Селюченко, Мар’ян Олександрович2016-10-132016-10-132016Селюченко М. О. Моделі та алгоритми підвищення якості обслуговування у телекомунікаційних програмно-конфігурованих мережах : дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук : 05.12.02 – телекомунікаційні системи та мережі / Мар’ян Олександрович Селюченко ; Міністерство освіти і науки України, Національний університет "Львівська політехніка". – Львів, 2016. – 156 с. – Бібліографія: с. 135–154 (107 назв).https://ena.lpnu.ua/handle/ntb/34182Дисертаційну роботу присвячено розв’язанню наукового завдання розроблення методів та моделей управління процесами передавання даних у телекомунікаційних ПКМ для підвищення якості обслуговування користувачів та ефективного використання мережевих ресурсів. Досліджено основні принципи побудови та моделі функціонування телекомунікаційних ПКМ. Запропоновано спосіб ідентифікації потоку даних певного класу окремого клієнта на основі визначення відносного пріоритету. Розроблено систему моніторингу структурно-функціональних параметрів ПКМ, яка надає засоби для збору, обробки та представлення інформації для гетерогенних апаратних та програмних OpenFlow комутаторів. На основі розробленої системи запропоновано модель адаптації системи моніторингу, яка дає змогу підвищити точність оцінки статистичних характеристик використання мережевих ресурсів та ймовірності блокування певного елемента мережі. Розроблено метод вимірювання затримки передавання пакетів окремого потоку, який, порівняно з існуючими методами вимірювання затримки, дає змогу підвищити точність оцінювання затримки до 2,5 разів залежно від завантаження шляху. Удосконалено модель балансування навантаження на основі розподілу потоку по множині шляхів із урахуванням завантаження наступного каналу та відносного пріоритету потоку. Удосконалено потокову модель маршрутизації з використанням відносного пріоритету потоку, яка дає змогу підвищити якість обслуговування потоків реального часу, а також досягнути рівномірного завантаження мережних каналах. Диссертационная работа посвящена решению научной задачи разработки методов и моделей управления процессами передачи данных в программно-управляемых телекоммуникационных сетях с целью повышения качества обслуживания пользователей и эффективного использования сетевых ресурсов. Исследованы основные принципы построения и модели функционирования программно-управляемых телекоммуникационных сетей. Предложен способ идентификации потока данных определенного класса отдельного клиента на основе определения относительного приоритета. Разработана система мониторинга структурно-функциональных параметров программно-управляемых сетей, которая предоставляет средства для сбора, обработки и представления информации для гетерогенных аппаратных и программных OpenFlow коммутаторов. На основе разработанной системы предложена модель адаптации системы мониторинга, которая позволяет повысить точность оценки статистических характеристик использования сетевых ресурсов и вероятности блокировки определенного элемента сети. Разработан метод измерения задержки передачи пакетов отдельного потока, который, по сравнению с существующими методами измерения задержки, позволяет повысить точность оценки задержки до 2,5 раз в зависимости от загрузки маршрута. Усовершенствована модель балансировки нагрузки на основе распределения потока по множеству маршрутов с учетом загрузки следующего канала и относительного приоритета потока. Усовершенствована потоковая модель маршрутизации с использованием относительного приоритета потока, которая позволяет повысить качество обслуживания потоков реального времени, а также достичь равномерной загрузки сетевых каналов. The thesis is devoted to solving scientific task of developing appropriate methods and models of data transmission process management in a software-defined telecommunication networks to improve the user experience and efficient use of network resources. The basic principles of construction and functioning model of softwaredefined telecommunication networks is analyzed. The approach for identification of a flow of a certain class of individual user based on determining the relative priority is proposed. A system for monitoring the structural and functional parameters of software-defined network that provides tools for collecting, processing and presentation of information for heterogeneous hardware and software OpenFlow switches is developed. On the basis of this system, the model of adaptation of the monitoring system is proposed. The model allows to increase the accuracy of the statistical characteristics of the network resource utilization and blocking probability of certain network elements. The method for measurement of packet delay for a single flow is developed. It allows to improve the accuracy of the delay up to 2.5 times depending on the load path compared to existing methods of measuring delays. The model of load balancing based on distribution of flow among multiple paths with regard to next hop channel load and relative priority flow is improved. The flow routing model is improved using relative priority of the flow that allows to improve the quality of service for real time flows and achieve uniform loading of the network channels. The suggested models and algorithms have been implemented in the developed monitoring system as software modules. This system has been used to conduct experiments on the hardware software-defined network in order test the effectiveness of proposed solutions. As a result, using the proposed load balancing model allows to reduce packet loss in the network by 6 times. Using the proposed flow routing model allows to reduce average delay of packet transmission for real-time flows by 15% and increased uniformity of network channels utilization by 30%, comparing to the case when routing the flows using EIGRP protocol. All quantitative indicators, presented in this work, have been obtained using the developed monitoring system.uaтелекомунікаційна програмно-конфігурована мережамоніторинг QoSбалансування навантаженнямаршрутизаціятелекоммуникационная программно-конфигурируемая сетьмониторинг QoSбалансировки нагрузкимаршрутизацияtelecommunication software-defined networkQoS monitoringload balancingroutingDissertation