которому должны предъявляться требования, по точности осуществляемых расчетов и времени вычисления. К сожалению, многие из задач, входящих в программное обеспечение расчета сетей, такие как: формирование баз данных; распределение каналов и сетевых потоков; распределение длин волн в оптических сетях; оценка живучести сетей, относятся к классу «труднорешаемых» [11, 12, 13]. Точное решение данных задач может быть найдено переборными методами, которые выполняются за время, существенно большее, чем время, отводимое на их расчёт. Это требует разработки и использования приближенных алгоритмов, которые позволяют с некоторой (достаточной) точностью решать задачи данного класса в рамках временного ресурса, причем данные алгоритмы обладают рядом специфических особенностей. Прежде всего, для них характерно условие: чем выше заказанная точность решения, тем больше времени может требоваться на работу алгоритма. С другой стороны, алгоритмы данных задач весьма критичны к заданию исходных данных (выбору структур сетей и их параметров). Так, например, алгоритм, который успешно решает задачи некоторого класса сетей, может грубо ошибаться при незначительных изменениях исходных данных в структуре сети или ее параметрах. По этой причине их использование возможно только при проведении тестирования разрабатываемых алгоритмов в рамках множества вариантов исходных данных, что характерно и важно для сетей связи специального назначения. В теории труднорешаемых задач авторами всесторонне изучены эти проблемы и выработаны рекомендации по составлению и оценке алгоритмов решения. По мнению авторов, наиболее эффективным является метод «ветвей и границ», используемый при решении задачи коммивояжера. Как показал опыт расчета параметров сетей [14, 15, 16], именно алгоритм решения задачи коммивояжера является наиболее эффективным.
Общей задачей алгоритма «Коммивояжер» является поиск маршрута наименьшей общей длины (задача поиска Гамильтонова контура наименьшей общей длины), что позволяет его использовать при оптимальном построении сети имеющей кольцевую структуру [17]. Математически задача коммивояжера формулируется следующем образом: построить граф 0(Ы, М), вершины которого соответствуют узлам связи в зоне перемещения коммивояжера, а дуги отображают маршруты, соединяющие пары узлов, при этом длина Ь(Ы, М) > 0 каждой дуги (Ы, М)€Ь равна расстоянию, стоимости или времени. Контур, включающий каждую вершину графа G хотя бы один раз, составляет «маршрут коммивояжера», а контур, включающий каждую вершину графа G ровно один раз - Гамильтоновым контуром.
Задача алгоритма «минимальная Гамильтонова цепь», как и задача минимального Га-мильтонова цикла, принадлежит к труднорешаемым задачам. Для расчета сети кольцевой структуры авторы в статье пользуются алгоритмом «Коммивояжер» с О(1,5ТУ3). Поскольку в построенных АСС присутствуют только отдельные ребра, длины которых выбираются методом перебора, то задача минимальная Гамильтонова цепь не рассматривается.
Алгоритм задачи «минимальная медиана графа» обеспечивает минимальное построение радиально-узловой структуры сети [2, 18]. Алгоритм ее решения относится к классу полиномиальных. На графе G = (X, М) для каждой вершины Х1 е X определяются два передаточных числа
Х-) = Е У(Х-, Ху )
хуеХ
<
Ъ (Х ) = Е (Х у , Х )
хуеХ
где d(, Ху ) есть кратчайшее расстояние от вершины Х ^ до вершины Ху . Число в левой половине первого равенство системы является внешним передаточным числом, а число в левой
половине второго уравнения системы внутренним передаточным числом. Само внешнее передаточное число есть сумма элементов /-ой строки матрицы, полученной после умножения каждого столбца матрицы расстояний на вес, соответствующей этому столбцу вершины.
Внутреннее передаточное число получается путём суммирования элементов столбца Х, матрицы, полученной в результате умножения каждой строки матрицы расстояний на соответствующей этой строке вес. Вершина, для которой внешнее передаточное число минимально, является внешней медианой графа, а та, для которой минимальным является внутреннее передаточное число - внутренней медианой графа.
Тогда задача обобщенной р-медианы графа может быть сформулирована следующим
образом: для данного графа О = (X, А) с матрицей кратчайших расстояний d(Х,, Х,) , с весами
верши V, и с фиксированными стоимостями вершин £ найти такое подмножество Xиз р
вершин, для которого величина 2 = ^^ + о(X ) принимает минимально возможное зна-
Х1^х р
чение. Для решения этой задачи используется алгоритм «Минисуммная задача». Следует отметить, что данное решение задачи позволяет учесть при построении сети ряд важных факторов: например, важность центров коммутации и их коэффициенты готовности, сложность развертывания отдельных линий связи и др.
Условия построения АСС. На рис. 2. приводятся адаптивные сети, которые удовлетворяют требованиям их построения. Сеть, изображенная на рис. 2. а, синтезируется путем сложения трех простейших подсетей: кольцевой, радиально-узловой и линейной (отдельного ребра). Каждая из подсетей рассчитывается оптимальным образом с помощью алгоритмов «Коммивояжер» и «Минисуммная задача» (рис. 3) с включением дополнительного ребра р(2-10)
б)
в)
1 1 1 Рис. 2. Варианты структур адаптивных сетей
+
6
О
+
Рис. 3. Пример синтеза адаптивной сети
Следует заметить, что при построении АСС весьма полезным может быть прием перебора некоторых вспомогательных линий, которые размещаются внутри кольцевой структуры, построенной оптимальным образом. Так, например, в сети (рис. 2. б) оптимальное решение по критерию минимальной суммарной длины ребер графа (кабеля) находится путем размещения узлов А и Б в кольцевой сети рассчитанной с помощью алгоритма «Коммивояжер», рис. 4. Исходя из требований задаются расстояниями между узлами А и Б (по числу узлов между ними в кольцевой сети, рис. 4). Изменяя положение этих узлов (следующее размещение А1, Б1) путем перемещения (вращением, по часовой стрелки) находим все варианты (г) построения сети. Их число определяется, как: при т > п г = 2п + 1, при т = п г = п + 1, (принято: т всегда больше или равно п).
а)
6
6
6
3
г)
4
2
8
8
4
4
4
8
9
9
9
3
3
3
6
6
8
8
8
4
4
4
9
9
9
3
3
3
10
2
Если места размещения узлов А и Б задаются, то вариант сети единственный. Данный прием удобно использовать, если перебор решается с помощью полиномиального алгоритма. В других случаях перебор может быть более сложным и его использование возможно лишь при допустимом времени и точности решения. В сети (рис. 4) перебор достаточно простой при любом значении числа узлов.
А
т(п)
Б
Рис. 4. Схема сети 1
п(т)
т
Рис. 5. Схема сети 2
5
к
п
Приведем пример поясняющий сложность операции перебора. На рис. 5 приведена трех кольцевая сеть, не принадлежащая к АСС. Исходя из требований, задаются расстояниями между узлами подключения внутренних ребер (по числу узлов между ними в кольцевой сети, без одного узла). Оптимальное ее построение определяется выбором каждый раз одного узла N
из множества I = 1, N и перемещением его вовнутрь кольца синтезированного с помощью алгоритма «Коммивояжер». При этом три внутренних ребра путем вращения перемещаются в сформированном кольце. Всякий раз оценивается суммарная длина трех ребер и кольца. Задача решается N раз и определяется минимальная сумма ребер сети. В данном случае перебор включает N раз решение задачи минимальный Гамильтонов цикл, что является существенно более сложным перебором. На (рис. 2. в) показана структура сети, граф которой принадлежит к регулярным графам (при N=10 граф Петерсена). Ее применение на любой узловой основе требует дополнительного обсуждения. Кроме того, данная сеть содержит Гамильтонов цикл лишь при числе N делящемся на 4 (N/4), во всех других случаях ее оптимальное построение может быть выполнено введением фиктивных ребер нулевой длины. В любом случае сеть может быть рассчитана оптимальным образом и принадлежать к АСС (к тому же она отвечает и всем другим требованиям построения адаптивных сетей).
Структурные параметры адаптивных сетей. Существуют разные способы оценки устойчивости сети. Используют алгоритмы выживаемости сети с учетом ее связности, при этом используют коэффициенты готовности линий связи, если они известны. При применении статистических методов, например, Монте-Карло, параметры задаются в зависимости от условий решения задачи моделирования сети. Все эти подходы выходят за рамки данной статьи, поэтому в дальнейшем при оценке устойчивости сети, используется только граф сети, или ее структура. Данный параметр рассматривается в статье через число независимых маршрутов между каждой парой узлов связи. Связность сети при этом сохраняется при удалении не более двух узлов или ребер. Это подтверждается степенью вершин графа, для которых (для каждой АСС) она равна й > 3. Перейдем к проверке числа независимых маршрутов между каждой парой узлов сети. Существует целый ряд алгоритмов маршрутизации [17]. Следует заметить, что в АСС определение трех независимых маршрутов с помощью существующих алгоритмов иногда сводится к поиску трех лучших, что исключает нахождение трех независимых. В статье используется разделение АСС на отдельные подсети. Поскольку они строятся на основе их сложения, то очевидно, если маршруты определяются в каждой из подсетей раздельно, то их сложение правомерно, если три однотипных маршрута не пересекаются по узлам. При оптимальном расчете сети (рис. 2 а.), она строилась путем сложения трех подсетей. При определении маршрутов разделим ее на три подсети - две кольцевые и одну радиально-узловую (рис. 6), причем ребро (210) включено в обе кольцевые сети. В первой кольцевой подсети (рис. 6, а.) формируются по два маршрута между каждой парой узлов, которые проходят через ребро (2-10) и по два марш-
рута связывающих узел 1 со всеми узлами сети (в этом случае ребро 2-10 не используется). В качестве примера на (рис. 6) показано по два маршрута между узлами 5, 9 и 1, 7. Все другие маршруты формируются аналогичным образом между всеми парами узлов сети. Таким образом, в данной подсети образовано по два независимых маршрута между всеми парами ее узлов.
Радиально-узловая подсеть (рис. 8) позволяет сформировать по одному независимому от двух других маршрутов, образованных в подсети (рис. 7) между узлом 1 и всеми другими узлами сети (показан пример формирования третьего маршрута между узлами 1, 7). Последним третьем формируемым маршрутом в подсети (рис. 6, в.) является маршрут между узлами 2, 10 (рис. 9), который образован как п(2-1-10).
6 6
а)
п(1-7)1
п(5-9)1
б)
8 4
в)
10
П(1-7)2
1
Рис. 6. Схема сети 3
п(5-9)2
6
О
Рис. 7. Схема сети 4
1
Рис. 8. Схема сети 5
8
4
2
9
9
3
3
1
1
6
8
4
9
3
На (рис. 2. б.) показан еще один вариант АСС в котором осуществлено формирование трех независимых маршрутов между каждой парой ее узлов. Данная сеть делится на четыре подсети (рис. 10) - три кольцевых и одну радиально-узловую. В кольцевой подсети (рис. 10, а.) без использования узлов 1 и 6 формируется по два независимых маршрута между всеми парами ее узлов, пример, п(5-9). Без использования ребер р(2-10) и р(5-7) формируются два независимых маршрута между узлом 1, 6 (раздельно) и соответствующими узлами подсети. На рис. 10, б показан пример формирования маршрутов п(4-6-1-9) и п(7-6-1-2). Последними (третьими) формируемыми маршрутами в подсетях (рис. 10 в, г.) является маршрут между узлами 2, 10 и 5, 7 которые образованы как п(2-1-10), и п(5-6-7). Следует отметить, что наилучшими структурными параметрами (возможностями) обладает сеть, показанная на рис. 2, г. Она характеризуется тем, что ребра в радиально узловой подсети перемежаются в местах подключения к кольцевой части. Это позволяет существенно повысить ее связность, что важно при решении задач второй части адаптации (проверяется числом остовых деревьев [17]). Сеть в полной мере отвечает требованиям построения АСС. Расчет ее структурных параметров выполняется с использованием алгоритма «Коммивояжер» - кольцевая часть, а радиально-узловая - переборным способом. Существенным улучшением структурных возможностей сетей, показанных на (рис. 2, б, г.) может быть достигнуто введением двух дополнительных ребер р(1-7) и р(6-2) (показано пунктирными линиями).
10
п(2-1-10)з
1
Рис. 9. Схема сети 6
а)
первый маршрут
второй 2 маршрут
б)
п(4-6-1-9)
п(7-6-1-2)
в)
п(5-6-7)
г)
п(2-1-10)
Рис. 10. Схема сети 7
10
Выводы:
1. Адаптивная сеть связи включает два этапа построения - этап формирования структуры сети и оценки ее параметров, и этап адаптации сети в процессе изменения структуры сети и параметров. Предусматривается, что процесс адаптации (второй этап) разрабатывается в период ее строительства и ввода в эксплуатацию при известных требованиях к сети. Частично многие задачи по адаптации сети могут быть подготовлены заранее.
2. В настоящее время в оптических транспортных сетях используется двух кольцевая структура. Как следует из рис. 2, при сравнении двух кольцевой сети и любой из указанных (построенных на одной и той же узловой основе, N = 10) каждая из них имеет меньшее число линий соответственно 18, 17, 15, 17 против 20 в двух кольцевой. При этом не очевидно, что суммарная длина кабеля в адаптивных сетях будет меньше.
3. Приведенные оценки устойчивости АСС подтверждают выполнение предъявляемых к ним требований - каждая пара узлов связана тремя независимыми маршрутами.
4. В оптических сетях наличие трех независимых маршрутов между любыми двумя узлами обеспечивает передачу оптических длин волн без использования оптических преобразователей. Кроме того, поскольку каждые три маршрута проходят независимо, то по ним могут передаваться одни и те же длины волн, что позволяет в сети сокращать общее их число.
Список литературы
1. Портнов Э.Л. Принципы построения первичных сетей и оптические кабельные линии связи. Учебное пособие для вузов. М.: Горячая линия - Телеком, 2017. 544 с.
2
6
6
6
2
5
7
1
2. Телекоммуникационные системы и сети.: Учебное пособие. В 3 томах. Том 1 - Современные технологии / Б.И. Крук, В.Н. Попантонопуло, В.П. Шувалов; под ред. профессора В.П. Шувалова. Изд. 4-е, испр. и доп. М.: Горячая линия - Телеком, 2013. 620 с.
3. Телекоммуникационные системы и сети.: Учебное пособие. В 3 томах. Том 3 -Мультисервисные сети / В.В. Величко, Е.А. Субботин, В.П. Шувалов, А.Ф. Ярославцев; под ред. профессора В.П. Шувалова. 2-е изд., стереотип. М.: Горячая линия - Телеком, 2018. 592 с.
4. Гордиенко В.Н., Тверецкий М.С. Многоканальные телекоммуникационные системы. Учебник для вузов. 2-е издание, испр. и доп. М.: Горячая линия - Телеком, 2019. 396 с.
5. Оптические телекоммуникационные системы. Учебник для вузов / В.Н. Гордиенко, В.В. Крухмалев, А.Д. Моченко, Р.М. Шарафутдинов. Под ред. профессора В.Н. Гордиенко. М.: Горячая линия - Телеком, 2011. 368 с.
6. Связь федеральная. Термины и определения. ГОСТ 53801-2010. М., Стандартин-форм 2011. 8 с.
7. Устойчивость функционирования сети связи общего пользования. Требования и методы проверки. ГОСТ 53111-2008. М., Стандартинформ 2009. 10 с.
8. НИР. Концепция интеллектуальной электроэнергетической системы с активно-адаптивной сетью. Редакция 5.0. М., 2012.
9. Савина Н.В. Управление уровнем потерь электроэнергии в активно-адаптивных электрических сетях: учебное пособие. Благовещенск: Амурский гос. ун-т, 2014. 114 с.
10. Масленников О.В., Некоркин В.И. Адаптивные динамические сети, УФН, 2017. Том 187. Номер 7. С. 745-756.
11. Задачи и методы оптимизации сетей связи: учебное пособие / Я.С. Дымарский; Федер. агентство связи, С.-Петерб. гос. ун-т телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича. Санкт-Петербург: С.-Петерб. гос. ун-т телекоммуникаций, 2005. 205 с.
12. Гери М., Джонсон Д..Вычислительные машины и труднорешаемые задачи. 1982.
419 с.
13. Соколов Н.А. Задачи планирования сетей электросвязи. СПб.: Техника связи, 2012.
432 с.
14. Горай И.И., Журавлёв Д.А., Прасько Г.А., Семуков Ю.А. Адаптивная сеть связи специального назначения. Итоги науки и техники: Научно-технический сборник № 108. Труды академии. СПб.: ВАС, 2019. С. 112-117.
15. Горай И.И., Журавлёв Д.А., Чистяков А.В. Оптимальный расчет параметров сетей связи типовой структуры. Инновационная деятельность в Вооруженных силах Российской Федерации: Труды всеармейской научно-практической конференции. 14-15 октября 2020 года, СПб.: ВАС, 2020. С. 80 - 83.
16. Горай И.И., Журавлёв Д.А., Щекутьева О.В. Оптимальный расчет параметров сетей связи кольцевой и радиально-узловой структуры. Актуальные проблемы инфотелекомму-никаций в науке и образовании // IX Международная научно-техническая и научно-методическая конференция; сб. науч. ст. в 4 т. / Под. ред. С. В. Бачевского; сост. А.Г. Владыко, Е.А. Аникевич. СПб. : СПбГУТ, 2020. Т. 4. С. 101 - 106.
17. Кристофидес Н. Теория графов. Алгоритмический подход. 1978. 432 с.
18. Кузнецов О.П., Адельсон-Вельский Г.М. Дискретная математика для инженеров. М: Эергия,1980. 344 с.
Горай Иван Иванович, канд. техн. наук, доцент, iig@pcgrate.com, Россия, Санкт-Петербург, Военная орденов Жукова и Ленина Краснознаменная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного,
Журавлёв Дмитрий Анатольевич, канд. техн. наук, доцент, ZhuravlevDmit-riy84@yandex.ru, Россия, Санкт-Петербург, Военная орденов Жукова и Ленина Краснознаменная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного,
Буцев Сергей Федорович, канд. техн. наук, доцент, bycev@mail.ru, Россия, Санкт-Петербург, Военная орденов Жукова и Ленина Краснознаменная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного
SYNTHESIS OF ADAPTIVE COMMUNICATION NETWORKS
I.I. Gorai, D.A. Zhuravlev, S.F. Butsev 346
The article analyzes the structures of communication networks, formulates the definition of an adaptive communication network and the requirements that adaptive communication networks must meet, describes the task of synthesizing adaptive communication networks, analyzes the algorithms used in the construction of the simplest structures of communication networks. Examples are given explaining the synthesis of adaptive communication networks taking into account the formulated requirements and the specified structural parameters.
Key words: adaptive communication network, corresponding nodes, stability, graph, node, independent routes, algorithms.
Gorai Ivan Ivanovich, candidate of technical sciences, docent, iig@pcgrate.com, Russia, St. Petersburg, Military Orders of Zhukov and Lenin Red Army Academy of Communications named after Marshal of the Soviet Union S.M. Budyonny,
Zhuravlev Dmitry Anatolyevich, candidate of technical sciences, docent, ZhuravlevDmit-riy84@yandex.ru, Russia, St. Petersburg, Military Orders of Zhukov and Lenin Red Banner Academy of Communications named after Marshal of the Soviet Union S.M. Budyonny,
Butsev Sergey Fedorovich, candidate of technical sciences, docent, bycev@mail.ru, Russia, St. Petersburg, Military Orders of Zhukov and Lenin Krasnoznamennaya Academy of Communications named after Marshal of the Soviet Union S.M. Budyonny
УДК 001.32
DOI: 10.24412/2071-6168-2022-3-347-352
МЕТОДИКА МОДЕЛИРОВАНИЯ УГРОЗ STRIDE НА ТЕХНОЛОГИЮ SDN КОНТРОЛЛЕРОВ
К.В. Яцук, О.И. Свиридов, Д.А. Иванов, С.Ю. Скоробогатов
В статье рассматривается SDN контроллер, который обеспечивает гибкость для разработчиков, делая центральную плоскость управления напрямую программируемой. Проведенный анализ показал, что новые проблемы, такие как единственная точка отказа, могут возникнуть из-за центральной плоскости управления, которая может вызвать единую точку отказа, а компрометация контроллера Flood Light которая является основным компонентом SDN означает, что будет скомпрометирована вся сеть. На основе анализа выявленных угроз предложены возможные варианты решения по их устранения.
Ключевые слова: SDN контроллеры, метод моделирования, аудит безопасности сети,
угрозы.
Программно-конфигурируемые сети помогут решить целый ряд имеющихся проблем, а также будут способствовать созданию автоматизированных, программируемых, гибких и экономичных сетевых инфраструктур. Они помогут системно решить большинство накопившихся проблем, в том числе связанных с обеспечением сетевой и информационной безопасности является использование и применение технологии программно-определяемых сетей и виртуализации сетевых функций (Software Defined Networks — SDN/NFV). Эти технологии на сегодняшний день способны обеспечить предоставление пользователям нового по концепции, расширенного и удобного набора услуг с дополнительными свойствами. Прогнозируется, что технология SDN в ближайшем будущем позволит внедрить аспекты открытости кода сетевой составляющей облачной инфраструктуры, которая считается наиболее благоприятной основой для разработки и внедрения широкого спектра приложений. Именно технологий SDN, NFV и NV - дадут возможность программное обеспечение отделить от аппаратного обеспечения, так что оно больше не будет ограничено коробкой средств телекоммуникаций, которая его доставляет.
