Фрактальный анализ и процессы в компьютерных сетях - 29 стр.

UptoLike

Для n-го этапа разбиения был бы получен аналогичный результат из выражения (1/3
n
)
β
= 1/2
n
при β
= ln 2 / ln 3 – размерности подобия канторовского множества.
Приведенные данные относятся к структуре с заведомо известными фрактальными свойствами. Од-
нако задачу можно сформулировать иначе. Какой вид должна иметь функция U(t), описывающая фрак-
тальные объекты, чтобы уравнение (2.12) при всех положительных r
L
и N имело бы единственное реше-
ние? Очевидно, эта функция должна иметь вид U(t) = A
β
t
β
. Действительно, после подстановки этого со-
отношения в (2.12) получим тождество при β = ln N / ln r
L
. Описывающая масштабно-инвариантные
свойства фракталов, убывающая с дробным
показателем степенная функция U(t) в последнее время широко используется при анализе объектов
природного и искусственного происхождения.
Один класс функций указанного видаимпульсная переходная функция (2.6), ранее рассматрива-
лась при определении дробного интеграла. В следующем разделе он будет дополнен для описания
фрактальных свойств процессов в компьютерных сетях статистиками первого и второго порядков, а
также функциями распределения временных интервалов.
3 МОДЕЛИРОВАНИЕ СЕТЕВОГО ТРАФИКА
СЛУЧАЙНЫМ ТОЧЕЧНЫМ ПРОЦЕССОМ
3.1 Методы формирования моделей
Исследование новых методов и средств повышения производительности компьютерных сетей при-
водит к необходимости научно обоснованной постановки задач анализа и синтеза этих сетей, а также
разработке методов их конструктивного решения. На практике реализация этих методов наталкивается
на серьезные трудности. Как показывают экспериментальные данные, протекающие в указанных сетях
процессы достаточно сложны и не поддаются наглядной интерпретации в рамках известных моделей.
Последнее затрудняет понимание механизма передачи и обмена информации и, в конечном счете, при-
водит к возобладанию феноменологических подходов. В связи с этим актуальными являются система-
тизация экспериментальных данных, определение необходимого и достаточного минимума наиболее
характерных или, как их еще называют, фундаментальных параметров и разработка на их основе мате-
матических моделей процессов в сетях.
При разработке моделей необходимо руководствоваться следующими соображениями. Во-первых,
учесть, с одной стороны, основные особенности поведения процессов, согласованного (не противоре-
чащего на макроскопическом уровне) с экспериментальными данными,
с другой – «физически» объяснить наблюдаемые закономерности,
во-вторых, предложить относительно несложный инструментарий для эффективного исследования ин-
формационных ресурсов. И уже в рамках параметризированной модели попытаться сформулировать ос-
новные задачи по прогнозированию и управлению компьютерными сетями.
Перейдем к описанию основных этапов разработки моделей процессов в сети.
Полагаем, что обмен информации осуществляется между распределенными в пространстве случай-
но соединенными сетью источниками и приемниками. Такое обозначение пользователей является ус-
ловным, поскольку в зависимости от конкретной ситуации последние могут выступать как в роли ис-
точника, так и приемника.
Технология передачи информации предусматривает, что поток байтов разбивается на отдельные пакеты
(пакетизируется) фиксированной длины и информация далее передастся на пакетном уровне по ду-
плексному (двунаправленному) каналу взаимодействия. На приемном конце данные снова собира-
ются в поток байтов. Сетевая конфигурация включает в себя узлы, в которых расположены сетевые
устройства (буфера, маршрутизаторы, коммутаторы и т.д.), обеспечивающие требуемые маршруты
прохождения пакетов.
Транспортирование и распределение информации в сетях производится пакетными сериями (пач-
ками пакетов). Технология генерации прерывистого потока пачек (сетевого трафика) осуществляется
через механизм управления, который реализуется с помощью протоколов как прикладного, так и транс-
портного/сетевого уровней (например, протоколами TCP/IP сети Интернет).