Автореферати та дисертаційні роботи
Permanent URI for this collectionhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/2995
Browse
2 results
Search Results
Item Синтез та реалізація інтенційно-орієнтованих інфокомунікаційних мереж для адаптивного надання сервісів(Національний університет "Львівська політехніка", 2021) Бешлей, Микола Іванович; Климаш, Михайло Миколайович; Національний університет "Львівська політехніка"; Ложковський, Анатолій Григорович; Скулиш, Марія Анатоліївна; Єременко, Олександра СергіївнаДисертаційна робота присвячена вирішенню актуальної науково-прикладної проблеми розроблення методології аналізу та синтезу складних гетерогенних інфокомунікаційних систем з метою створення нової програмно-конфігурованої інтенційно-орієнтованої мережі, яка постійно на основі мінливих вимог користувачів щодо якості надання сервісів та розгортання інфраструктури навчається, адаптується, автоматизується і захищається від потенційних кібератак шляхом використання нових методів розподілу ресурсів, інженерії трафіку, мережевої аналітики та існуючих алгоритмів машинного навчання. Для вирішення проблеми синтезу інфокомунікаційної мережі, використано основні принципи і методи системного аналізу, згідно якого запропоновано концептуальну модель побудови гетерогенної програмно-конфігурованої інтенційно-орієнтованої мережі, яка дає змогу забезпечити ефективний розподіл і перерозподіл загальних ресурсів адаптуючись під мінливі вимоги бізнес-користувачів щодо якості надання сервісів. Розроблено модель енергоефективної маршрутизації для інтенційно-орієнтованих мереж, що дала змогу підтримувати компроміс між бажаною якістю обслуговування користувачів, завантаженістю та енергоефективністю мережі. Запропоновано новий метод адаптивного клієнт-орієнтованого управління якістю послуг для інтенційноорієнтованих мереж. Розроблено інтелектуальну систему моніторингу та аналізу мережевого трафіку, що дала змогу ефективно управляти трафіком та сервісними політиками в режимі реального часу, автоматизовано створювати або оптимізувати сервісні пропозиції, підвищувати якість послуг та забезпечувати захист мережі на основі запропонованого методу виявлення аномалій. Розроблено методи розподілу частотно-часових ресурсів, балансування навантаження та формування структури рівня радіодоступу для забезпечення адаптивного надання сервісів. Запропоновано методологію синтезу інтенційно-орієнтованих мереж для поетапної трансформації сучасних інфокомунікаційних мереж. Розроблено прототипи нтенційноорієнтованої мережі на основі технології програмно-конфігурованих мереж та автоматизації запропонованих управлінських рішень.Диссертация посвящена решению актуальной научно-прикладной проблемы разработки методологии анализа и синтеза сложных гетерогенных инфокоммуникационных систем с целью создания новой программноконфигурируемой интенционно-ориентированной сети, которая постоянно на основе меняющихся требований пользователей относительно качества предоставления сервисов и развертывания инфраструктуры учится, адаптируется, автоматизируется и защищается от потенциальных кибератак путем использования новых методов распределения ресурсов, инженерии трафика, сетевой аналитики и существующих алгоритмов машинного обучения. Для решения проблемы синтеза инфокоммуникационной сети, использованы основные принципы и методы системного анализа, согласно которому предложена концептуальная модель построения гетерогенной программно-конфигурируемой интенционноориентированной сети, позволяет обеспечить эффективное распределение и перераспределение общих ресурсов адаптируясь под меняющиеся требования бизнес-пользователей относительно качества предоставления сервисов. Разработана модель энергоэффективной маршрутизации для интенционно-ориентированных сетей, позволила поддерживать компромисс между желаемым качеством обслуживания пользователей, загруженностью и энергоэффективностью сети. Предложен новый метод адаптивного клиент-ориентированного управления качеством услуг для интенционно-ориентированных сетей. Разработана интеллектуальная система мониторинга и анализа сетевого трафика, позволилаэф фективно управлять трафиком и сервисными политиками в режиме реального времени, автоматизировано создавать или оптимизировать сервисные предложения, повышать качество услуг и обеспечивать защиту сети на основе предложенного метода обнаружения аномалий. Разработаны методы распределения частотновременных ресурсов, балансировки нагрузки и формирования структуры уровня радиодоступа для обеспечения адаптивного предоставления сервисов. Предложена методология синтеза интенционно-ориентированных сетей для поэтапной трансформации современных инфокоммуникационных сетей. Разработаны прототипы интенционно-ориентированной сети на основе технологии программноконфигурируемых сетей и автоматизации предложенных управленческих решений. The thesis is devoted to solving the actual scientific problem of developing the methodology of analysis and synthesis of the complex heterogeneous infocommunication systems in order to develop a new intent-based software-defined network, which is constantly learning, adapting, automating and protecting against potential cyber-attacks based on changing user requirements regarding the quality of service and infrastructur deployment by using the new methods of resource allocation, traffic engineering, network analytics and machine learning algorithms. A conceptual model for the construction of a heterogeneous intent-based softwaredefined network has been proposed. This model, unlike the existing ones, provides an efficient allocation and redistribution of common resources, adapting to the changing requirements of business users regarding to the quality of service provision. A mathematical model for determining the subjective level of user satisfaction, depending on changes of the objective parameters of the quality of service of the network was developed. An energy-efficient flow routing model for intent-based networks has been developed. This model allowed to achieve a better balance of network channel resources load due to the rational choice of paths for heterogeneous traffic and to reduce to 3 times the average latency of real-time flows service. The model also allowed for a 53.56% reduction in network energy consumption under low load conditions. A new method for adaptive customer-oriented quality of service management for intent-based networks has been proposed. This method allowed the end customers of services to influence the functional configuration of the network, and with the use of machine learning techniques to respond to the degradation of the quality of service and prevent situations when the user is dissatisfied with the received quality of services for adaptive prediction of the network reconfiguration moment. The method for detecting anomalies in network traffic has been improved, which differs from the known ones by forming a set of informative features that characterize normal and abnormal behavior of the infocommunication system based on the Hurst parameter estimation with the possibility of self-learning. An intelligent system for network traffic monitoring and analysis was developed. This system made it possible to effectively manage traffic and service policies in real time, automatically create or optimize service offers, improve the quality of services and provide network protection based on the developed method of detecting anomalies. Methods of time-frequency resource allocation and load balancing in modern mobile networks for adaptive provision of IoT services have been developed. An adaptive intent-based method of resource allocation and formation of radio access level structure was developed. This method allowed a 25% more efficient use of available time-frequency resources and reduced the energy consumption of radio access level network by 8.7% to provide the ordered quality of service for users, as compared to traditional methods. The methodology of synthesis of intent-based networks for stage-by-stage transformation of modern infocommunication networks is proposed. Prototypes of intent-based networks based on the technology of software-defined networks and automation of the proposed management decisions are developed. The algorithm for selecting a wireless access network in a heterogeneous environment using Big Data has been developed. The developed algorithm takes into account and analyzes the assessments of the ordered quality of service perception and allows to improve the quality of service of high-priority services on demand. The prototypes of mobile and operator application for adaptive client-oriented service provision in a heterogeneous network are developed, which allows to obtain the ordered quality of service based on the feedback between the customer and the network operator.Item Підвищення якості обслуговування пріоритетного трафіку реального часу у вузлах мультисервісної мережі(Національний університет "Львівська політехніка", 2015) Бешлей, Микола ІвановичДисертаційну роботу присвячено моделюванню та дослідженню мультисервісних мереж з врахуванням удосконалених методів керування інформаційними потоками у мережевих пристроях. Досліджено часові параметри якості обслуговування, способи прогнозування та розподілу мережевих ресурсів. Розроблено модифікований алгоритм пріоритетного обслуговування черг на основі запропонованої методики пріоритезації послуг. Створено тестову платформу для моделювання мультисервісної мережі та підтверджено її адекватність. Розроблено алгоритм статистичного прогнозування розміру буфера, оцінки параметрів QoS та роботи класифікатора у маршрутизаторі при поступленні мультисервісного трафіку з допустимою кількістю вузлів у мережі. Розвинуто метод вибору оптимального вузла доступу на основі нечіткої логіки. На основі запропонованої методики динамічної пріоритезації та модифікованого алгоритму планування черг при обслуговуванні агрегованого навантаження, зокрема мультимедійних потоків реального часу, досягнуто зниження тривалості оброблення інформаційних потоків при передаванні великих обсягів даних та зменшено джиттер у 5 разів в порівнянні з існуючим алгоритмом WFQ. Диссертационная работа посвящена моделированию и исследованию мультисервисных сетей с учетом усовершенствованных методов управления информационными потоками в сетевых устройствах. Исследовано временные параметры качества обслуживания, способы прогнозирования и распределения сетевых ресурсов. Разработано модифицированный алгоритм приоритетного обслуживания очередей на основе предложенной методики приоритезации услуг. Создано тестовую платформу для моделирования мультисервисной сети и подтверждена ее адекватность. Разработан алгоритм статистического прогнозирования размера буфера, оценки параметров QoS и работы классификатора в маршрутизаторе при поступлении мультисервисного трафика с допустимым количеством узлов в сети. Развит метод выбора оптимального узла доступа на основе нечеткой логики. На основе предложенной методики динамической приоретизации и модифицированного алгоритма планирования очередей при обслуживании агрегированной нагрузки, в частности мультимедийных потоков реального времени, достигнуто снижение длительности обработки информационных потоков при передаче больших объемов данных и уменьшен джиттер в 5 раз по сравнению с существующим алгоритмом WFQ. The thesis is devoted to the modeling and investigation of multiservice networks and takes into account improved methods of information flows management in network nodes. Quality of service time parameters, methods of prognostication and distribution of network resources have been investigated. A modified algorithm of prioritized processing of queues based on the proposed methodic of services prioritization has been developed. A testbed for modeling multiservice network has been created and its adequacy has been proved. The analysis of tasks of ensuring quality of service has been conducted and its importance for the development of modern multiservice telecommunication networks has been shown. It has been proved that the important aspect for improving the main indexes of QoS is solving the problem of routers buffer resource management when applying existing algorithms of queues processing and their modifications. A model and algorithm for resource management in multiservice network nodes have been proposed. The method of priority assignment has been improved. The algorithm for statistical prognostication of the buffer size, evaluation of QoS parameters and performance of the routers classifier under the conditions of multiservice traffic arrival has been developed. The algorithm of imitation model of dynamic distribution and channel throughput reservation has been developed. The method of optimal access node selection based on fuzzy logic has been perfected. The prognostication of the delay value for packets of service with i-th priority and nodes number for ensuring QoS based on the imitation model has been conducted. Based on the obtained dependencies the volume of necessary network node resources for ensuring the established level of QoS time parameters has been determined. Based on the proposed methodic of dynamic prioritization and modified algorithm of queue planning when processing aggregated load, in particular real time multimedia flows, the decrease in delay of processing and transmitting of the information flows of a great granularity in 5 times compared to existing algorithms WFQ has been achieved. Moreover the proposed solutions allow significant decreasing and stabilization of jitter which is very important for the real time flows. In this thesis it is proposed to use the developed methods and models in telecommunication structures as the basis for ensuring quality of service when constructing flexible long-haul transport systems with possibility of organization of scalable networks including broadband wireless networks. The system becomes especially effective under the conditions of significant load on the network communication core, since even slight decrease in delay of real time flows significantly increases quality of service, and in some cases is a major determining factor for ensuring responsiveness of network system on crisis situations.