Структурний та функціональний синтез гетерогенних сервісно-орієнтованих телекомунікаційних мереж

Abstract

Дисертаційну роботу присвячено вирішенню актуальної наукової проблеми оптимального структурного та функціонального синтезу гетерогенних мереж на основі Cloud-технологій у процесі надання широкого спектру послуг в умовах дії зовнішніх та внутрішніх динамічних структурно-параметричних впливів. В роботі запропоновано модель гіперболічних потоків Річчі з конформним відображенням структури множини вершин графу хмаринкової мережної системи на основі ріманівської метрики віртуальною системою координат мережних вузлів, що дало змогу досягнути підвищення рівня досяжності вузлів мережної хмари на 17%. Використання запропонованого розв'язку оптимізаційної задачі в умовах адаптації до середньої допустимої затримки з урахуванням пріоритетів послуг дає змогу більш повно врахувати особливості функціональної композиції сервісів та їх взаємного впливу у процесі синтезу структури віртуальних сервісних шарів, гарантувати необхідну якість обслуговування за кожним композитним додатком, запропонувати метод багатоадресного пересилання інформаційних потоків у розподілених мережах дата-центрів, що приводить до збільшення корисної пропускної здатності таких систем з базовою пропускною здатністю 10 Гбіт/с на 35-42%. Здійснено подальший розвиток моделі мультикастового передавання в архітектурах товстого дерева VL2, B-Cube на основі введення площини резервного багатоадресного передавання, що дало змогу знизити обсяг службової інформації у розподіленій мережі дата-центрів у 1,5 рази. На підставі проведених досліджень запропоновано модель оптимізації сервісу в архітектурі СПДС, ща дала змогу підвищити загальну продуктивність гетерогенної сервісної платформи в умовах міграції віртуальних машин до 15% у стратегії стримування міграції віртуальних машин для значень коефіцієнтів використання ресурсів до 0,3 та до 10% у стратегії сприяння міграції для значень коефіцієнтів використання ресурсів, більших 0,8. Диссертационная работа посвящена решению актуальной научной проблемы оптимального структурного и функционального синтеза гетерогенных сетей на основе Cloud-технологий в процессе предоставления широкого спектра услуг в условиях влияния внешних и внутренних динамических структурно-параметрических воздействий. В работе предложена модель гиперболических потоков Риччи с конформным отображением структуры множества вершин графа сети облачных вычислений на основе римановской метрики виртуальной системой координат сетевых узлов, что позволило добиться повышения уровня досягаемости узлов сетевого облака на 17%. Предложена модель на основе оптимизации лагранжиана, использование которой дает возможность выполнить согласованное решение задачи нелинейной маршрутизации в сетевой системе с общей платформой доставки сервисов (ОПДС) и задачи миграции виртуальных серверов за счет адаптации вероятностных параметров модели предыдущего распределения виртуализированных ресурсов облачных систем с обеспечением вероятности успешного выполнения запроса на уровне не ниже 0,999. Использование предложенного решения оптимизационной задачи в условиях адаптации к средней допустимой задержке с учетом приоритетов услуг позволяет, во-первых, более полно учитывать особенности функциональной композиции сервисов и их взаимного влияния в процессе синтеза структуры виртуальных сервисных слоев, во-вторых, гарантировать необходимое качество обслуживания каждому композитному приложению, которое реализуется на основе предложенной архитектуры, в-третьих, предложить метод многоадресной рассылки информационных потоков в распределенных сетях дата-центров, что приводит к увеличению полезной пропускной способности таких систем с базовой пропускной способностью 10 Гбит/с на 35-42% и уменьшения вероятности повторной передачи трафика. Осуществлено дальнейшее развитие модели мультикастовой передачи в архитектурах толстого дерева VL2, B-Cube на основе введения плоскости резервной многоадресной рассылки, что позволило снизить объем служебной информации по отпечаткам трафика, возникающей вследствие потери запросов в распределенной сети дата-центров в 1,5 раза. На основании проведенных исследований предложена модель оптимизации сервиса в архитектуре ОПДС, которая позволила повысить общую производительность гетерогенной сервисной платформы в условиях миграции виртуальных машин до 15%, в стратегии сдерживания миграции виртуальных машин для значений коэффициентов использования ресурсов ниже 0,3, и до 10%, в стратегии содействия миграции для значений коэффициентов использования ресурсов более 0,8.