Метод ієрархічно-координаційної міждоменної маршрутизації у програмно-конфігурованій інфокомунікаційній мережі із забезпеченням нормованої якості обслуговування

Maryna Yevdokymenko

doi:10.30837/pt.2019.2.01

Автор(и)

Maryna Yevdokymenko Харківський національний університет радіоелектроніки, Україна

DOI:

https://doi.org/10.30837/pt.2019.2.01

Ключові слова:

Метод, Маршрутизація, Координація, Домен, Затримка, Мережа

Анотація

У роботі запропоновано метод ієрархічно-координаційної міждоменної маршрутизації у програмно-конфігурованій інфокомунікаційній мережі (ІКМ), новизною якого є те, що отримані за його допомогою маршрутні рішення спрямовані не тільки на підвищення масштабованості ІКМ, але й на забезпеченням нормованої якості обслуговування за показникам середньої швидкості передачі та наскрізної середньої затримки пакетів. Він заснований на використанні декомпозиційної потокової моделі маршрутизації, основу якої складали умови міждоменної взаємодії та умови забезпечення нормованої якості обслуговування, які отримані на підставі тензорного моделювання ІКМ в геометричному просторі, який створювався координатними шляхами. В межах запропонованого методу задачу міждоменної QoS-маршрутизації вдалося представити в оптимізаційній формі з квадратичним критерієм оптимальності, для розв’язання якої використано принцип цільової координації з теорії ієрархічних багаторівневих систем управління. В ході дослідження запропонованого методу міждоменної QoS-маршрутизації на ряді розрахункових прикладів підтверджена його працездатність та ефективність з точки зору забезпечення нормованої якості обслуговування. Експериментально встановлено, що метод сходився до оптимального рішення за кінцеву кількість ітерацій Зменшення кількості подібних ітерацій сприяє зниженню обсягів службового трафіка, який передається в мережі між маршрутизаторами та SDN-контролерами різних рівнів, а також мінімізації загального часу розв’язання задачі міждоменної QoS-маршрутизації.

Посилання

Wibowo F.X.A. et al. Multi-domain software defined networking: research status and challenges. Journal of Network and Computer Applications, 2017, Vol. 87. P. 32-45.

Katsalis K. et al. Implementation experience in multi-domain SDN: Challenges, consolidation and future directions. Computer Networks, 2017, Vol. 129. Р. 142-158.

Blial O., Mamoun M. Ben, Benaini R. An Overview on SDN Architectures with Multiple Controllers. Journal of Computer Networks and Communications. 2016. Vol. 2, P. 1-8. DOI: 10.1155/2016/9396525.

Medhi D., Ramasamy K. Network Routing, Second Edition: Algorithms, Protocols, and Architectures (The Morgan Kaufmann Series in Networking) 2nd Edition. Cambridge, MA, USA: Elsevier Inc., 2018. 1018 p.

Misra S., Goswami S. Network Routing: Fundamentals, Applications, and Emerging Technologies 1st Edition. Wiley, 2017. 536 p.

Uyless D. Black. IP routing protocols: RIP, OSPF, BGP, PNNI and Cisco routing protocols. Prentice Hall PTR, 2000. 287 р.

Szigeti T., Zacks D., Falkner M., Arena S. Cisco Digital Network Architecture: Intent-based Networking for the Enterprise. Cisco Press, 2018. 800 p.

Wójcik R., Domżał J., Duliński Z. A survey on methods to provide interdomain multipath transmissions. Computer Networks. 2016. Vol. 108. P. 233-259.

Wright B. Inter-area routing, path selection and traffic engineering. Enfield: data Connection Limited. 2003. 42 p.

Eun J.S., Jung H. The implementation of domain routing protocol in hierarchical domain network model // 2015 17th Asia-Pacific Network Operations and Management Symposium (APNOMS) (Busan, South Korea, 19-21 Aug. 2015). Busan, 2015. P. 396-399.

Lemeshko, O., Nevzorova O., Hailan A.M. Hierarchical Method of Routing and Resource Allocation in DiffServ-TE Network. Advanced Trends in Radioelectronics, Telecommunications and Computer Engineering (TCSET’2018): 14th International Conference (Lviv-Slavske, Ukraine, 20-24 Feb. 2018). Lviv, 2018. P. 1-5.

Лемешко А.В., Хайлан А.М. Многоуровневое управление трафиком в сети MPLS–TE DiffServ на основе координационного принципа прогнозирования взаимодействий. Проблеми телекомунікацій. 2010. № 1 (1). С. 35–44. URL: http://pt.nure.ua/wp-content/uploads/2020 /01/101_lemeshko_traffic.pdf.

Lemeshko O., Yeremenko O., Nevzorova O. Hierarchical Method of Inter-Area Fast Rerouting. Transport and Telecommunication Journal. 2017 18(2). P. 155-167.

Nevzorova Ye.S., Arous K.M., Salakh M.T.R. Method for hierarchical coordinated multicast routing in a telecommunication network. Telecommunication and Radio Engineering. 2016. Vol. 75. P. 1137- 1151.

Лемешко А.В., Невзорова Е.С., Ильяшенко А.Е. Разработка и анализ метода иерархическо-координационной междоменной маршрутизации в телекоммуникационной сети. Наукові записки Українського науково-дослідного інституту зв’язку. 2016. №4 (44). С. 49- 67.

White R., Tantsura J. E. Navigating Network Complexity: Next-generation routing with SDN, service virtualization, and service chaining. AddisonWesley Professional, 2015. 320 p.

Lin S.C., Akyildiz I.F., Wang P., Luo M. QoS-aware Adaptive Routing in Multi-Layer Hierarchical Software Defined Networks: A Reinforcement Learning Approach. 2016 IEEE International Conf. on Services Computing (San Francisco, CA, USA, 27 June-2 July 2016). San Francisco, 2016. P. 25-33.

Amin R., Reisslein M., Shah N. Hybrid SDN Networks: A Survey of Existing Approaches. IEEE Communications Surveys & Tutorials. 2018. 48 p. DOI: 10.1109/COMST.2018.2837161.

Месарович М., Мако Д., Такахара И. Теория иерархических многоуровневых систем. М.: Мир, 1973. 344 с.

Сингх М., Титли А. Системы: декомпозиция, оптимизация и управление. М.: Машиностроение, 1986. 494 с.

Поповский В.В., Лемешко А.В., Евсеева О.Ю. Динамическое управление ресурсами ТКС: математические модели в пространстве состояний. Наукові записки УНДІЗ. 2009. №1(9). С. 3-26.

Поповский В. В., Лемешко А.В., Евсеева О.Ю. Математические модели телекоммуникационных систем. Часть 1. Математические модели функциональных свойств телекоммуникационных систем. Проблеми телекомунікацій. 2011.№ 2(4).С. 3.-41. Режим доступу: http://pt.nure.ua/wp-content/uploads/2020/01/ 112_popovsky_functional.pdf.

Лемешко О.В., Євсеєва О.Ю., Симоненко Д.В. Модель динамічного балансування мережних ресурсів у телекомунікаційній мережі. Системи обробки інформації. 2008. Вип. 5(72). С.71-74.

Segall A. The modeling of adaptive routing in data communications networks. IEEE Trans. on communications. 1975. Vol. 25, № 1. P.85 – 95.

Yeremenko O., Lemeshko O. QoS Ensuring over Probability of Timely Delivery in Multipath Routing. In: Hu Z., Petoukhov S., Dychka I., He M. (eds) Advances in Computer Science for Engineering and Education. ICCSEEA 2018. Advances in Intelligent Systems and Computing, Springer, Cham. 2018. Vol. 754. P. 244-254. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-91008-6_25

Lemeshko O.V. Policy-based QoS management model for multiservice networks / O.V. Lemeshko, S.V. Garkusha, O.S. Yeremenko , A.M. Hailan. International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON), 21-23 May 2015, Omsk, Russia. Publisher: IEEE. P. 1-4.

Lemeshko A.V., Evseeva O.Yu., Garkusha S.V. Research on Tensor Model of Multipath Routing in Telecommunication Network with Support of Service Quality by Greate Number of Indices. Telecommunications and RadioEngineering, 2014, Vol.73, No 15. P. 1339-1360.

Lemeshko O., Yeremenko O. Dynamic Presentation of tensor model for multipath QoS-routing. Modern Problems of Radio Engineering, Telecommunications and Computer Science. Proceedings of the international Conference TCSET’2016. – Lviv-Slavske, Ukraine, February 23 - 26, 2016: Publishing House of Lviv Polytechnic, 2016. P. 601-604.

Лемешко А.В. Тензорная модель многопутевой маршрутизации агрегированных потоков с резервированием сетевых ресурсов, представленная в пространстве с кривизной // Праці УНДІРТ. Випуск №4 (40). – Одеса: Видання УНДІРТ, 2004. – С. 12-18.

Lemeshko O., Yevdokymenko M., Naors Y. Anad Alsaleem. Development of the tensor model of multipath QoE-routing in an infocommunication network with providing the required Quality Rating // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018. Vol. 5, Issue 2 (95). P. 40–46. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.141989.

Yevdokymenko M. Routing Tensor Model with Providing Multimedia Quality. Problems of Infocommunications. Science and Technology” (PICS&T-2019): International Scientific-Practical Conference–Kyiv, 2019. P. 819 - 824.

Лемешко А.В., Евсеева О.Ю. Тензорная геометризация структурно-функционального представления телекоммуникационной системы в базисе межполюсных путей и внутренних разрезов. Наукові записки УНДІЗ. 2010. Вип. 1, № 13. С. 14–26.

Lemeshko O.V., Yeremenko O. S., Hailan A. M. QoS solution of traffic management based on the dynamic tensor model in the coordinate system of interpolar paths and internal node pairs. Radio Electronics & Info Communications (UkrMiCo): Proceedings of the International Conference, Kiev, Ukraine, 11-16 Sept. 2016. IEEE, 2016. P. 1–6. DOI: 10.1109/UkrMiCo.2016.7739625.

Yeremenko O. Development of the dynamic tensor model for traffic management in a telecommunication network with the support of different classes of service. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2016. Vol. 6, Issue 9 (84). P. 12–19. DOI: 10.15587/1729-4061.2016.85602.