МЕТОД ДІАГНОСТИКИ ПОРУШЕНЬ СИНХРОНІЗАЦІЇ ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙНОЇ МЕРЕЖІ КОМП'ЮТЕРНОЇ СИСТЕМИ КРИТИЧНОГО ЗАСТОСУВАННЯ

Автор(и)

  • Vladimir Rudnytsky Черкаський державний технологічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-7610-3319
  • Mykhailo Mozhaiev Харківський науково-дослідний інститут судових експертиз ім. засл. проф. М. С. Бокаріуса, Україна https://orcid.org/0000-0003-1566-9260
  • Nina Kuchuk Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Україна https://orcid.org/0000-0002-0784-1465

DOI:

https://doi.org/10.30837/2522-9818.2020.11.172

Ключові слова:

комп'ютерна система, телекомунікаційна мережа, синхронізація, акустооптичний спектроаналізатор

Анотація

Актуальність дослідження. Для поліпшення якості обслуговування (QoS) постійно оптимізується робота всіх мережевих технологій, протоколів і окремих механізмів управління трафіком. Відомо, що на якість передачі інформації в сучасному телекомунікаційному обладнанні впливає якість пристроїв синхронізації. Синхронізація – це засіб підтримки роботи всього цифрового устаткування в мережі передачі інформації на одній середній швидкості, яке повинно існувати на трьох рівнях: бітова синхронізація, синхронізація на рівні канальних інтервалів (time slot) і кадрова синхронізація. Тому відсутність синхронізації комп'ютерної системи на необхідному рівні може призвести до значного зниження показників QoS. У той же час істотно посилюються вимоги до забезпечення цих показників в умовах збільшення завантаження мережевих ресурсів. Предмет дослідження: синхронізація комп'ютерної системи. Метою статті є розробка методу діагностики порушень синхронізації телекомунікаційної мережі комп'ютерної системи критичного застосування за рахунок підвищення роздільної здатності акустооптичного спектроаналізатора. Результати дослідження. Проведено аналіз впливу нестаціонарності передачі даних в телекомунікаційній підсистемі досліджуваної комп'ютерної системи. Проведено аналіз та класифікацію причин порушення синхронізації комп'ютерної мережі комп'ютерної системи критичного застосування. Наведено наслідки порушення стабілізації комп'ютерної мережі для забезпечення якості обслуговування, що надається різними сервізами, що часто вживаються. Запропоновано використання акустооптичних спектроаналізаторів з просторовим інтегруванням для діагностики порушення синхронізації мережі. В роботі проведено аналіз використання акустооптичних спектроаналізаторів. Проведені дослідження дозволили отримати аналітичний вираз для вихідного сигналу спектроаналізатора при надходженні на його вхід двох імпульсів прямокутної форми з різними несучими частотами, тривалістю і часом затримки. Цей результат, а також наведені чисельні розрахунки дозволили виробити загальні рекомендації для підвищення роздільної здатності акустооптичного спектроаналізатора, і, таким чином, створити теоретичні передумови для поліпшення синхронізації комп'ютерної системи. Наведені аналітичні співвідношення і чисельні оцінки були експериментально перевірені за допомогою імітаційного моделювання системи. Висновки. В результаті досліджень було запропоновано метод діагностики порушень синхронізації телекомунікаційної мережі комп'ютерної системи критичного застосування. Метод заснований на підвищенні роздільної здатності вимірювальної системи на базі акустооптичного спектроаналізатора.

Біографії авторів

Vladimir Rudnytsky, Черкаський державний технологічний університет

доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри інформаційної безпеки та комп'ютерної інженерії

Mykhailo Mozhaiev, Харківський науково-дослідний інститут судових експертиз ім. засл. проф. М. С. Бокаріуса

кандидат технічних наук, завідувач лабораторії комп'ютерно-технічних, телекомунікаційних досліджень та досліджень відео-, звукозапису

Nina Kuchuk, Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"

кандидат педагогічних наук, доцент, доцент кафедри обчислювальної техніки та програмування

Посилання

Whitt, W. (1983), "The Queuing Network Analyzes", Bell System Tech. I., Vol. 62, No. 9, Р. 2779–2815.

Kuchuk, G. A. (2007), "Traffic management of multiservice distributed telecommunication network" ["Upravlinnya trafikom mulʹtyservisnoyi rozpodilenoyi telekomunikatsiynoyi merezhi"], Control, navigation and communication systems, Kyiv : TsNII NiU, Issue 2, P. 18–27.

Svyrydov, A., Kovalenko, A., Kuchuk, H. (2018), "The pass-through capacity redevelopment method of net critical section based on improvement on/off models of traffic", Advanced Information Systems, Vol. 2, No. 2, P. 139–144. DOI: https://doi.org/10.20998/2522-9052.2018.2.24

Kuchuk, G. A., Kovalenko, A. A., Lukov-Chuiko, N. V. (2017), "A method for minimizing the average packet delay in virtual cloud support network connections" ["Metod minimizatsiyi serednʹoyi zatrymky paketiv u virtualʹnykh zʺyednannyakh merezhi pidtrymky khmarnoho servisu"], Control, navigation and communication systems, No. 2 (42), P. 117–120.

Merlac, V., Smatkov, S., Kuchuk, N., Nechausov, A. (2018), "Resourses Distribution Method of University e-learning on the Hypercovergent platform", Сonf. Proc. of 2018 IEEE 9th International Conference on Dependable Systems, Service and Technologies. DESSERT’2018. Ukraine, Kyiv, May 24-27, 2018, P. 136–140. DOI: http://dx.doi.org/10.1109/DESSERT.2018.8409114

Kuchuk, N., Artiukh, R. and Nechausov, A. (2017), "Method of building the semantic network of distributed search in e-learning", Innovative Technologies and Scientific Solutions for Industries, No. 2 (2), P. 62–69. DOI: https://doi.org/10.30837/2522-9818.2017.2.062

Kuchuk, G. A., Ruban, I. V., Davikoza, O. P. (2013), "Conceptual approach to synthesis of information and telecommunication network structure" ["Kontseptualʹnyy pidkhid do syntezu struktury informatsiyno-telekomunikatsiynoyi merezhi"], Systems of information processing: collection of scientific works, No. 7 (114), P. 106–112.

Lemeshko, O., Yevdokymenko, M., Yeremenko, O. (2019), "Model of data traffic QoS fast rerouting in infocommunication networks", Innovative Technologies and Scientific Solutions for Industries, No. 3 (9), P. 127–134. DOI: https://doi.org/10.30837/2522-9818.2019.9.127

Kosenko, V. (2017), "Mathematical model of optimal distribution of applied problems of safety-critical systems over the nodes of the information and telecommunication network", Advanced Information Systems, Vol. 1, No. 2, P. 4–9. DOI: https://doi.org/10.20998/2522-9052.2017.2.01

Sivaram, M., Batri, K., Amin Salih, Mohammed and Porkodi V. (2019), "Exploiting the Local Optima in Genetic Algorithm using Tabu Search", Indian Journal of Science and Technology, Vol. 12, Issue 1, P. 1-13. DOI: https://doi.org/10.17485/ijst/2019/v12i1/139577

Zykov, I., Kuchuk, N., Shmatkov, S. (2018), "Architecture synthesis of the computer system of transaction control e-learning", Advanced Information Systems, Vol. 2, No. 3, P. 60–66. DOI: https://doi.org/10.20998/2522-9052.2018.3.10

Gelenbe, E., Pujolle, G. (2010), Analysis and synthesis of computer systems (2nd Edition), Advances in Computer Science and Engineering : Texts, Vol. 4, 309 p.

Kuchuk, N., Mohammed, A. S., Shyshatskyi, A. and Nalapko, O. (2019), "The method of improving the efficiency of routes selection in networks of connection with the possibility of self-organization", International Journal of Advanced Trends in Computer Science and Engineering, No. 8 (1), Р. 1–6. DOI: https://doi.org/10.30534/ijatcse/2019/0181.22019

Kuchuk, G., Kharchenko, V., Kovalenko, A., Ruchkov, E. (2016), "Approaches to selection of combinatorial algorithm for optimization in network traffic control of safety-critical systems", East-West Design & Test Symposium (EWDTS), P. 1–6. DOI: https://doi.org/10.1109/EWDTS.2016.7807655

Mozhaev, O., Kuchuk, H., Kuchuk, N., Mozhaev, M., Lohvynenco, M. (2017), "Multiservise network security metric", IEEE Advanced information and communication technologies-2017, Proc. of the 2th Int. Conf. Lviv, 2017, P. 133–136.

Kosenko, V. (2017), "Principles and structure of the methodology of risk-adaptive management of parameters of information and telecommunication networks of critical application systems", Innovative Technologies and Scientific Solutions for Industries, No. 1 (1), P. 46–52. DOI: https://doi.org/10.30837/2522-9818.2017.1.046

Kuchuk, G. A., Kovalenko, A. A., Mozhaev, A. A. (2010), "An Approach To Development Of Complex Metric For Multiservice Network Security Assessment", Statistical Methods Of Signal and Data Processing (SMSDP – 2010): Proc. Int. Conf., October 13-14, 2010. – Kiev: NAU, RED, IEEE Ukraine section joint SP, 2010, P. 158–160.

Kliuiev, O., Mozhaiev, M., Uhrovetskyi, O., Mozhaiev, O., Simakova-Yefremian, E. (2019), "Method of forensic research on image for finding touch up on the basis of noise entropy", 2019 3rd International Conference on Advanced Information and Communications Technologies, AICT 2019 – Proceedings.

Gavrylenko, S. (2019), "Synthesis of identification measurements in the computer system of critical purpose", Innovative Technologies and Scientific Solutions for Industries, No. 2 (8), P. 36–43. DOI: https://doi.org/10.30837/2522-9818.2019.8.036

Filimonchuk, T., Volk, M., Risukhin, M., Olshanska, T., Kazmina, D. (2019), "The modified information technology for the distribution of resource tasks for cloud computing systems", Innovative Technologies and Scientific Solutions for Industries, No. 1 (7), P. 121–129. DOI: https://doi.org/10.30837/2522-9818.2019.7.121

Davydovskyi, Y., Reva, O., Artiukh, O., Kosenko, V. (2019), "Simulation of computer network load parameters over a given period of time", Innovative Technologies and Scientific Solutions for Industries, No. 3 (9), P. 72–80. DOI: https://doi.org/10.30837/2522-9818.2019.9.072

Mohammed, Amin Salih, Saravana, Balaji B., Saleem, Basha M. S. (2019), "Fuzzy applied energy aware clustering based routing for IoT Networks", Advanced Information Systems, Vol. 3, No. 4, P. 140-145. DOI: https://doi.org/10.20998/2522-9052.2019.4.22

Akayev, A. A., Mayorov, S. A. (1988), Optical methods of information processing [Opticheskiye metody obrabotki informatsii], Moscow : Higher school, 237 p.

Kuchuk, G., Kovalenko, A., Komari, I. E., Svyrydov, A., Kharchenko, V. (2019), "Improving big data centers energy efficiency: Traffic based model and method", Studies in Systems, Decision and Control, Springer Nature Switzerland AG, Vol. 171, P. 161–183. DOI: http://doi.org/10.1007/978-3-030-00253-4_8

Svyrydov, A., Kuchuk, H., Tsiapa, O. (2018), "Improving efficienty of image recognition process: Approach and case study", Proceedings of 2018 IEEE 9th International Conference on Dependable Systems, Services and Technologies, DESSERT 2018, P. 593–597. DOI: http://dx.doi.org/10.1109/DESSERT.2018.8409201

Saravana, Balaji B., Karthikeyan, N.K., Raj Kumar, R.S., (2018), "Fuzzy service conceptual ontology system for cloud service recommendation", Computers & Electrical Engineering, Vol. 69, Р. 435–446. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compeleceng.2016.09.013

Saravana, Balaji B., Mohamed, Uvaze Ahamed, Eswaran C., Kannan R. (2019), "Prediction-based Lossless Image Compression", Lecture Notes in Computational Vision and Biomechanics (Springer), Vol. 30, No. 1, Р. 1749–17961, DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-00665-5_161

Mozhaiev, M., Kuchuk, N., Usatenko M. (2019), "The method of jitter determining in the telecommunication network of a computer system on a special software platform", Innovate Technologies and Scientific Solutions for Industries, No. 4 (10), P. 134-140. DOI: https://doi.org/10.30837/2522-9818.2019.10.134

American National Standard for Telecommunications (1994), "Synchronization Interface Standards for Digital Networks", ANSI T1.101-1994.

International Telecommunication Union (2007), "Timing requirements at the output of primary reference clocks suitable for plesiochronous operation of international digital links", ITU-T Recommendation G.811.

International Telecommunication Union (2011), "The control of jitter and wander within digital networks which are based on the 1544 kbit/s hierarchies", ITU-T Recommendation G.824.

Strelkov, A. I., Stadnik, A. M., Korotkov V. V. (2001), "Features of the incoherent acousto-optic spectrum analyzer at a finite recording time" [Osobennosti raboty nekogerentnogo akustoopticheskogo spektroanalizatora pri konechnom vremeni registratsii], Radio engineering, Kharkiv : KhNURE, No. 122, P. 162–168.

##submission.downloads##

Як цитувати

Rudnytsky, V., Mozhaiev, M., & Kuchuk, N. (2020). МЕТОД ДІАГНОСТИКИ ПОРУШЕНЬ СИНХРОНІЗАЦІЇ ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙНОЇ МЕРЕЖІ КОМП’ЮТЕРНОЇ СИСТЕМИ КРИТИЧНОГО ЗАСТОСУВАННЯ. СУЧАСНИЙ СТАН НАУКОВИХ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ТЕХНОЛОГІЙ В ПРОМИСЛОВОСТІ, (1 (11), 172–180. https://doi.org/10.30837/2522-9818.2020.11.172

Номер

№ 1 (11) (2020)

Розділ

ЕЛЕКТРОНІКА, ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙНІ СИСТЕМИ ТА КОМП'ЮТЕРНІ МЕРЕЖІ

Ліцензія

Авторське право (c) 2020 Vladimir Rudnytsky, Mykhailo Mozhaiev, Nina Kuchuk

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Наше видання використовує положення про авторські права Creative Commons для журналів відкритого доступу.

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License (CC BY-NC-SA 4.0), котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

  • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо не комерційного та не ексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

  • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису опублікованої роботи, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.