Управління трафіком в мережах із заданою якістю обслуговування на основі прогнозуючих моделей

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

"КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ"

УДК 681.513

Спеціальність 05.13.13- Обчислювальні машини, системи та мережі

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

УПРАВЛІННЯ ТРАФІКОМ В МЕРЕЖАХ З ЗАДАНОЮ ЯКІСТЮ ОБСЛУГОВУВАННЯ НА ОСНОВІ ПРОГНОЗУЮЧИХ МОДЕЛЕЙ

(МУХАММЕД АЛІ) АЗЗАМ

(МУХАММАД АЛІ) ХАММУДА

(Йорданія)

КИЇВ

2007



ДИСЕРТАЦІЯ Є РУКОПИС

Роботу виконано в національному технічному університеті України "Київському політехнічному інституті" на кафедрі прикладної математики,

м. Київ

Науковий керівник: Доктор технічних наук, професор

Зайченко Юрій Петрович,

Інститут прикладного системного аналізу при НТУУ

"КПІ", професор кафедри математичних методів

системного аналізу

Офіційні опоненти: Заслужений діяч науки і техніки України,

Доктор технічних наук, професор

Додонов Олександр Георгійович,

Інститут проблем реєстрації інформації

НАН України, заступник директора

Доктор технічних наук, професор

Печурін Микола Капітонович,

Національний авіаційний університет, професор

кафедри обчислювальної техніки

Провідна установа: Інститут кібернетики ім. В.М.Глушкова

НАН України, м.Київ, відділ мікропроцесорної техніки.

Захист відбудеться 16 квітня 2007 року о 14.30 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.002.02 у національному технічному університеті України "Київський політехнічний інститут"

(м.Київ, пр.Перемоги,37, корп.18, ауд.306).

Відгуки на автореферат у двох примірниках, завірені печаткою установи, просимо надсилати на адресу: пр. Перемоги, 37, м.Київ 03057, вченому секретарю НТУУ "КПІ".

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Національного технічного університету України "Київський політехнічний інститут"

Автореферат розісланий 14 березня 2007 року

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради,

Кандидат технічних наук, доцент М.М.Орлова



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Останніми роками завдяки зростанню мультимедійних додатків таких, як телеконференції, системи дистанційного навчання, тощо, що вимагають вищих швидкостей передачі і ширшої смуги пропускання, виникла потреба в розробці нової комунікаційної технології, здатної забезпечити передачу різних видів інформації за допомогою єдиного механізму передачі, і забезпечити задані значення показників якості сервісу (QоS - Quality of Service). В даний час можна стверджувати, що забезпечення QоS необхідного рівня сервісу при передачі різнорідної інформації є найважливішим завданням сучасних комунікаційних мереж. Звичайні IP-мережі не орієнтовані на забезпечення необхідного рівня QоS, оскільки спочатку IP-технологія була орієнтована на передачу даних простих додатків, для чого було досить використовувати прості програмовані маршрутизатори.

Першою технологією, здатною забезпечити заданий рівень якості обслуговування (QоS), була технологія ATM (Asynchronous Transfer Mode). Ця технологія з'явилася у середині 90-х років XX століття, і вона надала єдиний транспортний механізм для передачі різнорідної інформації (аудіо, відео і дані) на високих і надвисоких швидкостях. Відмітними особливостями цієї технології стали введення різних категорій сервісу і показників якості обслуговування QоS.

Одним з важливих завдань, що виникають при організації управління в мережах ATM є управління трафіком і контроль перевантажень, які виникають.

При управлінні трафіком категорії ABR (Available Bit Rate -передача з доступною швидкістю) використовуються різні алгоритми управління на основі зворотного зв'язку (ЗЗ), що використовують спеціальні службові комірки управління - прямі FRM (Forward resource management) і зворотні BRM (Backward resource management). Основний недолік такої системи - це велике запізнювання в реалізації управління - оскільки загальна затримка у видачі управління на зміни швидкості передачі джерелу визначається сумарною затримкою на проходження прямої комірки (FRM) від джерела до адресата і зворотної комірки (BRM) від адресата до джерела.

З метою підвищення якості (ефективності) управління трафіком на основі зворотного зв'язку в мережах ATM доцільно використовувати модель, що дозволяє на основі поточної інформації про швидкість передачі джерела і завантаження буферів прогнозувати раціональну швидкість передачі в наступний момент часу.

Тому розробка і дослідження нових алгоритмів управління трафіком в мережах ATM, що використовують прогнозуючі моделі, а також оцінка ефективності різних алгоритмів прогнозування в системі управління трафіком представляє актуальну задачу.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась згідно з планами наукових досліджень кафедри прикладної математики в рамках держбюджетної теми "Моделювання, аналіз та проектування комп'ютерних та телекомунікаційних мереж вузівського та міжвузівського рівней на основі перспективних мережевих технологій", номер державної реєстрації 0100U002050 (2000-2002 рр.), та теми "Розробка методів та алгоритмів керування трафіком в телекомунікаційних мережах АТМ", номер державної реєстрації 010U000144 (2003-2004 рр.).

Мета і завдання дослідження. Метою роботи є підвищення ефективності управління трафіком в мережах АТМ на основі розробки алгоритмів управління з використанням прогнозуючих моделей.

Для досягнення поставленої мети в роботі вирішуються наступні задачі:

1) аналіз існуючих алгоритмів управління трафіком ABR на основі зворотного зв'язку, зокрема, кредитної схеми і швидкісної схеми, а також аналіз їх переваг і недоліків;

2) розробка прогнозуючих моделей для прогнозування швидкості передачі та завантаження буферів комутаторів та їх використання в алгоритмах управління трафіком в мережах АТМ;

3) розробка імітаційної моделі мережі ATM/MPLS (Multiprotocol Label Switching). Моделювання роботи мережі і дослідження на моделях різних алгоритмів управління трафіком;

4) дослідження алгоритмів управління чергами в буферах комутаторів мережі АТМ;

5) постановка і формалізація задачі вибору пропускних спроможностей (ВПС) мережі ATM/MPLS і розробка алгоритму ВПС при обмеженнях на задані показники якості обслуговування QоS.

Об'єктом дослідження є мережі з технологією АТМ і процеси організації різних категорій сервісу.

Предметом дослідження є методи і алгоритми управління трафіком ABR на основі зворотного зв'язку.

Методи дослідження.

Теорія моделювання, методи оптимізації, імітаційне моделювання, статистичні методи обробки результатів експериментів.

Наукова новизна одержаних результатів. У дисертації отримані наступні результати:

1) Вперше запропоновано застосування нейронної мережі для прогнозування стану завантаження буферів комутаторів і управління швидкістю передачі джерел трафіку ABR на основі результатів прогнозування.

2) Розроблена імітаційна модель мережі з технологією ATM/MPLS, що дозволяє досліджувати різні методи управління чергами в буферах комутаторів.

3) Вперше запропоновано алгоритм управління трафіком категорії ABR з використанням прогнозуючої моделі.

4) Проаналізовані різні показники якості в мережах АТМ і методи їх забезпечення.

5) Проведено імітаційне моделювання мережі АТМ, в результаті якого досліджені різні методи управління трафіком в мережах АТМ, у тому числі і запропоновані, і проведено оцінку їх ефективності.

6) Сформульовано задачу оптимального вибору пропускних спроможностей - ВПС каналів зв'язку (при обмеженнях на встановлені значення показників якості (QоS)) і розроблено алгоритм її вирішення.

Практичне значення одержаних результатів.

· застосування прогнозуючої моделі дозволяє підвищити оперативність управління трафіком ABR на основі зворотного зв'язку; і, як показують результати моделювання, скоротити середній час доставки і зменшити частку втрачених комірок;

· створена імітаційна модель є зручним інструментом проектувальника мереж, вона дозволяє досліджувати різні алгоритми управління потоками в мережах з технологією АТМ, алгоритми управління буферами комутаторів АТМ, проаналізувати показники якості QоS і визначити вузькі місця в мережі.

Особистий внесок здобувача. Основні результати отримані автором самостійно. У роботах, написаних в співавторстві автором, отримані наступні результати:

У роботі [1]: розглянуті основні методи управління трафіком ABR і проведено їх аналіз з використанням імітаційного моделювання.

У роботі [2]: проведено аналіз технологій забезпечення якості обслуговування в мережах з технологією ATM.

У роботі [3]: сформульовано задачу оптимального вибору пропускних спроможностей в мережах із заданою якістю обслуговування (ATM/MPLS) і запропонований алгоритм її вирішення.

У роботі [4]: запропоновано метод управління трафіком в мережах ATM з використанням прогнозуючих моделей.

У роботі [5]: приведені результати імітаційного моделювання мережі ATM з системою управління трафіком на основі прогнозуючої моделі.

У роботі [6]: запропонований метод оцінки проектних характеристик мереж ATM при невизначених початкових даних.

У роботі [7]: описана імітаційна модель мережі ATM з системою управління трафіком різних категорій.

У роботі [8]: проведено дослідження ефективності запропонованого методу управління трафіком на основі прогнозуючої моделі.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень дисертації докладалися і обговорювалися на :

· Міжнародній конференції "Інтелектуальні системи і інформаційні технології - 2004", Чернівці - 2004.

· Міжнародній конференції "Автоматика - 2004" (Київ - 2004).

· 7-ій Міжнародній науково-технічній конференції "Системний аналіз і інформаційні технології", Киев,28.06- 2.07.2005.

· 2-ій Міжнародній конференції "Системний аналіз, інтелектуальні системи ухвалення рішень і інформаційні технології - 2006 (Евпаторія -2006).

· Міжнародній конференції "Математичне і імітаційне моделювання систем-МОДС 2006".

Публікації. Результати дисертації опубліковані у восьми наукових роботах зокрема в чотирьох статтях в журналах і збірках наукових праць (всі публікації у фахових виданнях по переліку ВАК) і чотирьох працях Міжнародних конференцій.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, чотирьох розділів, висновку і додатків. Основний зміст викладений на 115 сторінках, у тому числі з 11 таблиць і 25 малюнків. Список літератури складається зі 138 найменувань.



ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

У вступі обгрунтовується актуальність теми дисертаційної роботи, визначаються цілі і задачі дослідження, основні положення, які виносяться на захист, а також стисло формулюється наукова новизна і практичне значення отриманих результатів.

У першому розділі розглянуто систему управління трафіком (СУТ) в мережах ATM, структура і основні функції СУТ, показники якості (QоS), основні методи і алгоритми забезпечення заданої якості обслуговування, управління трафіком категорії ABR на основі зворотного зв'язку, основні методи управління трафіком ABR і їх властивості.

Важливою функцією, що покладається на комутатори ATM і загальну систему управління мережею ATM, є управління трафіком, основні функції якого:

1. Забезпечення встановлених значень показників QоS по кожному віртуальному з'єднанню (VC - Virtual connection).

2. Контроль за виконанням користувачем узгоджених параметрів трафіку (UPC - user parameters control) на вході в мережу.

3. Контроль перевантажень і ухвалення рішень по їх усуненню.

4. Оптимальне управління ресурсами комунікаційної мережі (канальними пропускними спроможностями і буферами в комутаторах).

5. Формування вхідного трафіку (traffic shaping) з метою зменшення пульсації вхідного трафіку.

Перед організацією нового сеансу зв'язку між користувачами і мережею встановлюється так званий трафік-контракт, в якому узгоджуються основні параметри трафіку, які мережа зобов'язується забезпечити користувачу, а саме:

1. PCR (peak cell rate) - пікова швидкість передачі комірок, яку користувач не може перевищити.

2. MCR (minimal cell rate) - мінімальна швидкість передачі комірок, яку мережа гарантує користувачу.

3. SCR (sustained cell rate) - середня швидкість передачі.

4. MBS (maximal burst size) - максимальна кількість комірок, яку користувач може передати на піковій швидкості, - PCR.

Якість обслуговування залежить від здатності мережних засобів забезпечити необхідний сервіс для певних класів трафіку в різних мережних середовищах. Головне призначення технологій якості обслуговування полягає в забезпеченні пріоритетів, необхідної смуги пропускання, контрольованої затримки і варіації затримки і зменшенні відсотка втрат пакетів при передачі, а також в забезпеченні пріоритетності обслуговування деяких потоків з можливістю одночасної передачі інших потоків.

Завдання технології якості обслуговування полягає в забезпеченні стійкої роботи додатків, що мають жорсткі вимоги до смуги пропускання і часу затримки проходження інформації по мережі. Роль технології якості обслуговування полягає в справедливому розподілі мережевих ресурсів і забезпеченні параметрів, які необхідні прикладним програмам і мережа здатна виконати. Набір параметрів, встановлених при відкритті з'єднання, називається трафік-контрактом або угодою про якість обслуговування (Service Level Agreement SLA). Функції якості обслуговування полягають в забезпеченні диференційованого і гарантованого обслуговування мережевого трафіку шляхом передачі контролю за використанням ресурсів і завантаженості мережі її оператору.

Ключовими характеристиками якості обслуговування є час затримки комірок (Cell Transfer Delay - CTD), варіація затримки (Cell Delay Variation -CDV), відсоток втрачених комірок (Cell Loss Ratio - CLR). Залежно від вимог до цих параметрів весь трафік може бути розділений на декілька основних класів, наприклад, на трафік реального часу, трафік транзакцій і трафік даних. Згодом приналежність комірок до деякого класу визначає політику обслуговування даної комірки.

Основні технології забезпечення якості обслуговування - формування трафіку, організація і обслуговування черг (або розподіл ресурсів), управління навантаженням і резервування ресурсів мережі. Технології якості обслуговування відрізняються за способом управління - управління швидкістю передачі по каналам (включаючи формування трафіку, управління навантаженням) або управління чергами, а також змішані - резервування ресурсів.

У роботі розглядаються основні способи формування трафіку, методи управління обслуговуванням заявок і розподілу ресурсів: максимінна схема, зважене обслуговування черг, пріоритетне обслуговування і аналізуються їх переваги і недоліки.

Далі в роботі розглядаються методи управління трафіком категорії ABR. В даний час такі способи управління перевантаженнями базуються на принципі зворотного зв'язку і, згідно класифікації Форуму ATM, здійснюються на основі кредитної і швидкісної схем. Для організації управління використовуються спеціальні службові комірки: прямі, що посилаються від джерела до адресата (FRM), і зворотні (BRM).

Кредитна схема передбачає управління потоком на кожній ділянці кожного віртуального з'єднання. На приймальних портах комутаторів ATM під конкретне віртуальне з'єднання резервуються певні об'єми буферної пам'яті. При виникненні перевантаження і переповнюванні буферної пам'яті одного з комутаторів він посилає керуюче повідомлення на попередній комутатор з вимогою припинити передачу даних по "перевантаженому" з'єднанню. Той припиняє передачу і починає накопичувати дані, що поступають, в своєму буфері. Це продовжується, поки не зникне перевантаження на першій ділянці і комутатор не пришле дозвіл на відновлення передачі. Важливо відзначити, що при такій схемі управління перевантаженнями для кожного віртуального з'єднання повинен бути виділений індивідуальний буфер.

Існує декілька швидкісних схем управління перевантаженнями і всі вони передбачають використання зворотного зв'язку для інформування джерела про те, з якою швидкістю в даний момент він може передавати комірок по кожному віртуальному з'єднанню.

У роботах Радж Шивкумара і Кальяну Романа та інших розглянуті швидкісні схеми управління перевантаженнями, зокрема, FECN (Forward Explicit Congestion Notification) і BECN (Backward Explicit Congestion Notification).

FECN - одна зі швидкісних схем управління перевантаженнями, що використовує зворотний зв'язок. Коли комутатор ATM зазнає перевантаження, він встановлює в комірках, що проходять через нього, біти EFCI =1, інформуючи тим самим приймач про перевантаження по конкретному віртуальному з'єднанню. Одержавши повідомлення про перевантаження, приймач направляє цю інформацію джерелу трафіку, посилаючи зворотню комірку BRM.

У свою чергу джерело приймає рішення про зниження швидкості передачі по "переобтяженому" віртуальному з'єднанню. За аналогічним принципом працює і схема BECN, але в ній передбачено, щоб інформацію про перевантаження направляв джерелу трафіка безпосередньо сам комутатор, в якому виникло перевантаження.

При використанні схем FECN і BECN з'являється потенційна можливість виникнення аварійної ситуації.

Тому Форум ATM розробив більш стійкі схеми, наприклад, схему, яка заснована на алгоритмі пропорційного управління швидкістю (Proportional Rate Control Algorithm - PRCA) і його розвиток - алгоритм EPRCA (Enhanced PRCA).

Алгоритм EPRCA, як і алгоритм PRCA, зобов'язує джерело трафіку знижувати швидкість передачі за відсутності керуючих комірок RM, що позбавляє мережу від можливих перевантажень, пов'язаних з втратою цих комірок. Він не має недоліків PRCA, оскільки швидкість передачі трафіку від джерела не залежить від кількості комірок з бітом EFCI=1, а задається в явному вигляді при передачі керуючої комірки RM (Resource Management). Алгоритм EPRCA включений в прийнятий Форумом ATM стандарт ATM Traffic Management.

Важливою функцією управління трафіком є організація пріоритетного обслуговування комірок в чергах в буферах комутаторів з відносними пріоритетами. Найвищим пріоритетом користуються комірки категорії CBR, потім обслуговуються комірки трафіку VBR, а найменший пріоритет мають комірки трафіку ABR. Для обслуговування комірок в пам'яті комутатора створюються три черги: для категорій сервісу CBR, VBR і ABR. Усередині кожної черги використовується дисципліна FIFO, а для обслуговування між чергами - дисципліна з відносними пріоритетами. Можливі різні варіанти організації черги в комутаторах. Кожний з цих варіантів має свої переваги і недоліки, і дослідження найбільш ефективної організації пам'яті і дисципліни обслуговування комірок представляє одне із завдань даного дослідження.

Аналіз існуючих методів управління трафіком ABR на основі зворотного зв'язку дозволив виявити наступні їх недоліки:

1. Алгоритми пропорційного управління швидкістю (PRCA) і алгоритм EPRCA характеризуються великою інерційністю, управління швидкістю передачі реалізується з великими затримками, оскільки комірка управління повинна пройти весь маршрут віртуального з'єднання від джерела до адресата і назад, що неминуче приводить до запізнювання і зниження ефективності управління трафіком.

2. В існуючих алгоритмах управління слабо враховується поточне завантаження буферів комутаторів.

Вказані недоліки і визначили мету і завдання дисертації:

1. Системний аналіз існуючих технологій забезпечення якості обслуговування різних категорій користувачів в мережах ATM, включаючи систему управління трафіком.

2. Розробка нових, більш швидкісних алгоритмів управління, в яких для підвищення оперативності пропонується використовувати прогнозуючі моделі.

3. Дослідження впливу різних алгоритмів управління буферами на ефективність системи управління трафіками.

Сучасна комп'ютерна мережа ATM є дуже складною системою, в якій одночасно передаються різні види інформації - аудіо, відео і дані - з різними показниками якості. Оскільки побудова аналітичних моделей для комплексного дослідження показників якості функціонування мереж при різних алгоритмах управління неможлива, єдиним способом є розробка імітаційної моделі. Метод імітаційного моделювання одержав широке застосування в задачах дослідження обчислювальних систем з різними платформами і операційними системами (ОС). Що ж до імітаційного моделювання мереж з новими інформаційними технологіями (ATM/MPLS), то публікації на цю тему вкрай обмежені.

Тому одним з головних завдань дисертації стала розробка деталізованої імітаційної моделі мережі ATM і дослідження на цій моделі як відомих, так і нових алгоритмів управління трафіками різних категорій, способів організації буферної пам'яті і методів управління буферами.

В другому розділі розглядається проблема управління трафіком ABR в мережах ATM і описується розроблена імітаційна модель корпоративної мережі для дослідження запропонованих алгоритмів управління.

Мета управління полягає в розподілі швидкостей передачі джерелами трафіку ABR таким чином, щоб для кожного j-го джерела забезпечити швидкість , що задовольняє співвідношенню , де і - відповідно мінімальна і максимальна швидкості передачі інформації, які мережа гарантує j-му джерелу.

При цьому сумарна швидкість всіх потоків, що проходять через тракт, не повинна перевищувати пропускну спроможність тракту. Розподіл швидкостей повинен бути справедливим для всіх потоків, а продуктивність мережі повинна бути максимальною.

Вважатимемо, що комутатори є пристроями, що мають можливість в додатковій області пам'яті зберігати статистичні значення необхідних параметрів, а також розраховувати прогнозовані значення цих параметрів допомогою рекурентного методу найменших квадратів (МНК) і інших методів прогнозування.

На основі статистичних даних, зібраних за певний період часу кожним комутатором, синтезуються прогнозуючі моделі з використанням рекурентного МНК, в яких прогнозованими змінними служать прирости завантаження буферів комутаторів (в %) на момент часу, коли керуюча комірка надійде до джерела. Якщо для якого-небудь буфера спрогнозований приріст завантаження сигналізує про його перевантаження в наступний момент часу, то розраховується величина необхідного зниження сумарної швидкості трафіків ABR стосовно даного комутатора з використанням тих же прогнозуючих моделей.

Прогноз для кожного комутатора здійснюється на основі моделі, що має наступну структуру:

, (1)

де коефіцієнти моделі _, і визначаються рекурентним МНК, а розрахунок величини зниження сумарних трафіків ABR у разі прогнозування перевантаження буфера комутатора за інтервал часу здійснюється по формулі:

. (2)

Якщо , то нам необхідно підвищити сумарні швидкості трафіків ABR, якщо , то знизити.

Вибираючи бажане значення , можна обчислити зниження сумарної швидкості трафіків ABR, яке призведе до зниження завантаження буфера комутатора за інтервал часу на цю ж величину.

Оскільки в мережі в загальному випадку є декілька комутаторів, то алгоритм управління зводиться до корегування швидкості, вказаної в зворотній RM-комірці, кожним комутатором, який належить віртуальному каналу мережі між джерелом і адресатом. Значення прогнозується на час t, який необхідний для подолання зворотною RM-коміркою ділянки шляху від поточного комутатора до джерела. При проходженні комірки через комутатори вибирається мінімальна зі всіх спрогнозованих швидкостей.

Недоліками прогнозуючої моделі, яка використовує рекурентний МНК, є наступні:

1. Вона реалізує тільки лінійну модель прогнозу від вхідних параметрів.

2. Крім того, її реалізація вимагає достатньо великого обсягу обчислень. Тому дана модель працює на початковому етапі роботи СУТ. В зв'язку з цим в роботі пропонується використовувати як основну прогнозуючу модель - нейронну мережу.

Метод управління трафіком ABR на основі прогнозуючої моделі з використанням нейронної мережі. Даний метод є управлінням трафіком за допомогою зворотного зв'язку з випередженням з використанням прогнозу і, є розвитком попереднього методу рекурентного МНК. Мета управління аналогічна меті попереднього методу. У якості прогнозуючої моделі використовуватимемо нейронну мережу Back Propagation наступної структури (рис.1).

Це тришарова нейромережа з двома виходами і з 2L+1 входом, де L - період, на основі даних якого робиться прогноз. Кількість входів моделі і кількість нейронів прихованого шару настроюються в моделі. Для настройки вагів використовується градієнтний метод, параметри навчання якого - точність, швидкість, максимальна кількість ітерацій навчання - також задаються. Під час вступу нових даних проводиться адаптація вагів.

Дана нейромережа має два виходи: - прогнозоване значення дозволеної швидкості передачі для з'єднань типу ABR, - прогнозоване завантаження буфера в %. Прогноз проводиться на основі значень швидкості і завантаження буфера за попередні декілька періодів.

Для прогнозу використовується дозволена швидкість передачі для ABR-трафіку у момент часу t

, (3)

де: - швидкість, з якої дозволено передавати джерелу ABR-трафіку;

- загальна пропускна спроможність поточного каналу;

- коефіцієнт використання каналу трафіками CBR і VBR (тобто частка зайнятої смуги).

На основі спрогнозованої швидкості змінюємо дозволену швидкість передачі, яка записана в зворотній керуючій комірці BRM. Якщо для деяких потоків це неможливо через те, що знижена таким чином швидкість стане менше , то швидкості таких з'єднань знижуємо тільки до .

Спрогнозована величина завантаження використовується для генерації комутатором зворотних RM-комірок у випадку, якщо буде спрогнозоване перевантаження даного буфера.

Важливим завданням управління ресурсами комунікаційних мереж із заданою якістю обслуговування є задача управління пропускними спроможностями каналів зв'язку. При встановленні нових віртуальних з'єднань в довільні моменти часу повинен забезпечуватися принцип не погіршення гарантованих показників якості (QоS) і, зокрема, середньої затримки CTD (Cell Transfer Delay) для раніше встановлених з'єднань. У зв'язку з цією вимогою виникає потреба оптимального вибору пропускних спроможностей каналів мережі для різних категорій сервісу при обмеженнях на встановлені значення показників QоS.

Тому у третьому розділі розглядається відповідна постановка і алгоритм вирішення задачі ВПС вибору пропускних спроможностей каналів зв'язку.

Постановка задачі ВПС. Є мережа з технологією MPLS, яка задана своєю структурою у вигляді орграфа

; -

множина вузлів зв'язку (ВЗ),

- множини каналів зв'язку (КЗ). Визначені класи обслуговування заявок , для кожного з яких задана матриця вимог

,

де - інтенсивність потоку, який необхідно передавати від ВЗ у в одиницю часу. Задано також набір пропускних спроможностей (ПС) каналів зв'язку

і їх питомих вартостей . Крім того, відомий розподіл потоків кожного класу по каналах зв'язку.

Потрібно знайти такі пропускні спроможності ПС всіх каналів зв'язку , при яких буде забезпечена передача даних всіх класів обслуговування з середньою затримкою , що не перевищує , а сумарна вартість мережі буде мінімальною. Складемо математичну модель даної задачі.

Потрібно знайти

, (4)

за умов:

, , (5)

, , (6)

. (7)

Дана задача є задачею дискретного програмування, а оскільки всі функції і є адитивними, то для знаходження рішення цієї задачі можна застосувати метод послідовного аналізу і відсіву варіантів (ПАВ). Як відомо, метод ПАВ базується на двох процедурах відсіву: по обмеженнях і по критерію. Послідовність процедур повторюємо до тих пір, поки не одержимо таку звужену множину варіантів по кожному КЗ , з якої оптимальний варіант, можна знайти шляхом простого перебору варіантів.

У дисертації запропоновано алгоритм ВПС, розроблено програму, що реалізовує запропонований алгоритм і проведені експериментальні дослідження, що дозволяють оцінити його ефективність.

Для дослідження запропонованого алгоритму управління трафіком і його порівняння з відомими методами управління, а також аналізу різних способів організації буферів комутаторів і алгоритмів обслуговування черг заявок в комутаторах в дисертації розроблена імітаційна модель корпоративної мережі з технологією ATM.

Її основою є розроблена концептуальна модель мережі з різними категоріями сервісу і методами управління трафіком.

Розглядається корпоративна комп'ютерна мережа, яка складається з хост-ЕОМ, кінцевого обладнання користувачів (абонентських пунктів (AП)) і вузлів зв'язку (ВЗ) - комутаторів ATM і каналів зв'язку (KЗ) відповідної пропускної спроможності (Мбіт/с).

Кінцеве обладнання і хост-ЕОМ є джерелами вхідних потоків - трафіків різних категорій сервісу: CBR, VBR, ABR.

Кожен ВЗ характеризується векторами інтенсивностей вхідних потоків і , , які відповідають категоріям трафіку CBR,VBR і ABR.

Для кожної категорії сервісу встановлюються свої значення показників QоS.

Для передачі трафіку CBR використовується постійна смуга в каналі незалежно від того, чи ведеться передача інформації. Смуга каналу, що залишилася, виділяється для суміші трафіків VBR і ABR. Трафік VBR є більш пріоритним і обслуговується в першу чергу, а залишок смуги каналу займає ABR.

Імітаційна модель мережі. Для дослідження роботи мережі в різних режимах було розроблено програму, що моделює роботу мережі ATM, в якій маршрутизація пакетів відбувається по технології MPLS. В рамках даної роботи розглядається маршрутизація в мережі за так званою технологією "MPLS over АТМ", тобто мається на увазі, що маршрутизація MPLS здійснюється на обладнанні АТМ. Це означає використання пакетів довжиною 53 байти, мітка MPLS записується в полі VPI\VCI комірки. Також використовується механізм керуючих RM-комірок.

В якості методу імітації було вибрано ітераційний метод з урахуванням власних станів. Його ідея полягає в тому, що при створенні каналів і джерел трафіків визначаються моменти часу, коли вони можуть працювати: для каналу - час, коли він може передавати комірки від одного вузла в іншій, а для джерела трафіка-часу, коли він може передавати комірки в буфер вузла-джерела. Такий підхід дає можливість врахувати ситуації, коли декілька каналів або джерел передають дані одночасно.

Вхідні параметри моделі. Топологія мережі: - число вузлів; - число каналів; - число CBR-трафіків; - число VBR-трафіків;

Параметрами об'єктів, що беруть участь в імітаційній моделі є:

· для вузла: ідентифікатор; об'єм вхідного буфера; об'єм вихідного буфера;

· для каналу: ідентифікатор; ідентифікатори двох вузлів, зв'язаних даним каналом; пропускна спроможність каналу;

· для з'єднань класу CBR: ідентифікатор; ідентифікатори вузла-відправника і вузла-адресата; швидкість передачі інформації (ком./с.);

· для з'єднань класу VBR: ідентифікатор; ідентифікатори вузла-відправника і вузла-адресата; мінімальна швидкість передачі інформації (ком./с.); середня швидкість передачі (ком./сек.); максимальна швидкість передачі (ком./с.).

Параметри мережі: максимально допустима кількість з'єднань, що проходять через комутатор (максимальна кількість рядків в таблиці маршрутизації для вузла); довжина пакету (ком.).

Параметри для з'єднань ABR: максимальний об'єм даних для передачі (пакетів); максимальна швидкість передачі (ком./с.); середня швидкість передачі (ком./сек.); інтенсивність генерації нових ABR-з'єднань; величина тайм-ауту (якщо з'єднання не одержало першу зворотню комірку за цей час, його буде видалено з мережі).

Для методу прогнозування переповнення буферів задаються такі параметри: об'єм вибірки; поріг (у відсотках від об'єму буфера), при перевищенні якого спрогнозованим значенням якого комутатором генеруватимуться позачергові (out-of-rate) комірки.

В процесі імітації кожну соту частку секунди (момент ) спрацьовує таймер, який визначає стан мережі. Відповідно, джерела трафіків, яким дозволено у цей момент передавати, генерують початкові комірки.

За базову була прийнята модель, в якій канали використовують інтервал часу, який дорівнює 1/100 сек. Канал передає комірки у вхідний буфер комутатора, який після цього виконує обробку комірок. Комірки, які не помістилися у вхідний буфер, відкидаються.

Комутатор (надалі вузол мережі) виконує обробку вхідного буфера і передає комірки у вихідний буфер. У разі переповнення буфера йде видалення всіх наступних комірок з відповідним ідентифікатором номера пакету.

Програмою, в якій реалізована імітаційна модель, передбачено здійснення зворотного зв'язку в ABR-трафіках, що дає можливість контролювати швидкість генерації комірок відповідним джерелом, а також керувати трафіком ABR з використанням прогнозуючої моделі.

Завдяки цьому можна достовірно відобразити стан і поведінку комутаторів і джерел:

· динамічна зміна режиму управління передачею трафіку ABR;

· графічне відображення топології мережі, динаміку завантаження буферів на вузлах, завантаження каналів і зміну середньої затримки мережі.

У дисертації розроблений моделюючий алгоритм, який реалізований в моделі. Він складається з підготовчого етапу і однотипних ітерацій. На підготовчому етапі для кожного вузла комутатора створюються початкові таблиці маршрутизації, обнуляються всі початкові дані, включаючи черги в буферах, створюється таймер, що спрацьовує кожну 0.01 с. Система переходить в активний режим і здійснюється моделювання роботи мережі ATM з системою управління трафіками.

У четвертому розділі наводяться результати імітаційного моделювання корпоративної мережі і порівняльний аналіз різних алгоритмів управління трафіком - базового методу rate-based і запропонованого методу з використанням прогнозуючої моделі (Predicted). Вхідні дані:

· час роботи 300010000 тактів (1 такт ~ 0.01 сек.);

· алгоритм контролю перевантажень Rate-based, модель прогнозу швидкості передачі Predicted(V) і модель прогнозу швидкості передачі і завантаження буфера Predicted(V+h);

· об'єм вхідного буфера;

· швидкість передачі по каналах: 25 Мбит/сек.;

· розподіл пропускної спроможності каналу зв'язку між трафіками CBR (25-30%); VBR (50-60%); ABR (решта смуги);

· максимальна швидкість передачі - 95% пропускної спроможності каналів, поріг заповнення буфера - (50-90)%.

Порівняльний аналіз різних алгоритмів управління трафіком. На основі отриманих результатів імітаційного моделювання в дисертації було побудовано графіки порівняння характеристик мережі при різних способах управління трафіком. Це такі графіки, як загальний відсоток відкинутих пакетів, частка відкинутих комірок, середній час затримки.

З побудованих в роботі діаграм можна зробити висновок про те, що, найкращі результати дає використання моделі з прогнозуванням швидкості передачі і завантаження буферів. При цьому використання динамічного буфера покращує показники для VBR-трафіку і погіршує для ABR.

Далі були побудовані графіки числа успішно переданих комірок. Аналіз цих результатів свідчить про те, що для методу керування на основі прогнозування швидкості і завантаження буферів об'єм переданої інформації істотно вище в порівнянні з відомими методами. Але при цьому зростає навантаження на всі елементи мережі, що свідчить про більш повне і ефективне використання ресурсів мережі.

Аналізуючи значення середньої затримки для різних методів керування, а також інші показники, можна дійти до висновку, що прогнозуюча модель краще справляється з перевантаженнями. При цьому використання в прогнозі рівня завантаження буферів істотно впливає на поліпшення обслуговування в мережі.

У наступній серії експериментів змінювалася інтенсивність вхідного трафіку різних категорій і досліджувався її вплив на показники якості: частку втрачених комірок і середню затримку, зокрема змінювалася інтенсивність передачі трафіків. CBR, і VBR і оцінювалася зміна затримки для різних категорій трафіка.

Відповідні результати наводяться в дисертації.

Аналіз результатів імітаційного моделювання.

При аналізі описаних вище експериментів були встановлені наступні закономірності:

· при підвищенні інтенсивності передачі трафіку CBR збільшується відсоток втрати комірок інших трафіків. Такий результат можна пояснити тим, що цей вид трафіку має найвищий пріоритет передачі. Аналогічна залежність простежується і для середнього часу затримки;

· зміна інтенсивності передачі VBR трафіку впливає на втрату комірок і час затримки ABR трафіку. Можна відзначити ще одну особливість: VBR трафік більше впливає ніж на затримку ABR- трафіку, ніж зміна інтенсивності передачі CBR-трафіку;

· збільшення інтенсивності передачі трафіку типу ABR впливає тільки на цей трафік і практично не впливає на два інших.

Також можна відзначити, що при збільшенні пропускної спроможності каналу зменшується кількість втрачених комірок і час затримки передачі, що пояснюється можливістю передачі інформації по мережі з більшою швидкістю.

Крім того, результати моделювання показують, що використання методу Predicted для оцінки перевантажень дозволяє поліпшити результати роботи мережі і зменшити відсоток втрачених комірок даних.

Імітаційне моделювання корпоративної мережі університету. Метою даного експерименту було проведення порівняльного аналізу реалізованих методів управління, способів організації буферів, а також аналіз різних топологій мережі стосовно конкретної корпоративної мережі університету і знаходження вузьких місць в структурі мережі. Мережа, на якій проводилося імітаційне моделювання, має топологію ідентичну топології локальної мережі НТУУ "КПІ".

У роботі проведено порівняльний аналіз методу Rate-based і методу прогнозування переповнення буферів комутаторів. Побудовані графіки, що відображають ефективність використання каналів (фактично - кількість успішно переданих пакетів) (Рис.2).

Умовні позначення на рис.2: RB - Rate-Based метод; PredV - метод з використанням прогнозу швидкості передачі; PredVH - метод з використанням прогнозу швидкості передачі і завантаження буфера; Fixed - використання буфера, розподіленого по типах трафіку з фіксованим розміром буферів; Distr - використання буфера розподіленого по типах трафіку з динамічним перерозподілом буферів. Виходячи з побудованих графіків можна зробити висновок про те, що при використанні більш ефективного методу буферизації з роздільними буферами ефективність методу прогнозування вище відомого методу Rate-based. Характерним є те, що для методу управління на основі прогнозу швидкості і завантаження буферів об'єм переданої інформації істотно вище. Але при цьому зростає навантаження на всі елементи мережі. Це свідчить про більш повне і більш ефективне використання ресурсів мережі (Рис.3).

Далі було побудовано діаграму, яка містить дані про відсоток відкинутих комірок в мережі. І як випливає з неї, метод управління на основі прогнозування переповнювання буферів комутатора більш ефективно справляється із збільшенням інтенсивності з'єднань класу ABR, ніж відомий метод Rate-based. Непрямим доказом, який підтверджує це, виступає показник "Відсоток службових комірок в мережі". Як випливає з побудованих в дисертації діаграм, метод управління з прогнозуванням виявляється кращим за метод Rate-based для роздільних буферів по класах з'єднань.

В зв'язку з цим метод управління з'єднаннями класу ABR на основі прогнозування переповнювання буферів комутаторів був досліджений детальніше. А саме, варіювалося значення порогу заповнення буфера комутатора. За одержаними даними побудовано сумісний графік трьох ключових параметрів: середня затримка в мережі, кількість успішно переданих пакетів і відсоток відкинутих комірок залежно від порогу заповнення буфера: 50, 80 і 90%. Відповідні результати приведені на (Рис.4).

З наведених графіків, побудованих в роботі, випливає, що всі параметри підвищуються з наближенням порогу до 100% від об'єму буферів комутаторів. При цьому, якщо залежності середньої затримки і кількості успішно переданих пакетів від значення порогу заповнення буфера мають лінійний вигляд, то відсоток відкинутих комірок схожий на експоненціальну залежність.

Як відомо, результати імітаційного моделювання - це оцінки невідомих параметрів певних випадкових процесів. Тому важливою частиною аналізу результатів моделювання є оцінка його точності. Для визначення точності одержаних оцінок використовують довірчу ймовірність і довірчі інтервали. У дисертації були побудовані довірчі інтервали для найбільш важливих показників якості, які оцінюються в процесі моделювання, - CTD і CLR для довірчої ймовірності 0,95 та числа прогонів 1000.

Аналіз отриманих результатів показав, що оскільки ширина довірчих інтервалів достатньо мала (складає від 2% до 5 % значень оцінюваного параметра), то отримані результати імітаційного моделювання мають достатньо високу достовірність і, отже, висновки, зроблені на їх основі, можна вважати цілком обгрунтованими.

В цілому з проведеного аналізу можна зробити висновок, що метод управління трафіком на основі прогнозування переповнення буферів комутаторів є більш ефективним в порівнянні з методом Rate-based за такими показниками, як відсоток відкинутих комірок і кількість успішно переданих пакетів. Цей метод дозволяє також більш гнучко настроювати мережу для досягнення оптимальних для конкретної мережі параметрів середньої затримки мережі, відсотка відкинутих комірок і кількості успішно переданих пакетів шляхом варіювання значення порогу заповнення буферів комутаторів.



ВИСНОВКИ

Дисертація присвячена проблемі управління трафіком в мережах і направлена на підвищення ефективності використання комунікаційних ресурсів мереж. З цією метою розроблено і досліджено новий метод управління трафіком категорії ABR з використанням прогнозуючих моделей, що дозволяє підвищити оперативність управління і як наслідок, поліпшити використання комунікаційних ресурсів мереж.

У дисертації отримані наступні результати:

1. Вперше запропоновано застосування нейронної мережі для прогнозування стану завантаження буферів комутаторів і управління швидкістю передачі джерел трафіку ABR на основі результатів прогнозування.

2. Вперше запропоновано алгоритм управління трафіком категорії ABR з використанням прогнозуючої моделі.

3. Розроблено імітаційну модель мережі з технологією ATM/MPLS, яка дозволяє досліджувати різні методи управління чергами в буферах комутаторів.

4. Проведено імітаційне моделювання мережі ATM, в результаті якого досліджено різні методи управління трафіком в мережах ATM, у тому числі і запропоновані, і оцінено їх ефективність.

5. Проведено аналіз різних показників якості в мережах ATM і методів їх забезпечення, на підставі якого сформульовано актуальну задачу оптимального вибору пропускних спроможностей каналів зв'язку і запропоновано алгоритм її вирішення.



ПУБЛІКАЦІЇ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Зайченко Ю.П., (Мухаммед Али) Аззам (Мухаммад Али) Хаммуда. Анализ технологий обеспечения качества обслуживания в сетях АТМ // Вісник національного технічного університету України "КПІ", сер. Інформатика, управління та обчислювальна техніка.-2004.-Вип.42.-С. 145-152. (Автором розглянуті основні методи управління трафіком ABR і приведений їх аналіз з використанням імітаційного моделювання).

2. Зайченко Ю.П, (Мухаммед Али) Аззам (Мухаммад Али) Хаммуда. Анализ методов управления трафиком ABR в сетях АТМ с применением имитационного моделирования // Системні дослідження та інформаційні технології.-2005.-№2.-С.42-60.(Дисертантом проведено аналіз технологій забезпечення якості обслуговуванні в мережах з технологією ATM).

3. Зайченко Ю.П., (Мухаммед Али) Аззам (Мухаммад Али) Хаммуда. Оптимальный выбор пропускных способностей каналов связи в сети с технологией MPLS // Вісник національного технічного університету України "КПІ", сер. Інформатика, управління та обчислювальна техніка. -2005.-Вип.43.-С.196-201.(Дисертантом сформульовано задачу оптимального вибору пропускних спроможностей в мережах із заданою якістю обслуговування (ATM/MPLS) і запропоновано алгоритм її вирішення).

4. Зайченко Ю.П., (Мухаммед Али) Аззам (Мухаммад Али) Хаммуда. Управление трафиком в сетях MPLS/ATM на основе прогнозирующей модели // "Электроника и связь".-2006.-№1.-С.64-69. (Дисертантом запропоновано метод управління трафіком в мережах ATM з використанням прогнозуючих моделей).

5. Зайченко Ю.П., (Мухаммед Али) Аззам (Мухаммад Али) Хаммуда. Анализ методов управления трафиком разных категорий в сетях АТМ с применением имитационного моделирования // Матеріали 11-ої Міжнародної конференції по автоматичному управлінню. Київ-2004.- том 5.- С.98.

6. Зайченко Ю.П., (Мухаммед Али) Аззам (Мухаммад Али) Хаммуда. Управление трафиком ABR в сетях АТМ на основе прогнозирующей модели // Матеріали V11-ї Міжнародної науково-технічної конференції "Системний аналіз та інформаційні технології" 28 червня -2 липня 2005, м. Київ -С.35.

7. Зайченко Ю.П., (Мухаммед Али) Аззам (Мухаммад Али) Хаммуда. Метод оценки характеристик компьютерных сетей АТМ при неопределенных исходных данных // Материалы Второй международной конференции " Інтелектуальні системи прийняття рішень та прикладні аспекти інформаційних технологій" Евпатория 15-19 мая 2006.-С.145.

8. Зайченко Ю.П., (Мухаммед Али) Аззам (Мухаммад Али) Хаммуда. Имитационное моделирование системы управления трафиком в сетях с технологией MPLS/ATM на основе прогнозирующей модели // Материалы конференции "Математическое и имитационное моделирование - МОДС2006", Киев, июнь 2006. - С.67.



АНОТАЦІЇ

(Мухаммед Алі) Аззам (Мухаммад Алі) Хаммуда. Управління трафіком в мережах із заданою якістю обслуговування на основі прогнозуючих моделей. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.13 - Обчислювальні машини, системи та мережі. - Націаольний технічний університет України "Київський політехнічний інститут", Київ, 2007.

У дисертації розроблено новий метод управління трафіком ABR в мережах АТМ з використанням прогнозуючих моделей. В якості прогнозуючої моделі запропоновано використати нейронну мережу Back Propagation. Нейронна мережа на основі поточної інформації в комутаторах АТМ щодо швидкості передачі трафіка АВР і завантаженості буфера комутатора прогнозує завантаження буфера в наступний момент часу і в разі можливого перевантаження оцінює дозволену швидкість передачі в наступний момент часу.

Розроблено імітаційну модель мережі АТМ з різними класами трафіка (CBR,VBR та ABR) та різними методами керування. Проведено імітаційне моделювання мережі, в результаті якого проаналізовано запропонований метод керування трафіком з використанням прогнозуючої моделі й порівняно з існуючим методом керування Rate-Based, оцінено його ефективність за показниками якості сервісу: середньою затримкою комірок та часткою втрачених комірок. нейронний перевантаження імітаційний моделювання

Ключові слова: мережа АТМ, управління трафіком ABR, прогнозуюча модель, імітаційне моделювання мережі, показники якості сервісу, вибір пропускних спроможностей, метод Rate-Based.

(Мухаммед Али) Аззам (Мухаммад Али) Хаммуда. Управление трафиком в сетях с заданным качеством обслуживания на основе прогнозирующих моделей. - Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.13.13 - Вычислительные машины, системы и сети. - Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", Киев, 2007.

Диссертация посвящена проблеме управления трафиком в сетях с заданным качеством обслуживания (на примере сетей с технологией АТМ) с применением прогнозирующих моделей.

Проведен анализ существующих методов управления трафиком ABR (available bit rate) в сетях АТМ на основе обратной связи.

Выявлены их недостатки, заключающиеся в запаздывании сигналов обратной связи для управления текущей скоростью передачи и, как следствие, низкая эффективность управления и высокая вероятность перегрузки.

С целью повышения оперативности управления трафиком ABR предложено использовать прогнозирующие модели, предназначенные для прогнозирования загрузки буфера и скорости передачи в следующий момент времени на основе текущей информации о скорости трафика ABR и загрузки буфера коммутатора АТМ. И на основе прогнозирующей модели предлагается определить желаемую рациональную скорость передачи источником в следующий момент времени так, чтобы исключить возможные перегрузки в коммутаторах и потери ячеек. Информация о желаемой скорости передачи в момент времени t+1 передается от каждого коммутатора к источнику с помощью служебных ячеек RM.

В диссертации предложены 2 метода прогнозирования желаемой скорости - рекуррентный метод наименьших квадратов (РМНК), который работает на начальном этапе работы системы управления трафиком (СУТ), а также использование нейронной сети Back Propagation (HC BP).

Разработан алгоритм обучения HC BP на основе градиентного метода обучения.

Для оценки эффективности предложенного алгоритма управления трафиком разработана имитационная модель сети АТМ с высокой степенью детализации.

В имитационной модели реализованы все виды трафиков сети АТМ - CBR,VBR и ABR и система управления трафиками.

Имитационная модель включает следующие компоненты: генераторы трафиков CBR,VBR и ABR, коммутаторы АТМ, каналы связи и систему управления трафиками. Проведено имитационное моделирование сети АТМ, в ходе которого варьировались интенсивности входящих потоков категорий CBR,VBR и ABR, а также методы управления трафиком ABR.

Проведены многочисленные экспериментальные исследования основных показателй качества - средней задержки для трафиков VBR и ABR, доли потерянных ячеек, числа успешно переданных ячеек для классического метода управления Rate-Based и методов управления на основе прогнозирующей модели. При этом рассматривались два типа прогнозирующих моделей: только на основе информации о текущей скорости V и по информации о скорости V и загрузке буферов Н. Проведенные эксперименты по моделированию дают основание сделать вывод о значительных преимуществах предложенного метода управления с прогнозирующей моделью в сравнении с классическим методом управления Rate-Based.

В процессе моделирования были исследованы различные способы организации буферов коммутаторов и алгоритмы управления очередями. Сравнивались варианты построения фиксированного размера для каждой категории трафика и с динамическим перераспределением буфера между различными категориями. Кроме того, исследовалось влияние порога заполненности буфера, при котором включается механизм управления скоростью и устранения перегрузок.

Оценена точность имитационного моделирования и построены доверительные интервалы для основных показателей качества. Проведено имитационное моделирование корпоративной сети университета, в ходе которого варьировались интенсивности входящих трафиков различных категорий и методы управления на основе скоростной схемы (rate-based), и с использованием прогнозирующей модели.

...