Фрактальный анализ и процессы в компьютерных сетях - 64 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

ваемых запросов. Как следует из рисунка, уровни взаимодействия становятся средствами реализа-
ции формируемых по иерархическому принципу управляющих воздействий: от нижнего уровня
управления статистическим мультиплексированием через управление пропускной способностью по
сигналам обратной связи к верхнему уровню управления доступом и прогнозированием нагрузки.
Изображенные на рисунке блоки регуляторов доступа приоритетов и резервирования пропускной
способности условно отображают распределенные функции управления, выполнение которых обес-
печивается операционной системой сети.
Из-за статистической природы сетевого трафика необходимые характеристики производительности в
каждом из виртуальных соединений или каналов не могут быть обеспечены за счет гарантирован-
ного выделения минимальной пропускной способности и требуемой корректировки этого значения
на основе оперативной информации о состоянии сети. Одним из возможных подходов к решению
этой проблемы является управление статистическим мультиплексированием в следующей последо-
вательности: выбор целевых функций, характеризующих вероятность потерь данных из-за несоот-
ветствия выделенной пропускной способности текущему значению трафика; контроль за числом
разрешенных виртуальных соединении для каждого класса сервиса; оптимизация (оптимальное пе-
рераспределение пропускной способности между соединениями) на основе выбранного вероятност-
ного показателя качества. Реализация указанного вероятностного подхода наталкивается на серьез-
ные трудности методологического и вычислительного характера. Поэтому необходимы дальнейшие
исследования по совершенствованию методов оптимизации решения рассматриваемой задачи на
основе оперативной оценки состояния отдельных соединений и сети в целом, а также с учетом спе-
цифических свойств случайных информационных потоков.
К числу перспективных информационных технологий следует отнести новый подход по управле-
нию информационными ресурсами с помощью так называемых программных модулей (интеллектуаль-
ных агентов), представляющих из себя перемещающиеся по сети фрагменты исполняемого программи-
руемого кода [28]. В основе механизма управления указанными агентами лежит не формирование и пе-
редача на объект управления регулирующих сигналов, а воздействие на эти агенты, реализующее тре-
буемые алгоритмы управления. Каждый такой агент обеспечивает управление доступными для него
информационными ресурсами с учетом набора собственных целевых функций внешних воздействий и
состояния объекта управления.
7 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
СТАТИСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
СЕТЕВЫХ ПРОЦЕССОВ
В основе экспериментальной проверки фрактальных свойств трафика сети лежат методы, позво-
ляющие по выборочным значениям числа событий на интервалах заданной длительности или отсчетов
временных интервалов между событиями сформировать статистики, а затем оценить ряд параметров
этих статистик. Далее проверка сводится к решению задачи: подтверждается или опровергается по этим
оценкам гипотеза о протяженной зависимости трафика. О характере стационарного поведения сетевого
трафика судят по величине фрактального параметра α или параметра Херста (Н-параметра). Для фрак-
тальных процессов, обладающих протяженной зависимостью статистик, значения указанных парамет-
ров лежат в диапазонах: 0 < α < 1, ½ < Н < 1. В качестве узла, на котором были получены эксперимен-
тальные данные для расчета статистик проходящего через него сетевого трафика, использовался мар-
шрутизатор fem.ru Центрального научно-исследовательского и опытно-конструкторского института ро-
бототехники и технической кибернетики г. Санкт-Петербурга.
Экспериментальную проверку фрактальных свойств начнем с определения статистик второго по-
рядка – фактора Фано и коэффициента корреляции, по выборочным значениям числа событий (отсче-
тов) на интервалах заданной длительности.
Зависимость нормированной дисперсии числа отсчетов (фактор Фано
F
~
(T)) от величины временно-
го интервала была построена при помощи программ tcpumd и fano.c. Стандартная программа tcpump по-
зволяет регистрировать время прохождения пакета через узел fem.ru с погрешностью не более 1µ с.
Длительность времени проведения эксперимента равнялась Т
э
= 1860 с. За время эксперимента через
узел прошло 290 000 IP пакетов. Диапазон изменения интервалов отсчетов Т от 0,01 до 163 с. Длитель-

Страницы