автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.13, диссертация на тему:Исследование и создание адаптивных телекоммуникационных систем для региональных научно-образовательных сетей с интенсивным трафиком

На правах рукописи

Ромасевич Павел Владимирович

ИССЛЕДОВАНИЕ И СОЗДАНИЕ АДАПТИВНЫХ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ ДЛЯ РЕГИОНАЛЬНЫХ НАУЧНО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ С ИНТЕНСИВНЫМ ТРАФИКОМ

Специальность:

05 13 13 - Телекоммуникационные системы и компьютерные сети

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Самара - 2005

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего

профессионального образования «Поволжская государственная академия телекоммуникаций и информатики» (ГОУ ВИО ПГ'АТИ).

Научный руководитель:

- доктор технических наук, профессор

Тяжев Анатолий Иванович

Официальные оппоненты

- доктор технических наук, профессор

Лихтциилер Борис Яковлевич

- кандида г технических наук

Маслов Евгений

1

Николаевич

Ведущее предприятие Российский научно-исследовательский институт развития общссгпеиимх сегсй (РосНИИРОС), г Москва

Защита состоится 23 декабря 2005 г в 14.00 на заседании диссертационного совета Д 219.003 02 при Поволжской государственной академии телекоммуникаций и информатики по адресу 443010, г Самара, ул Л Толстого 2.3.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью учреждения, просим высылать по адресу. 443010,1' Самара, ул Л.Толстого 23, ПГАТИ

С диссертацией соискателя можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО ПГАТИ

Автореферат разослан «22» 200-Гг.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 219.003 доктор технических наук, доцент

Мишин Д.В.

п4мэе

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАКОТЫ

Актуальность темы диссертации.

Одним из необходимых условий развития информационного пространств России является создание телекоммуникационной инфраструктуры передачи данных, необходимой для различных видов обмена информацией, в том числе в области науки и образования, в различных регионах Российской Федерации

Государственная политика в области информатизации науки и образования н рамках Межведомственной программы создания «Национальной сети компьютерных коммуникаций для науки и высшей школы» способствовала созданию опорных научно-образовательных сетей федерального значения 1ШЫй и ШМЫ«, осуществляющих передачу данных в регионы по специальным бюджетным тарифам. Ввиду того, что данный трафик предназначен для некоммерческого использования, федеральные операторы научно-образовательных сетей обязывают создавать телекоммуникационные инфраструктуры его доставки и распределения внутри региона.

Сложившаяся практика развития российских научно-образовательных сетей такова, что распределение бюджетного трафика внутри региона обеспечивает бюджетный оператор (БО), имеющий лицензии Мининформсвязи на соответствующие услуги и статус представителя федеральных научно-образовательных сетей в регионе.

В условиях ярко выраженного фактического монополизма коммерческих операторов (КО) связи внутригородского и междугороднего уровней, оператор научно» образовательной сети (БО) рассматривается коммерческим оператором в качестве конкурента. Поскольку создание собственных протяженных коммуникаций не каждому ЛО под силу, жизнь заставляет использовать линейную инфраструктуру первичных операторов связи, организуя каналы передачи данных согласно имеющихся у КО технических условий. Это значительно заггрудняет построение в полной мерс масштабируемой и отказоустойчивой инфраструктуры научно-образовательных сетей.

В отличие от стран мира с развитыми информационными сетями, где телекоммуникационная инфраструктура системно создавалась типовыми решениями в течение многих лет, в России создание в регионах телекоммуникационных сетей и применение современного телекоммуникационного оборудования осложнено необходимостью быстрого внедрения инфокоммуникаций и огромным разнообразием технических условий для их построения. Это многообразие является следствие больших географических масштабов, отсутствием достаточных средств для прокладки современных линий связи, а также нежелания КО предоставлять для использования существующую кабельную инфраструктуру для нужд БО.

Принципиальной особенностью построения телекоммуникационных сетей для КО является жесткие финансовые ограничения. Это требует исследования и применения оригинальных научно-технических решений, позволяющих создавал, надежные телекоммуникационные системы при минимальных загратах как в процессе инсталляции, так и в процессе эксплуатации.

Несмотря на одинаковую формулировку требований к региональным сетям передачи данных подходы к их созданию на местах зависят от технических условий. Поэтому создание телекоммуникационной инфраструктуры передачи данных в каждом регионе является научно-технической проблемой, решение когорой часто требует научпнх исследований и оригинальных технических решений.

Значительный вклад в исследования и создание телекоммуникационных систем внесли В.М.Вишневский, Б.Я.Лихтциндер, Б.СЛДмбахов, О.В.Шеяухин, Л.И.Абросимои, Е.А.Богатырев и др., коллективы Государственного научно-исследовательского института информационных технологий и телекоммуникаций (ГосНИИ И П «Иифпршчгя») код руководством А.Н.Тихонова, Российского научно-исс® цчитодотишМйВДМЭДювития общественных сетей (РосНИИРОС) под руководством > .111/лфя*АН{М)ВМА-росс*йского

регионального центра информатизации Ростовского государственного университета (Ю1Ш1ФО PI У) под руководством Л.А.Крукиера и др.

Несмотря на решение широкого круга вопросов исследования и создания гелекоммупиюншошшх сетей, приходится констагировать, чго остается ряд нерешенных задач, особенно актуальных для БО. К ним можио отнести:

отсутствие решений iro адаптивной реакции на перегрузку интерфейсов телекоммуникационных систем передачи данных на основании свойств сетевого трафика

недостаточную информацию о поведении сетевой задержки, вносимой 1елекоммуникационпой системой при изменении ее параметров, что часто имеет место в силу изменения технических и финансовых условий

адекватность конфигурации телекоммуникационного оборудования состоянию сетевого графика дня сохранения работоспособности и управляемости сети передачи дашшх

Таким образом, является актуальным создание региональных сегментов российской телекоммуникационной сети передачи данных для решения задач в области образования и науки, способной сохранять работоспособность в условиях интенсивного ceieBoro (рафика за ечеч автоматической адаптивной реакции на перегрузки интерфейсов телекоммуникационных систем.

Нее это определяет объект исследований, которым является региональная телекоммуникационная сеть передачи данных для учреждений образования и науки в рамках уникальных технических условий региона и финансовых ограничений на ее построение и эксплуатацию.

Предметами исследования являются"

Телекоммуникационные системы на базе стандартного телекоммуникационного оборудования с использованием сетей SDII.

Телекоммуникационные системы с использованием оборудования Cisco Systems серий 2600, 3600, 3700 в условиях интенсивного сетевого трафика Кошроль и предотвращение перегрузок телекоммуникационных систем сети в условиях интенсивного трафика с учетом его свойств.

Необходимость создания региональных сегментов российской телекоммуникационной инфраструктуры образования и науки определяет цель диссертационной рабшы - исследование и создание адаптивных телекоммуникационных систем региональной опорной сети передачи данных, способных осуществлять мониюринг и предупреждать перегрузки на участках сети путем автоматической реконфшурации интерфейсов на основании свойств сетевого трафика

Для достижения поставленной цели в диссертации решались следующие основные задачи:

Проведение сравнительного анализа существующих методологий исследования телекоммуникационных сетей и разработка модели региональной телекоммуникационной сети передачи данных в рамках технических условий, бюджетных ограничений и специфических отношений БО и КО Исследование и разработка цифровых каналов передачи данных для и итерации региональной телекоммуникационной сети в опорные федеральные сети и методов резервирования каналов ядра региональной телекоммуникационной сети. Исследование статистических характеристик сетевого трафика абонентов региональной телекоммуникационной сети передачи данных для выбора его адекватной модели.

Разработка концепции адаптивной системы мониторинга региональной телекоммуникационной сети передачи данных и создание программных комплексов оценки параметров телекоммуникационного оборудования Cisco Systems серий 2600, 3600, 3700 и предупреждения перегрузок каналов связи в региональной

телекоммуникационной сети передачи данных на основании текущих статистических характеристик сетевого трафика.

Методы исследования, использованные в диссертации, включают системный анализ, эмпирическое исследование в виде измерений и эксперимента, теорию массового обслуживания, теорию фракталов и статистических расчетов.

Научную новизну данной работы определяют следующие результаты: Впервые на основании полученной в диссертации формулы для расчета средней задержки пакетов в i елекоммуникационной сети усыновлено, что при наличии эффекта самоподобия трафика в телекоммуникационной системе с дефицитом полосы пропускания время задержки снижается при определенных значениях коэффициента использования интерфейсов.

Обобщена формула Клейнрока отношения задержек одноканальпых телекоммуникационных систем для случая самоподобного трафика, в резулыате чего удалось определить области значений коэффициента использования, при которых достигается снижение задержки па «зажатом» канале и показана связь данного явления со степенью самоподобия сетевого трафика. Предложены методика расчета оперативной памяти ввода/вывода и орткпальные способы снижения загрузки центрального процессора и экономии оперативной памяти телекоммуникационных систем Cisco Systems серий 2600, 3600, 3700 в условиях самоподобного сетевого трафика и обоснована необходимость уточнения фирменной методики Cisco Systems для расчета памяти этих систем. Разработаны оригинальные структурная схема и алгоритм работы адаптивной телекоммуникационной системы, обеспечивающей контроль и прсдотаращеиис перегрузок сети, построенной с использованием телекоммуникационных систем компании Cisco Systems серий 2600, 3600 и 3700 на основе обработки текущих параметров сетевого трафика

Практическая значимость данной работы определяется-

Созданием системы мониторинга телекоммуникационных систем сети регионального масшгаба, которая обеспечивает автоматическую ацаптивпую реакцию на наступающие перегрузки интерфейсов телекоммуникационных систем ядра сети, не зависящей от типа используемых протоколов сетевого и транспортного уровней модели OSI.

Экономией финансовых средств на аппаратную модернизацию телекоммуникационных систем региональной сети передачи данных, исключение необходимости приобретения коммерческих систем мониторинга и повышение оперативности службы технической поддержки сети при уменьшении се численности и квалификации.

Повышением стабильности работы я/фа региональной телекоммуникационной сети образования и науки за счет снижения процента загрузки центрального процессора и оперативной памяти телекоммуникационных систем на базе оборудования Cisco серий 2600, 3600 и 3700 и разработанного способа резервирования каналов свяли Созданием цифровых каналов передачи данных на базе телекоммуникационных систем «Морион», RAD и Cisco с использованием инфраструктуры сетей SDII, что позволяет создавать отказоустойчивые телекоммуникационные сети передачи данных различного уровня на базе инфраструктуры первичных операторов связи. Разработкой программного комплекса оценки объема памяти ввода/вывода телекоммуникационных систем компании Cisco Systems серий 2600, 3600 и 3700 исходя из текущих характеристик трафика в каналах передачи данных Разработкой программного комплекса сравнительной оценки степени самоподобия сетевого трафика, необходимой для выбора адекватного метода се оценки на конкретных массивах эмпирических данных, полученных с телекоммуникационного оборудования.

Использованием материалов диссертации в учебном процессе на факультете и информационных технологий и телекоммуникаций (ФИТТ) Волгоградского государственного университета.

Учитывая широкое распространение телекоммуникационного оборудования Cisco Systems, KAL), «Морион» и инфраструктуры SDH, полученные результаты могут быть использованы любой организацией, осуществляющей создание отказоустойчивой телекоммуникационной инфраструктуры передачи данных и ее последующую женлуатацию.

Практическая значимость диссертационной работы подтверждается актами внедрения ее результатов ТУ-5 Южного филиала ОАО «Ростелеком», коммерческими Интернет-провайдерами «ВИСТ он-лайн» и «УНИКО», бюджетным Интернет-провайдером Центром Интернет ВолГУ, а также в учебный процесс факультета информационных технологий и телекоммуникаций ВолГУ. Аиробянии результатов работы н публикации.

Основные результаты диссертационной работы докладывались, обсуждались и были одобрены на VII Всероссийской Конференции предс тавителей региональных научно- ,

образовательных сетей «RKLARN-2000» (Самара, 2000), VIII Всероссийской Конференции нрсдстаии гелей региональных научно-образовательных сетей «RELARN-2001» (Петрозаводск, 2001), Всероссийской научной конференции «Научный сервис в сети /

Интернет» (Новороссийск, 2001), IX Всероссийской Конференции представителей 'региональных научно-образовательных сетей «RRLARN-2002» (Нижний Новгород, 2002), Всероссийской научной конференции «Научный сервис в сети Интернет» (Новороссийск, 2002), X Всероссийской Конференции представителей региональных научно-образовательных сетей «RKLARN-2003» (Санкт-Петербург, 2003), Международном конгрессе конференций И'Ю-2003 «Информационные технологии в образовании» (Москва, 2003), XI Всероссийской Конференции представителей региональных научно-образовательных сетей «RELARN-2004» (Самара, 2004), XI Всероссийской научно-методической конференции «Телематика-2004» (Санкт-Петербург, 2004), XII Всероссийской Конференции представителей pci иональнмх научно-образовааельных сетей «RHI.ARN-2005» (Нижний Новгород, 2005).

Публикации. По материалам диссертационных исследований опубликовано 3 С1Шьи в периодических изданиях, 11 публикаций в виде тезисов докладов, из них одна на Международном конгрессе конференций На заши i-y выносится:

Концептуальная модель, алгоритм работы адаптивной телекоммуникационной системы с предупреждением и предотвращением перегрузок, возникающих в сетях передачи данных в условиях интенсивного сетевого трафика и ее программный ■

комплекс. J

Оценка средней задержки телекоммуникационной сети и влияния на задержку одноканальной телекоммуникационной системы изменения ее параметров в условиях самонодобного трафика ' '

Способ снижения загрузки CPU и экономии оперативной памяти маршрутизаторов Cisco Systems в сетях с интенсивным трафиком, оценка объема памяти ввода/вывода для этих устройств, учитывающая самоподобие трафика и программный комплекс для оценки размера памяти ввода/вывода телекоммуникационных устройств на основании свойств сетевого трафика Схема построения цифровых каналов передачи данных на основе оборудования Cisco Systems и «Морион» с использование сетей SDH и алгоритм резервирования каналов передачи данных и маршрутных путей для случая линейного типа ядра телекоммуникационной сети.

Программный комплекс сравнительной оценки самоподобия трафика и аппроксимации распределения сетевого трафика в телекоммуникационных системах

Объем и структура работы.

Диссертационная рабша состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и 12 приложений Основная часть содержит 185 с границ, включая 34 рисунка и 3 таблицы. Список литературы содержит 121 наименование

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ НО ГЛАВАМ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и основные задачи исследования, показана научная новизна, а гакже представлены положения, выносимые па защиту.

Первая глава посвящена обзору отечественных и зарубежных работ но вопросим исследования и реализации телекоммуникационных систем и подходов к разработке телекоммуникационных сетей передачи данных. Источники но данному вопросу можно условно разделить на две группы.

Первая группа, включающая в основном книги, посвящена пракгичсскому рассмотрению различных сетевых технологий. В этой группе источников подробно освещаются достоинства и недостатки отдельных сетевых технологий, имеются рекомендации по их типичному применению. Однако в этой литературе недостаючио подробно рассматриваются вопросы взаимодействия различных сетевых технологий с достаточной степенью их детализации.

Вторая группа включает статьи в периодических изданиях и материалы конференций Основной упор в этих статьях делается на теоретический аспект проблемы Однако достаточно редко результатом таких работ являются практические «инструмент» для сетевого инженера, позволяющие производить оценки параметров телекоммуникационной системы и на их основе быстро принимать решения Кроме того, исследователи зачастую моделируют не реальные телекоммуникационные устройства, на которых в основном и строятся сети передачи данных, а их функциональные анаиога Так, исследования маршрутизаторов в открытых научных публикациях носвящейы лишь их программным реализациям на базе различных компьютерных операционных сисгем

Автор диссертации считает необходимым создание работ, посвященных подробной методологии проектирования сетей передачи данных, практическому рассмотрению возможностей взаимодействия телекоммуникационного оборудования различных производителей, четкие рекомендации по практическому применению результатов теоретических исследований для создания телекоммуникационных систем и разработки «инструментов» технической поддержки телекоммуникационных сетей НС).

Принципиальной особенностью построения телекоммуникационных сетей для )>() является жесткие финансовые ограничения Это требует исследования и применения оригинальных научно-технических решений, позволяющих создавать надежные телекоммуникационные системы при минимальных затратах как в процессе инсталляции, гак и в процессе эксплуатации, что также интересно и для КО.

В частости, такими решениями являются взаимодействия телекоммуникационного оборудования различных производителей с использованием линейной инфраструктуры КО, разработка методов резервирования каналов телекоммуникационных сетей и способов снижения загрузки телекоммуникационных систем, что позволяет использовать относительно дешевое активное оборудование, создание систем мониторинга и автоматического предотвращения перегрузок телекоммуникационного оборудования, позволяющих снизить требования к количеству и уровню подготовки технического персонала, а также разработка методик и программных систем оценки параметров

телекоммуникационных систем, облегчающих принятие решений службой технической поддержки.

Во торой главе рассматривается роль моделирования в исследовании телекоммуникационных систем и предложена концептуальная модель региональной телекоммуникационной сети, определяющая ее состав и структуру, свойства ее элементов и связей между ними, существенных для цели моделирования, определенной в данной главе. В частости, определены параметры и требования к региональной телекоммуникационной сети БО, а также уникальные технические условия региона и ресурсы в рамках которых необходимо решить научно-техническую проблему исследования и разработки телекоммуникационных систем сети БО. Проведено обоснование сгруктуры и топологии сети, выбора сетевых протоколов, схемы адресации, подробно освящены 'технология построения внешних магистральных каналов связи и ядра сети, способы реализации отказоустойчивости.

В данной главе диссертации на основании подходов, изложенных в работах Клейнрока и Иорроса, получены формулы для вычисления средней общей задержки для телекоммуникационной системы (1) и оценки отношения средних задержек двух одноканальных телекоммуникационных систем с учетом эффекта самоподобия трафика

1 де Т задержка телекоммуникационной системы, С полоса пропускания канала, р - коэффициент использования интерфейса, // - параметр Херста трафика через интерфейс, П . средняя длина нуги в телекоммуникационной системе А. - полная скорость трафика внутри сети

Г '(е) - обрашая функция распределения потери пакетов на интерфейсе, а вариация трафика на интерфейсе,

Исследование полученного в данной главе отношения задержек одноканальных телекоммуникационных систем с различными параметрами производилось в широком диапазоне их изменения и позволяет сделать важные выводы, имеющие практическое значение при разработке телекоммуникационных систем.

Фактически рассмотрено изменение задержки одной и той одноканальной телекоммуникационной системы передачи данных при изменении ее параметров, таких как полоса пропускания и степень самоподобия трафика, что на практике часто имеет место в силу финансовых и технических причин.

Показано, во-первых, что при наличии эффекта самоподобия в гелскоммуникационной системе с ограниченной полосой пропускания возможно достижение меньшей задержки при определенных значениях коэффициента использования.

Во-вторых, получено значение коэффициента использования, при котором задержка остается прежней при изменении параметров канала и сетевого трафика.

(2):

0)

(2)

В-третьих, оценены области значений коэффициента использования, при которых достигается меньшая задержка на «зажатом» канале (с дефицитом полосы пропускания) и показана связь данного явления со степенью самоподобия сетевого трафика

На основании полученных результатов можно констатировать возможность примерного сохранения сетевой задержки при измепении пропускных способностей каналов в телекоммуникационных сетах с самоподобным трафиком.

В третьей главе разработаны схемы построения цифровых каналов передачи данных на основе сетей SDH (Рис 1) В работе впервые реализована прямая стыковка отечественного оборудования ОВГ-25 с оборудованием компании Cisco Systems и приведены конфигурационные файлы телекоммуникационного оборудования [6].

ВГПУ АТСЗЗ ВопГУ

V36 V35

Рис 1 Логическая схема канала связи

Произведено экспериментальное исследование взаимодействия оборудования компании Cisco Systems с отечественным мультиплексором (Х5М-ЗОК на длине 30 м интерфейсного кабеля V.35 через интерфейсные платы OD-121. Исследование показало возможность безошибочного взаимодействия данных устройств и може#5ыть применимо в случае установки устройств в удаленных друг от друга аппаратных стойках в пределах липейно-аппаратного зала.

В этой главе разработан алгоритм резервирования каналов передачи данных и маршрутных путей для случая линейного типа ядра телекоммуникационной сети (Рис.2), основанный на двойном подключении ядра сети к магистральным междугородным каналам различных операторов и использования «плавающих» стандартных маршрутов, что обеспечивает резервирование до сетевого уровня модели OSI.

Предложен оригинальный способ снижения загрузки CPU и экономии оперативной памяти маршрутизаторов Cisco Systems в сетях с интенсивным трафиком за счет использования рекурсивных стандартных маршрутов, направленных на серийные интерфейсы других маршрутизаторов ядра сети. Это позволяет сократить ресурсы оперативной памяти маршрутизатора на хранение ARP-таблицы и ресурсы процессора, интенсивно расходуемые в случае ее чрезмерного роста, что дало возможность уменьшить процент загрузки центральных процессоров маршрутизаторов ядра региональной сети на 30-50%.

Произведена оценка объема памяти ввода/вывода для маршрутизаторов Cisco Systems с использованием полученной в диссертации формулой (3), учитывающая самоподобную специфику трафика и потерю пакетов на их интерфейсах, имеющей место в телекоммуникационных сетях в высокой степенью загрузки каналов связи:

М = ~ - У MTU, У

1024 , 'jfe,

,2 n-H>f-\(£)l-„

1

2Я-1 QW-H)

О- р/1-"

'и

)

где MTU - ■ максимальный размер пакета на данном интерфейсе.

,' Мммюя Курган ВдиГУ АТСЗЗ ДоиСмииягд \

¡р route 0.0 0 0 0.0 О 0 RUNNet 200 ( резервное направление в Internet) для 8ГПУ

Рис 2 Перенаправление трафика в случае полного обрыва участка ядра сети

Показано, чю фирменная мелодика компании Cisco Systems по расчету объема памяти маршрутизаторов серий 2600, 3600 и 3700 не учитывает специфику трафика и может давать шачения, неадекватные реальной сетевой ситуации, и, следовательно, требующие уточнения Так, оценки памяти ввода/вывода для маршрутизатора ядра peí иошльнои научно-образовательной сети по фирменной методике компании Cisco Systems составляют 925 Кб, в то время как учет самоподобных свойств сетевого трафика даст резулькп в 2500 Кб, чю требует изменения конфигурации оперативной памяти маршрута »агора для его устойчивой работы [ 10].

Применение полученных результатов позволило стабилизировать работу Mapmpyi и заторов 1елекоммуникационной системы ядра сети и повысить отказоустойчивость peí ионалыюй сети передачи данных образования и науки, сэкономив значительные средства на модернизацию ее телекоммуникационной инфраструктуры, что отражено в актах внедрения результатов диссертационной работы

Предложенная методика оценки необходимой памяти ввода/вывода может быть /

применена для любо! о управляемого телекоммуникационного оборудования с входящим *

самонодобным графиком, поскольку в расчетах не используются детали внутренней архитектуры этих устройств I

Разработана компьютерная программа для оценки размера буферной памяти телекоммуникационных устройств на основании свойств сетевого трафика, в частности, степени самоподобия, потери пакетов и вариации трафика по экспериментальному массиву данных, получаемому с помощью широко используемой программы мониторинга MRTG.

Ввиду важности адекватной оценки степени самоподобия (параметра Херста) трафика в дисссршцш был разработан программный комплекс сравнительной оценки параметра Херста различными методами., Сравнительная оценка этого параметра дает возможность адскнатпо определить буферную память интерфейса телекоммуникационной системы и необходимую пропускную способность канала для различных потоков трафика.

В ходе выполнения данной работы был проведен анализ ряда методов оценки параметра Херста и пыбраиы три из них - метод изменения дисперсии, R/S-метод и

периодограммного анализа, давно и успешно используемые для оценки степени самоподобия сетевого трафика.

Для самоподобного процесса дисперсия выборочного среднего уменьшается медленнее, чем величина обратная размеру выборки:

а2(Х!,"")*Ът + при т«>, (4)

1де Ь - некоторая конечная положительная константа, гп-рашер блока выборки. Прологарифмировав обе части (4), получим зависимость

log(в2(x¡•^"]}»-^log(m)+log(a), при ги->оо (5)

Следовательно, можно получить оценку Р, вычислив /о^(ог2(лГ('";)) для различных значений г и отображая результаты графически от ^(т), провести через полученные точки прямую линию по методу наименьших квадратов Оценку для р определим как отрицательный наклон прямой линии, подобранной по методу наименьших квадратов И связан с Р через Н = 1 - р/2

Я/Б-метод основан на эмпирическом соотношении для самоподобиых процессов

Щ п) ц ...

ж сп при я->оо, (6)

М

$(п)

max&j- mm А;

R(П) lSjS„ KjSu

где —------------—

Прологарифмировав обе части (6), получим

Г R(n)

logiM

Н log(n)+log(c) при п -юо (7)

S(n)

Таким образом, параметр Н можно оценить, изобразив график log-

Щ»)

п) и, используя полученные точки, подобран по методу наименьших квадратов прямую линию с наклоном Н.

Периодограммами анализ использует факт, что для самоподобш» о процесса характер спектра в(ю) при и -» 0, зависимость спектральной плотности имеет вид. Iы(со)~{<оу'"2" при о 0. (8)

Начертив график ^[¡„(ш)] от 1о&(и), по методу наименьших квадратов подбирают касательную прямую линию к кривой, наклон которой будет равен 1-2Н.

В качестве экспериментальных данных были взяты файлы журнала программы МЯТО, снятые с телекоммуникационного оборудования ВолГУ.

Программный комплекс на основе входных данных рассчитывает параметр Хсраа и строит I рафики тремя выбранными методами (Рис.3). Программа выводит анализируемые трассы трафика, и показывает три наиболее подходящих распределения, которые могут пригодиться в дальнейших оценках Все полученные результаты сохраняются в Ыт1-документ.

В результате исследований на различных выборках I рафика было показано различное качество оценки параметра Херста Программный комплекс указывает наиболее подходящий метод для каждой конкретной выборки эмпирических данных. Это дает основание рекомендовать определенные методы оценки для конкретных выборок данных, получаемых с помощью программы МЯТО.

Разработанный программный комплекс на одних и тех же данных показывает более достоверные результаты по сравнению с аналогичными программными продуктами -

И

отечественной программой «Фрактан» и зарубежной веМи, которые дают на некоторых выборках параметр Херста больше единипы, что по определению невозможно

Несмотря на то, что объектом исследования являются самоподобпые процессы в телекоммуникационных системах, практическая значимость данного программного комплекса также заключается в том, что полученные результаты можно применять в других областях знаний, где имеют место самоподобные процессы, например в гидрологии, геофизике, биофизике, биологии и финансовой экономике.

Рис.3 Интерфейс программного комплекса сравнительной оценки параметра Херста

(экранная копия)

Четвертая глава посвящена разработке концептуальной модели и алгоритма работы адаптивной телекоммуникационной системы, обеспечивающей своевременное предупреждение и предотвращение перегрузок, возникающих в сетях передачи данных в условиях интенсивного сетевого трафика

Необходимость такой адаптивной системы для БО состоит в том, что автоматически самоорганизующаяся работа системы позволяет снизить расходы на техническую поддержку, что для БО актуально, а также привлекать для эксплуатации телекоммуникационной сети минимум технического персонала, а в ряде случаев вообще обойтись без него Научной и практической новизной созданной системы является заложенная в ней концепция автоматической реконфигурации интерфейсов телекоммуникационного оборудования па основании анализа сетевого трафика на канальном уровне, что позволяет применять данный метод на «слабых» моделях телекоммуникационных устройств, где используется диспетчеризация обслуживания FIFO Кроме того, ввиду использования данных трафика канального уровня, система не зависит от применяемых протоколов сетевого и транспортного уровней модели OSI, что позволяет использовать дачную систему в сетях с различными стеками протоколов Разработанная система предотвращения перегрузок является единственным на сегодняшний день средством поддержания стабильности -работы телекоммуникационной сети в случае'' применения транспортного протокола UDP, в котором отсутствует механизм реакции на перегрузки в сети. Кроме того, в отличие от механизма предотвращения перегрузок

протокола TCP, реагирующего на уже случившуюся перегрузку, разработанная система, напротив, предупреждает ее, позволяя избежать резкого изменения сетевой задержки.

Оригинальность системы состоит" также в том, что на сегодняшний день отсутствуют средства мониторинга сетей с коммутацией пакетов, учитывающих самоподобные свойства трафика и адаптивно подстраивающих параметры канала связи под текущую сетевую ситуацию.

Практическая значимость заключается в том, что данный результат может быть использован как средство предотвращения перегрузок, так и в качестве составной части программных комплексов для мониторинга трафика с целью его исследования и повышения качества обслуживания

Разработанный алгоритм (Рис.4) положен в основу иро1раммного комплекса дня предотвращения перегрузок активного сетевого оборудования. Работа созданного программного комплекса основана на мониторинге канала передачи данных, оценки основных статистических характеристик и степени самонодобия трафика, проходящего через этот канал и определение канальных ресурсов, необходимых для поддержания его работоспособности.

В основу расчета необходимой полосы пропускания положены две модели (Norros, M/Pareto) и при запуске программного комплекса необходимо выбрать одну из них, а также метод оценки параметра Херста На основании рассчитанной полосы пропускания программный комплекс в случае наступающей нере1рузки интерфейса автоматически изменяет конфигурацию последнего.

При уменьшении нагрузки на интерфейс программный комплекс снова производи! оценку параметров и соответственно меняет его конфигурацию под текущее состояние сетевого трафика При этом на экране отображается трасса трафика, опенка параметра Херста и необходимая полоса пропускания канала передачи данных в данный момент времени (Рис.5).

Эксплуатация разработанного программного комплекса на маршрутизаторах региональной научно-образовательной сети показала его работоспособность и эффективность при предупреждении перегрузок каналов передачи данных и поддержания стабильной работы телекоммуникационного оборудования паучно-образователыюй сети

Показана применимость данного программного комплекса для управления маршрутизаторами Cisco Systems в условиях интенсивного сетевою трафика.

В заключении сформулированы основные выводы диссертационной работы:

1. Разработаны оригинальные концептуальная модель и алгоритм работы адаптивной телекоммуникационной системы, обеспечивающей контроль и предотвращение перегрузок сети, построенной с использованием телекоммуникационных систем компании Cisco Systems серий 2600, 3600 и 3700 на основе обработки 'текущих параметров сетевого трафика.

2. Создан программный комплекс адаптивной телекоммуникационной системы с предупреждением и предотвращением перегрузок. Работа созданного программного комплекса основана на мониторинге канала передачи данных, оценки основных статистических характеристик и степени самонодобия трафика, проходящего через этот канал и определение канальных ресурсов, необходимых для поддержания работоспособное ги сети. На основании рассчитанной полосы пропускания программный комплекс в случае наступающей перегрузки интерфейса автоматически изменяет его конфигурацию, сохраняя работоспособность и управляемость телекоммуникационной системы.

3. На основании полученной в диссертации формулы для расчета средней задержки пакетов в телекоммуникационной сети установлено, что при наличии эффекта самоподобия трафика в телекоммуникационной системе с дефицитом полосы пропускания время задержки снижается при определенных значениях коэффициента использования интерфейсов. Обобщена формула Клейнрока

отношения задержек одноканальных телекоммуникационных систем для случая самоподобного трафика, в результате чего удалось определить области значений коэффициента использования, при которых достигается снижение задержки на «зажатом» канале и показана связь данного явления со степенью самоподобия сетевого трафика.

4. Предложены методика и получена формула оценки оперативной памяти ввода/вывода и оригинальные способы снижения загрузки центрального процессора и экономии оперативной памяти телекоммуникационных систем Cisco Systems серий 2600, 3600, 3700 в условиях самоподобного сетевого трафика и обоснована необходимость уточнения фирменной методики Cisco Systems для расчета памяти этих систем.

Графическое отображение собранной

мнформшда

Своряиннихо | параметра* интерфеймг. скорости трафика, количестве принятых и

._ пвр«иаипы*п«ивк>»,

Si j количеетв© потедяинык

Вычисление градии*

значений параметров: шроот график», процента потери пакетов, параметра Херста

Задание щтуст имого процент» лотври паквюи. годаяий скорости трафике, объем!» IKXHHJ03

трафика, объема памяти

ПЯ^Дй/ПЫЯОДЯ

"V

вычисление

необходимой пролуелной способности

каиалв связи на основами вычислениях м зодяиных параметров

Максимальная полоса пропускания кдмяла больше или равна

вЫЧИСЛ«ПННОЙ

h

нет

N

7\

Патент конфигурационного файла для временного ограничения тряфже ч^рэз иигерфсйсы

Л У

Намеитед конфигурационного 4»Лпо для жития огртммчвнивг графита чдре»мнюрфейсы

Рис 4, Функциональная схема адаптивной системы мониторинга и контроля перегрузок.

14

i—mi и wiwimnii yawifr

, ' ■ i- V4 ' <

ЯК

¡■il

л, ■ my ур

«.I

»Ml

. Mil >

*

V

Рис.5. Интерфейс адаптивной системы мониторинга.

5 Разработана компьютерная программа для оценки объема памяти ввода/вывода телекоммуникационных устройств Cisco Systems на основании свойств сетевого трафика, в частности, степени самоподобия, потери пакетов и вариации трафика но экспериментальному массиву данных, получаемому с помочило широко используемой программы MRTG.

6 Создан программный комплекс сравнительной оценки степени самонодобия трафика телекоммуникационных систем. В результате исследований па различных выборках трафика было показано различное качество оценки параметра Херста '.)то дает основание рекомендовать определенные методы оценки для конкретных выборок данных, получаемых с помощью программы MR'1'G.

7. Предложена схема построения цифровых каналов передачи данных на основе оборудования Cisco Systems и «Морион» с использование сетей SDII и алгоритм резервирования каналов передачи данных и маршругных путей для случая линейного типа ядра телекоммуникационной сети.

В приложениях помещены состав технических средств ядра региональной научно-

образовательной сети, графики и акты внедрения диссертационных материалов.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ

1 П.В.Ромасевич, С.И.Сумароков, Развитие наземных каналов связи в Волгоградском регионе // Труды VII Всероссийской Конференции представителей региональных научно-образовательных сетей «RELARN-2000». Самара, 2000. С. 168 169.

2 П.В Ромасевич, С.И.Сумароков, Развитие технической инфраструктуры научно-образовательной сети Волгограда и Волжского // Груды VIII Всероссийской Конференции представителей региональных научно-образовательных сетей «RELARN-2001». - Петрозаводск, 2001. - С. 54-57.

3. П.В.Ромасевич, С.И.Сумароков, Спектр технологий в развитии технической инфраструктуры научно-образовательной сети Волгоградского региона И 'Груды IX

15

а 23 08 i

Всероссийской Конференции представител сетей «RELARN-2002». - Нижний Новгорс

4. П.В.Ромасевич, С.И.Сумароков, Стратега научно-образовательной сети Волгограда Конференции представителей региона «RELARN-2003». - Санкт-Петербург, 2003

5. П.В.Ромасевич, Организация телекоммун использованием мультиплексоров OGM-.' Всероссийской Конференции представител сетей «RELARN-2004». - Самара, 2004. - I

6. П.В.Ромасевич, Создание цифрового канала передачи данных в научно-образовательной сети Волгоградского региона с использованием транспортной инфраструктуры ГТС И Инфокоммуникационные технологии. - 2003 - №3. - С. 2629.

7. П В Ромасевич, С И Сумароков, Этапы построения научно-образовательной сети Волгоградского региона // Труды Всероссийской научной конференции «Научный сервис в сети Интернет». - Новороссийск, 2001, с. 84-75.

8. П.В.Ромасевич, С И.Сумароков, Спектр технических решений в развитии транспортной инфраструктуры научно-образовательной сети Волгоградского региона // Труды Всероссийской научной конференции «Научный сервис в сети Интернет». -Новороссийск, 2002. - С. 156-157.

9. П В Ромасевич, Научно-образовательная сеть Нижнего Поволжья как основа информатизации вузов и школ Волгоградского региона Н Международный конгресс конференций ИТО-2003 «Информационные технологии в образовании»: сборник трудов, Часть V - Москва, 2003. - С.40-41.

10. П В Ромасевич, Оценка памяти ввода/вывода маршрутизаторов Cisco с интерфейсами множественного доступа в телекоммуникационных сетях с интенсивным трафиком Н Инфокоммуникационные технологии. - 2004. - №4. -С.36-40.

11 П В Ромасевич, Реализация опорной телекоммуникационной инфраструктуры сети науки и образования Волгоградского региона // XI Всероссийская научно-методическая конференция «Телематика-2004»: Материалы конференции. - Санкт-Петербург, 2004. - С.37-38.

12. IIВ Ромасевич, С.И Сумароков, Адаптивная система управления нагрузкой каналов связи в условиях самоподобного сетевого трафика образовательной сети Волгоградского региона // Материалы XII Всероссийской Конференции представителей региональных научно-образовательных сетей «RELARN-2005» -Нижний Новгород, 2005. - С. 45-47.

13. П.В.Ромасевич, Оценка влияния параметров канала связи на сетевую задержку при самоподобном трафике // Материалы XII Всероссийской Конференции представителей региональных научно-образовательных сетей «RELARN-2005». -Нижний Новгород, 2005- С. 44-45.

14. П.В Ромасевич, Оценка влияния параметров телекоммуникационной системы на среднее время задержки в условиях самоподобного трафика // Инфокоммуникационные технологии. - 2005. - №3. - С. 21-26.

11одписано в печать 181105 Формат 60x84'/,,, Бумага писчая № 1 Гарнитура Тайме Печать оперативная Уел печ л 0,93 Физ печ л 1,00 Уч-иадл 0,52 Тираж 100экз Бесплатно

Типография государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Поволжская государственная академия телекоммуникаций и информатики» 443010, г Самара, ул Л Толстого, 23 Тел /факс (846) 339-11-11,339-11-81

РНБ Русский фонд

2006-4 25955

Введение.

Глава 1. Методология проектирования телекоммуникационных систем.

1.1. Сравнительный анализ методологий и подходов разработки телекоммуникационных систем передачи данных.

1.2. Особенности процесса проектирования и реализации научно-образовательных телекоммуникационных систем передачи данных в России.

1.3. Выводы.

Глава 2. Модель региональной телекоммуникационной сети передачи данных образования и науки.

2.1. Роль и место моделирования в исследовании телекоммуникационных систем.

2.2. Создание концептуальной модели телекоммуникационной сети передачи данных.

2.3. Исходные данные моделирования телекоммуникационной сети.

2.4. Математическая модель телекоммуникационной сети.

2.5. Методы и средства моделирования телекоммуникационной сети.

2.6. Адекватность модели.

2.7. Выводы.

Глава 3. Исследование и разработка телекоммуникационных систем региональной сети передачи данных.

3.1. Исследование и разработка цифровых каналов передачи данных телекоммуникационной сети с использованием сетей SDH.

3.2. Разработка методов резервирования каналов передачи данных ядра телекоммуникационной сети.

3.3. Разработка способов снижения загрузки телекоммуникационных систем Cisco Systems.

3.4. Исследование статистических характеристик сетевого трафика региональной телекоммуникационной сети для выбора его адекватной модели.

3.5. Разработка методик оценки оперативной памяти маршрутизирующего телекоммуникационного оборудования для повышения стабильности работы телекоммуникационной сети.

3.6. Выводы.

Глава 4. Программные средства расчета параметров и управления телекоммуникационными системами.

4.1. Программный комплекс расчета параметров оперативной памяти телекоммуникационных систем на базе маршрутизаторов Cisco Systems.

4.2. Разработка концептуальной модели системы мониторинга и адаптивного контроля перегрузок телекоммуникационной сети.

4.3. Программный комплекс системы мониторинга и адаптивного контроля перегрузок каналов связи в телекоммуникационной сети.

4.4. Выводы.

Одним из необходимых условий развития информационного пространства России является создание телекоммуникационной сети передачи данных, необходимой для различных видов обмена информацией, в том числе в области науки и образования, в различных регионах Российской Федерации

Государственная политика в области информатизации науки и образования в рамках Межведомственной программы создания «Национальной сети компьютерных коммуникаций для науки и высшей школы» 1996-2001 гг. способствовала созданию опорных научно-образовательных сетей федерального значения RBNet и RUNNet, осуществляющих передачу данных в регионы по специальным бюджетным тарифам. Ввиду того, что данный трафик предназначен для некоммерческого использования, необходимо создать отдельные телекоммуникационные инфраструктуры его доставки и распределения внутри региона.

Таким образом, является актуальным создание регионального сегмента российской телекоммуникационной сети передачи данных для решения задач в области образования и науки.

Несмотря на одинаковую формулировку требований к региональным сетям передачи данных подходы к их созданию на местах сильно зависят от технических условий. Поэтому создание телекоммуникационной инфраструктуры передачи данных в каждом регионе является отдельной научно-технической проблемой, решение которой требует научных исследований и оригинальных технических решений.

Важность решения данной научно-технической проблемы состоит в совершенствовании теоретической, технологической и технической базы телекоммуникационных систем, обеспечивающих ускорение научно-технического прогресса в области телекоммуникаций.

Необходимость создания регионального сегмента российской телекоммуникационной инфраструктуры образования и науки определяет цель диссертационной работы - исследование и разработка телекоммуникационных систем региональной опорной сети передачи данных, системы мониторинга и адаптивного контроля перегрузок на участках сети.

Под телекоммуникационной системой понимается аппаратно-программный комплекс, осуществляющих передачу данных без изменения их контента. Телекоммуникационная сеть есть интеграция телекоммуникационных систем, которая, в свою очередь, является телекоммуникационной системой более крупной телекоммуникационной сети.

Создание телекоммуникационных сетей науки и образования в российских регионах, как правило, осложняется рядом трудностей. Так как трафик научно-образовательных федеральных сетей предназначен для некоммерческого использования, его распределение внутри региона обеспечивает бюджетный оператор (БО), имеющий лицензии Мининформсвязи на соответствующие услуги. Для доставки бюджетного трафика до потребителей и исключения его нецелевого использования создается отдельная телекоммуникационная инфраструктура, управляемая оператором, имеющим статус представителя федеральных научно-образовательных сетей в регионе.

В условиях ярко выраженного фактического монополизма коммерческих операторов связи внутригородского и междугороднего уровней, оператор научно-образовательной сети рассматривается коммерческим оператором в качестве конкурента. При этом коммерческий оператор (КО) старается не предоставлять последнему свои линии связи в аренду, а стремится продавать IP-порты по рыночным ценам. Для него развитие науки и образования стоит не на первом месте, что отражается на его дальнейшей ценовой политике по отношению к бюджетному оператору (БО). Шаги поддержки с их стороны, конечно же, есть, но они носят разовый и несистемный характер.

Любая организация, занимающаяся построением сетей передачи данных, сталкивается с необходимостью применения различных технологий для организации как магистральных каналов связи, так и реализации «последней мили». Разнообразие технологий в этой сфере деятельности обусловлено региональной уникальностью технических условий, которые выдвигаются собственниками коммуникаций, с которыми приходится взаимодействовать БО. Технические условия являются следствием объективных факторов, коими является географическое положение объектов, степень развития инфраструктуры операторов связи, стоимость аренды портов и кабельного хозяйства, нормативные акты Мининформсвязи.

Поскольку создание собственных протяженных коммуникаций не каждому БО под силу, жизнь заставляет использовать линейную инфраструктуру первичных операторов связи, организуя каналы передачи данных согласно имеющихся у КО технических средств. Это также значительно затрудняет построение в полной мере масштабируемой и отказоустойчивой инфраструктуры научно-образовательных сетей.

В отличие от информационно развитых стран мира, где телекоммуникационная инфраструктура системно создавалась с нуля типовыми решениями в течение многих лет, в России создание в регионах телекоммуникационных сетей и применение современного телекоммуникационного оборудования осложнено необходимостью быстрого внедрения инфокоммуникаций и огромным разнообразием технических условий для их построения. Это многообразие является следствие больших географических масштабов, отсутствием достаточных средств для прокладки современных линий связи, а также нежелания КО предоставлять для использования существующую кабельную инфраструктуру, нормативных актов Мининформсвязи и т.д. для нужд БО.

Например, специфика Волгоградского региона состоит в том, что по ряду причин первые магистральные наземные цифровые каналы связи ОАО «Ростелеком» появились в Волгограде только в 2000 году. Спутниковые каналы стоили тогда слишком дорого. Это сильно тормозило развитие телекоммуникаций в регионе. Началом развития цифровых телекоммуникаций в этом регионе было создание автором этой диссертации в 1999 году наземного цифрового канала на трассе Волгоград - Ростов-на-Дону с использованием существующей радиорелейной инфраструктуры ОАО «Ростелеком» в рамках совместной Программы Правительства РФ и Фонда Сороса по созданию Центров Интернет в классических университетах России.

Однако, в силу отсутствия внутригородской научно-образовательной телекоммуникационной инфраструктуры, остальные научные и образовательные учреждения Волгограда и Волжского, имеющие значительный научный и образовательный потенциал, по-прежнему продолжали обмениваться информацией и получать доступ в Интернет через коммутируемый доступ коммерческих провайдеров или арендуемые низкоскоростные каналы ТЧ. Другой особенностью г. Волгограда является его большая протяженность вдоль Волги почти на 100 км. В других регионах России существуют свои технические и географические особенности.

Для региональных БО естественное желание не зависеть от чьих-либо коммуникаций требует либо строительства собственных линий, либо применения беспроводных технологий. Однако часто приходится комбинировать эти подходы ввиду их дороговизны или невозможности аренды каналов традиционных коммерческих операторов связи, что требует знаний различных технологий передачи данных и возможностей их взаимодействия.

Все это определяет объект исследований, которым является региональная телекоммуникационная сеть передачи данных для учреждений образования и науки в рамках уникальных технических условий региона и финансовых ограничений на ее построение и эксплуатацию. Предметами исследования являются:

1. Телекоммуникационные системы на базе стандартного телекоммуникационного оборудования с использованием сетей SDH.

2. Телекоммуникационные системы с использованием оборудования Cisco серий 2600, 3600, 3700 в условиях интенсивного сетевого трафика.

3. Контроль и предотвращение перегрузок телекоммуникационных систем сети в условиях интенсивного трафика с учетом его свойств. Для достижения цели диссертационной работы необходимо решить следующие задачи:

1. Проведение сравнительного анализа существующих методологий разработки телекоммуникационных сетей.

2. Разработка модели региональной телекоммуникационной сети передачи данных на основе технического задания, технических условий, бюджетных ограничений и специфических отношений БО и КО.

3. Исследование и разработка цифровых каналов передачи данных для интеграции региональной телекоммуникационной сети передачи данных в опорную федеральную сеть RBNet, передающую бюджетный трафик.

4. Разработка методов резервирования каналов BackBone региональной телекоммуникационной сети.

5. Исследование статистических характеристик сетевого трафика абонентов региональной телекоммуникационной сети передачи данных для выбора его адекватной модели.

6. Разработка концепции адаптивной системы мониторинга региональной телекоммуникационной сети передачи данных.

7. Разработка методов оценки параметров маршрутизирующего телекоммуникационного оборудования для повышения стабильности работы телекоммуникационной сети передачи данных.

8. Создание программных комплексов оценки параметров телекоммуникационного оборудования Cisco серий 2600, 3600, 3700 и предупреждения перегрузок каналов связи в региональной телекоммуникационной сети передачи данных на основании статистических характеристик сетевого трафика.

9. Внедрение разработанных методик и средств в региональную телекоммуникационную сеть передачи данных.

Определенные выше задачи достижения цели диссертационной работы решаются использованием методов исследования, включающих системный анализ, эмпирическое исследование в виде измерений и эксперимента, теорию массового обслуживания, теорию фракталов и статистических расчетов.

Содержание работы по главам отражает методологический подход автора к проектированию и реализации телекоммуникационных систем для БО.

Первая глава посвящена обзору отечественных и зарубежных работ по вопросам исследования и реализации различных телекоммуникационных систем и подходов к разработке телекоммуникационных сетей передачи данных. Источники по данному вопросу можно условно разделить на две группы.

Первая группа, включающая в основном книги, посвящена практическому рассмотрению различных сетевых технологий. В этой группе источников подробно освещаются достоинства и недостатки отдельных сетевых технологий, имеются рекомендации по их типичному применению. Однако автору неизвестна литература, в которой бы подробно рассматривались вопросы взаимодействия различных сетевых технологий с достаточной степенью их детализации. А это зачастую предопределяет реализуемость телекоммуникационного проекта.

Вторая группа включает статьи в периодических изданиях и материалы конференций. Основной упор в этих статьях делается на теоретический аспект проблемы. В результате создается модель телекоммуникационной системы, выводятся определенные соотношения и строятся графические зависимости. Однако достаточно редко результатом таких работ являются практические «инструменты» для сетевого инженера, позволяющие производить оценки параметров телекоммуникационной системы и на их основе быстро принимать решения. Кроме того, исследователи зачастую моделируют не реальные телекоммуникационные устройства, на которых в основном и строятся сети передачи данных, а их функциональные аналоги. Например, исследования маршрутизаторов в открытых научных публикациях посвящены лишь их программным реализациям на базе различных компьютерных операционных систем.

Необходимо отметить, что практически отсутствуют работы, в которых приводилась бы детальная методология процесса проектирования сети передачи данных от начала и до конца, начиная с формулировки требований к сети и заканчивая сдачей сети в промышленную эксплуатацию. И чтобы овладеть искусством проектирования, необходимо изучить большое количество литературы с разными подходами и стилями изложения, в которых отражаются отдельные составляющие процесса разработки, что, конечно же, полезно, но требует значительного времени.

Резюмируя сказанное, автор диссертации считает необходимым создание работ, посвященных подробной методологии проектирования сетей передачи данных, практическому рассмотрению возможностей взаимодействия телекоммуникационного оборудования различных производителей, четкие рекомендации по практическому применению результатов теоретических исследований для создания телекоммуникационных систем и разработки «инструментов» технической поддержки телекоммуникационных сетей БО.

Принципиальной особенностью построения телекоммуникационных сетей для БО является финансовые ограничения. Это требует исследования и применения оригинальных научно-технических решений, позволяющих создавать надежные телекоммуникационные системы при минимальных затратах как в процессе инсталляции, так и в процессе эксплуатации.

В частности, такими решениями являются взаимодействия телекоммуникационного оборудования различных производителей с использованием линейной инфраструктуры КО, разработка методов резервирования каналов телекоммуникационных сетей и способов снижения загрузки телекоммуникационных систем, что позволяет использовать относительно дешевое активное оборудование, создание систем мониторинга и автоматического предотвращения перегрузок телекоммуникационного оборудования, позволяющих снизить количество и уровень подготовки технического персонала, а также разработка методик и программных систем оценки параметров телекоммуникационных систем, облегчающих принятие решений службой технической поддержки.

Вторая глава представляет разработку модели региональной телекоммуникационной сети передачи данных как объекта исследований и отражает подход автора к проектированию телекоммуникационных сетей.

В данной главе рассматривается роль моделирования в исследовании телекоммуникационных систем и предложена концептуальная модель региональной телекоммуникационной сети, определяющая ее состав и структуру, свойства ее элементов и связей между ними, существенных для цели моделирования, определенной в данной главе. В частности, определены параметры и требования к региональной телекоммуникационной сети БО, а также уникальные технические условия региона и ресурсы в рамках которых необходимо решить научно-техническую проблему исследования и разработки телекоммуникационных систем сети БО. Проведено обоснование структуры и топологии сети, выбора сетевых протоколов, схемы адресации, подробно освящены технология построения внешних магистральных каналов связи и Backbone сети, способы реализации отказоустойчивости, сетевого управления, а также прогнозирование работы применяемых типовых телекоммуникационных устройств и развития региональной научно-образовательной сети в условиях роста сетевого трафика.

В данной главе диссертации получена формула для вычисления средней общей задержки для телекоммуникационной системы и оценки отношения средних задержек двух одноканальных телекоммуникационных систем с учетом самоподобия трафика. Исследование полученного в данной главе отношения задержек одноканальных телекоммуникационных систем с различными параметрами производилось в широком диапазоне их изменения и позволяет сделать важные выводы, имеющие практическое значение при разработке телекоммуникационных систем.

Фактически рассмотрено изменение задержки одной и той же одноканальной телекоммуникационной сети передачи данных при изменении ее параметров, таких как полоса пропускания и степень самоподобия трафика, что на практике часто имеет место в силу финансовых и технических причин.

Показано, во-первых, что при наличии эффекта самоподобия в телекоммуникационной системе с ограниченной полосой пропускания возможно достижение меньшей задержки при определенных значениях коэффициента использования.

Во-вторых, получено значение коэффициента использования, при котором задержка остается прежней при изменении параметров канала и сетевого трафика.

В-третьих, оценены области значений коэффициента использования, при которых достигается меньшая задержка на «зажатом» канале (с дефицитом полосы пропускания) и показана связь данного явления со степенью самоподобия сетевого трафика

На основании полученных результатов можно констатировать возможность примерного сохранения сетевой задержки при изменении пропускных способностей каналов в телекоммуникационных сетях с самоподобным трафиком.

Третья глава охватывает необходимые исследования телекоммуникационных систем региональной телекоммуникационной сети БО, выполненных автором для достижения поставленной цели диссертационной работы.

Разработаны схемы построения цифровых каналов передачи данных на основе сетей SDH. В работе впервые реализована прямая стыковка отечественного оборудования ОВГ-25 с оборудованием компании Cisco Systems. Учитывая массовость оборудования ОВГ-25 и SDH-оборудования компании Alcatel в российских транспортных сетях, рекомендации автора диссертации по их применению в совокупности с зарубежным оборудованием компаний Cisco Systems и RAD Data Communications могут быть использованы для создания корпоративных цифровых каналов передачи данных и доступа в Internet в условиях невозможности строительства собственных кабельных коммуникаций и применения беспроводных технологий

Произведено экспериментальное исследование взаимодействия оборудования компании Cisco с мультиплексором OGM-30E на длине 30 м интерфейсного кабеля V.35 через интерфейсные платы OD-121. Исследование показало возможность безошибочного взаимодействия данных устройств и может быть применимо в случае установки устройств в удаленных друг от друга аппаратных стойках в пределах линейно-аппаратного зала. Использование OGM-30E в телекоммуникационных системах сетей передачи данных позволяет создавать сети различного назначения на единой аппаратной платформе и гибко строить их топологию, что позволяет экономить финансовые средства на дополнительном оборудовании и прокладке линий связи.

В этой главе разработан алгоритм резервирования каналов передачи данных и маршрутных путей для случая линейного типа ядра телекоммуникационной сети. В комбинации с двойным подключением ядра к магистральным междугородным каналам он обеспечивает резервирование на различных уровнях модели OSI. Использование разработанного алгоритма при эксплуатации региональной научно-образовательной сети передачи данных позволяет резко сократить число ее простоев.

Предложен оригинальный способ снижения загрузки CPU и экономии оперативной памяти маршрутизаторов Cisco в сетях с интенсивным трафиком за счет использования рекурсивных стандартных маршрутов, направленных на серийные интерфейсы других маршрутизаторов Backbone сети.

Произведена оценка объема памяти ввода/вывода для маршрутизаторов Cisco Systems с использованием полученной в диссертации формулой, учитывающая самоподобную специфику трафика и потерю пакетов на их интерфейсах, имеющей место в телекоммуникационных сетях в высокой степенью загрузки каналов связи. Показано, что фирменная методика компании

Cisco Systems по расчету памяти маршрутизаторов серий 2600, 3600 и 3700 не учитывает специфику трафика и может давать значения, неадекватные реальной сетевой ситуации, и, следовательно, требующие уточнения.

Применение полученных результатов позволило стабилизировать работу маршрутизаторов телекоммуникационной системы ядра сети и повысить отказоустойчивость региональной сети передачи данных образования и науки, сэкономив значительные средства на апгрейд ее телекоммуникационной инфраструктуры.

Предложенная методика оценки необходимой памяти ввода/вывода может быть применена для любого управляемого телекоммуникационного оборудования с входящим самоподобным трафиком, поскольку в своих расчетах не используются детали внутренней архитектуры этих устройств.

Для оперативной оценки размера памяти ввода/вывода телекоммуникационных устройств на основании свойств сетевого трафика, в частности, степени самоподобия, потери пакетов и вариации трафика по экспериментальному массиву данных, получаемому с помощью широко используемой программы MRTG, разработана компьютерная программа.

Ввиду важности адекватной оценки степени самоподобия (параметра Херста) трафика в диссертации был разработан программный комплекс сравнительной оценки параметра Херста различными методами. Адекватная оценка этого параметра дает возможность правильно определить память ввода/вывода интерфейса телекоммуникационных систем и необходимую пропускную способность различных потоков трафика. В ходе выполнения данной работы был проведен анализ методов оценки параметра Херста и выбраны три из них: метод изменения дисперсии, R/S-метод и периодограммного анализа. В качестве экспериментальных данных были взяты файлы журнала программы MRTG, снятые с телекоммуникационного оборудования ВолГУ. Для обработки экспериментальных данных был разработан программный комплекс сравнительной оценки параметра Херста. Программный комплекс на основе входных данных рассчитывает параметр

Херста и строит графики тремя выбранными методами. Программа выводит анализируемые трассы трафика, и показывает три наиболее подходящих распределения, которые могут пригодиться в дальнейших оценках. Все полученные результаты сохраняются в html-документ.

В результате исследований на различных выборках трафика было показано различное качество оценки параметра Херста. Программный комплекс указывает наиболее подходящий метод для каждой конкретной выборки эмпирических данных. Это дает основание рекомендовать определенные методы оценки для конкретных выборок данных, получаемых с помощью программы MRTG. Несмотря на то, что объектом исследования являются самоподобные процессы в телекоммуникационных системах, практическая значимость данного программного комплекса также заключается в том, что полученные результаты можно применять в других областях знаний, где имеют место самоподобные процессы.

Четвертая глава посвящена разработке концептуальной модели и алгоритма работы адаптивной телекоммуникационной системы, обеспечивающей своевременное предупреждение и предотвращение перегрузок, возникающих в сетях передачи данных в условиях интенсивного сетевого трафика.

Необходимость такой адаптивной системы для БО состоит в том, что автоматически самоорганизующаяся работа системы позволяет снизить расходы на техническую поддержку, что для БО актуально, а также привлекать для эксплуатации телекоммуникационной сети минимум технического персонала, а в ряде случаев вообще обойтись без него. Научной и практической новизной созданной системы является заложенная в ней концепция автоматической реконфигурации интерфейсов телекоммуникационного оборудования на основании анализа сетевого трафика на канальном уровне, что позволяет применять данный метод на «слабых» моделях телекоммуникационных устройств, где используется диспетчеризация обслуживания FIFO. Кроме того, ввиду использования данных трафика канального уровня, система не зависит от применяемых протоколов сетевого и транспортного уровней модели OSI, что позволяет использовать данную систему в сетях с различными стеками протоколов. Разработанная система предотвращения перегрузок является единственным на сегодняшний день средством поддержания стабильности работы телекоммуникационной сети в случае применения транспортного протокола UDP, в котором отсутствуют механизм реакции на перегрузки в сети. Кроме того, в отличие от механизма предотвращения перегрузок протокола TCP, реагирующего на уже случившуюся перегрузку, разработанная система, напротив, предупреждает ее, позволяя избежать резкого изменения сетевой задержки.

Оригинальность системы состоит также в том, что на сегодняшний день отсутствуют средства мониторинга сетей, учитывающих самоподобные свойства трафика и адаптивно подстраивающих параметры канала связи под текущую сетевую ситуацию.

Практическая значимость заключается в том, что данный результат может быть использован как средство предотвращения перегрузок, так и в качестве составной части программных комплексов для мониторинга трафика с целью его исследования и повышения качества обслуживания.

Разработанный алгоритм положен в основу программного комплекса для предотвращения перегрузок активного сетевого оборудования. Работа созданного программного комплекса основана на мониторинге канала передачи данных, оценки основных статистических характеристик и степени самоподобия трафика, проходящего через этот канал и определение канальных ресурсов, необходимых для поддержания его работоспособности.

В основу расчета необходимой полосы пропускания положены две модели (Norros, M/Pareto) и при запуске программного комплекса необходимо выбрать одну из них, а также метод оценки параметра Херста. На основании рассчитанной полосы пропускания программный комплекс в случае наступающей перегрузки интерфейса автоматически изменяет конфигурацию последнего. При уменьшении нагрузки на интерфейс программный комплекс снова производит оценку параметров и соответственно меняет его конфигурацию под текущее состояние сетевого трафика. При этом на экране отображается трасса трафика, оценка параметра Херста и необходимая полоса пропускания канала передачи данных в данный момент времени.

Эксплуатация разработанного программного комплекса на маршрутизаторах региональной научно-образовательной сети показала его работоспособность и эффективность при предупреждении перегрузок каналов передачи данных и поддержания стабильной работы телекоммуникационного оборудования научно-образовательной сети. Показана применимость данного программного комплекса для управления маршрутизаторами Cisco Systems в условиях интенсивного сетевого трафика.

Заключение данной работы позволяет оценить ее место в числе работ, посвященных исследованию, разработке и внедрению адаптивных телекоммуникационных систем в регионах России. Результатом деятельности автора явилось поэтапное создание успешно функционирующей сети передачи данных науки и образования в Волгоградском регионе. Практика эксплуатации сети подтвердила жизнеспособность разработанной методологии проектирования, позволяющей осуществлять создание подобных телекоммуникационных сетей в рамках жестких технических условий и бюджетных ограничений. Созданная телекоммуникационная система является управляемой, отказоустойчивой и масштабируемой, что позволяет применять данный подход в различных регионах страны для создания подобных сетей.

Список литературы содержит 121 наименование. По теме диссертации опубликовано 14 работ [95, 97, 99, 101, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 112, 117, 118, 121].

В приложениях приведены состав технических средств ядра региональной научно-образовательной сети, графики и акты внедрения диссертационных материалов.

Научную новизну данной работы определяют следующие результаты:

Впервые на основании полученной в диссертации формулы для расчета средней задержки пакетов в телекоммуникационной сети установлено, что при наличии эффекта самоподобия трафика в телекоммуникационной системе с дефицитом полосы пропускания время задержки снижается при определенных значениях коэффициента использования интерфейсов. Обобщена формула Клейнрока отношения задержек одноканальных телекоммуникационных систем для случая самоподобного трафика, в результате чего удалось определить области значений коэффициента использования, при которых достигается снижение задержки на «зажатом» канале и показана связь данного явления со степенью самоподобия сетевого трафика.

Предложены методика расчета оперативной памяти ввода/вывода и оригинальные способы снижения загрузки центрального процессора и экономии оперативной памяти телекоммуникационных систем Cisco Systems серий 2600, 3600, 3700 в условиях самоподобного сетевого трафика и обоснована необходимость уточнения фирменной методики Cisco Systems для расчета памяти этих систем.

Разработаны оригинальные структурная схема и алгоритм работы адаптивной телекоммуникационной системы, обеспечивающей контроль и предотвращение перегрузок сети, построенной с использованием телекоммуникационных систем компании Cisco Systems серий 2600, 3600 и 3700, использующей анализ и обработку текущих параметров сетевого трафика.

Практическая значимость данной работы определяется: Созданием системы мониторинга телекоммуникационных систем сети регионального масштаба, которая обеспечивает автоматическую адаптивную реакцию на наступающие перегрузки интерфейсов телекоммуникационных систем ядра сети и не зависит от типа используемых протоколов сетевого и транспортного уровней модели OSI.

Экономией финансовых средств на аппаратную модернизацию телекоммуникационных систем региональной сети передачи данных, исключение необходимости приобретения коммерческих систем мониторинга и повышение оперативности службы технической поддержки сети при уменьшении ее численности и квалификации. Повышением стабильности работы ядра региональной телекоммуникационной сети образования и науки за счет снижения процента загрузки центрального процессора и оперативной памяти телекоммуникационных систем на базе оборудования Cisco серий 2600, 3600 и 3700 и разработанного способа резервирования каналов связи Созданием цифровых каналов передачи данных на базе телекоммуникационных систем «Морион», RAD и Cisco с использованием инфраструктуры сетей SDH, что позволяет создавать отказоустойчивые телекоммуникационные сети передачи данных различного уровня на базе инфраструктуры первичных операторов связи. Разработкой программного комплекса оценки объема памяти ввода/вывода телекоммуникационных систем компании Cisco Systems серий 2600, 3600 и 3700 исходя из текущих характеристик трафика в каналах передачи данных

Разработкой программного комплекса сравнительной оценки степени самоподобия сетевого трафика, необходимой для выбора адекватного метода ее оценки на конкретных массивах эмпирических данных, полученных с телекоммуникационного оборудования. Использованием материалов диссертации в учебном процессе на факультете информационных технологий и телекоммуникаций (ФИТТ) Волгоградского государственного университета.

На защиту выносятся:

Схема построения цифровых каналов передачи данных на основе оборудования Cisco и «Морион» с использованием сетей SDH.

2. Алгоритм резервирования каналов передачи данных и маршрутных путей для случая линейного типа ядра телекоммуникационной сети.

3. Способ снижения загрузки CPU и экономии оперативной памяти маршрутизаторов Cisco в сетях с интенсивным трафиком

4. Оценка объема памяти ввода/вывода для маршрутизаторов Cisco, учитывающая самоподобие трафика.

5. Оценка средней задержки телекоммуникационной сети и изменения задержки одноканальной телекоммуникационной системы при изменении ее параметров в условиях самоподобного трафика

6. Программный комплекс для оценки размера памяти ввода/вывода телекоммуникационных устройств на основании свойств сетевого трафика

7. Программный комплекс сравнительной оценки самоподобия трафика и аппроксимации распределения сетевого трафика в телекоммуникационных системах

8. Концептуальная модель и алгоритм работы адаптивной телекоммуникационной системы с предупреждением и предотвращением перегрузок, возникающих в сетях передачи данных в условиях интенсивного сетевого трафика

9. Программный комплекс адаптивной телекоммуникационной системы с предупреждением и предотвращением перегрузок.

Учитывая широкое распространение телекоммуникационного оборудования Cisco Systems, RAD, «Морион» и инфраструктуры SDH, полученные результаты могут быть использованы любой организацией, осуществляющей создание отказоустойчивой телекоммуникационной инфраструктуры передачи данных и ее последующую эксплуатацию. Внедрение и успешная эксплуатация созданной научно-образовательной телекоммуникационной сети позволяют использовать результаты данной работы при создании региональных сегментов телекоммуникационных сетей передачи данных.

Автор выражает благодарность научному руководителю д.т.н., профессору А.И.Тяжеву, декану факультета информационных технологий и телекоммуникаций ВолГУ к.ф.-м.н, доценту И.В.Шаркевичу, направлявших изыскания автора «на путь истинный». Неоценима помощь представителей первичных операторов связи региона - руководства ГТС Волгоградского филиала «Южной телекоммуникационной компании» в лице В.А.Окунева, ТУ-5 ОАО «Ростелеком» в лице главного инженера В.П.Зуева и начальника дистанции информатизации и связи Волгоградского отделения Приволжской железной дороги В.П.Егорова, немало поспособствовавших претворению технических планов автора в жизнь. При этом постоянно ощущалась поддержка директора Центра Интернет Сумарокова С.И. и соратников по технической службе Центра Интернет ВолГУ, несущих «боевое» дежурство по поддержке бесперебойной работы региональной научно-образовательной сети и с пониманием относящихся к моим экспериментам над ней.

Результаты работы могут быть использованы на практике для проектирования и грамотной эксплуатации интенсивно используемых телекоммуникационных сетей.

В Главе 4 разработан алгоритм для своевременного предупреждения и предотвращения перегрузок, возникающих в сетях передачи данных в условиях интенсивного сетевого трафика с учетом его самоподобной природы.

Разработанный алгоритм лег в основу программного комплекса для предотвращения перегрузок активного сетевого оборудования, что являлось целью данной работы. Работа созданного программного комплекса основана на мониторинге канала передачи данных, расчета основных статистических характеристик трафика, проходящего через этот канал и определение канальных ресурсов, необходимых для поддержания работоспособности сети. На основании рассчитанной полосы пропускания программный комплекс в случае наступающей перегрузки интерфейса автоматически изменяет конфигурацию последнего. При уменьшении нагрузки на интерфейс программный комплекс возвращает его первоначальную конфигурацию.

Эксплуатация разработанного программного комплекса на маршрутизаторах Cisco Systems региональной научно-образовательной сети показало его работоспособность и эффективность при предупреждении перегрузок каналов передачи данных и поддержания стабильной работы телекоммуникационного оборудования научно-образовательной сети.

Заключение

Сформулируем основные результаты диссертационной работы и возможные применения полученных результатов.

1. Разработаны схемы построения цифровых каналов передачи данных на основе сетей SDH. В работе впервые реализована прямая стыковка отечественного оборудования ОВГ-25 с оборудованием компании Cisco Systems. Учитывая массовость оборудования ОВГ-25 и SDH-оборудования Alcatel в российских транспортных телефонных сетях, опыт автора по их применению совместно с зарубежным оборудованием компаний Cisco Systems и RAD Data Communications может пригодиться любой организации для создания корпоративных цифровых каналов передачи данных и доступа в Internet в условиях невозможности строительства собственных кабельных коммуникаций и применения беспроводных технологий

Произведено экспериментальное исследование взаимодействия оборудования компании Cisco с мультиплексором OGM-30E на длине 30 м интерфейсного кабеля V.35 через интерфейсные платы OD-121. Исследование показало возможность безошибочного взаимодействия данных устройств и может быть применимо в случае установки устройств в удаленных друг от друга аппаратных стойках в пределах линейно-аппаратного зала.

Использование OGM-30E в телекоммуникационных системах сетей передачи данных позволяет создавать сети различного назначения на единой аппаратной платформе и гибко строить их топологию, что позволяет экономить финансовые средства на дополнительном оборудовании и прокладке линий связи.

•Учитывая широкое распространение оборудования Alcatel и компании «Морион» в российских транспортных цифровых сетях, опыт автора может быть полезен любой организации, планирующей построение цифровых каналов передачи данных на базе телекоммуникационной инфраструктуры первичных операторов связи.

2. Разработан алгоритм резервирования каналов передачи данных и маршрутных путей для случая линейного типа ядра телекоммуникационной сети. В комбинации с двойным подключением ядра к магистральным междугородним каналам он дает в контексте местных технических условий г.Волгограда резервирование на различных уровнях модели OSI.

Практическое использование разработанного алгоритма при эксплуатации региональной научно-образовательной сети передачи данных позволило резко сократить число ее простоев.

3. Предложен практический способ снижения загрузки CPU и экономии оперативной памяти маршрутизаторов Cisco в сетях с интенсивным трафиком за счет использования рекурсивных стандартных маршрутов, направленных на серийные интерфейсы других маршрутизаторов BackBone сети.

4. Разработана методика оценки объема памяти ввода/вывода для маршрутизаторов Cisco, учитывающий самоподобную специфику трафика на их интерфейсах, имеющей место в телекоммуникационных сетях в высокой степенью загрузки каналов связи.

Показано, что фирменная методика компании Cisco Systems по расчету памяти маршрутизаторов серий 2600, 3600 и 3700 не учитывает специфику трафика и может давать значения, неадекватные реальной сетевой ситуации, и, следовательно, требующие уточнения.

Применение полученных результатов позволило стабилизировать работу маршрутизаторов телекоммуникационной системы ядра сети и повысить отказоустойчивость региональной сети передачи данных образования и науки, сэкономив значительные средства на апгрейд ее телекоммуникационной инфраструктуры.

Учитывая широкое развитие телекоммуникационной инфраструктуры и массовость оборудования Cisco S ystems в отечественных и зарубежных сетях передачи данных, результаты работы автора могут быть использованы на практике для проектирования и грамотной эксплуатации интенсивно используемых телекоммуникационных сетей.

Необходимо отметить, что предложенная методика оценки необходимой памяти ввода/вывода может быть также применена для любого управляемого телекоммуникационного оборудования с входящим самоподобным трафиком, поскольку в своих расчетах мы не использовали детали внутренней архитектуры этих устройств.

5. Разработана компьютерная программа для оценки размера буферной памяти телекоммуникационных устройств на основании свойств сетевого трафика, в частности, степени самоподобия, потери пакетов и вариации трафика по экспериментальному массиву данных, получаемому с помощью широко используемой программы MRTG.

6. Разработан программный комплекс сравнительной оценки степени самоподобия трафика телекоммуникационных систем получаемого с помощью программы мониторинга загрузки каналов MRTG. Оценка степени самоподобия дает возможность рассчитать буферную память интерфейса телекоммуникационных систем, а так же необходимую пропускную способность различных потоков трафика.

В ходе выполнения данной работы был проведен анализ ряда методов расчета параметра Херста и в виду простоты реализации выбраны три из них. В качестве экспериментальных данных были взяты файлы журнала программы MRTG «снятые» с телекоммуникационного оборудования ВолГУ. Для обработки экспериментальных данных был разработан программный комплекс сравнительной оценки параметра Херста.

Программный комплекс на основе входных данных рассчитывает параметр Херста и строит графики тремя разными методами. Программа выводит анализируемые трассы трафика, и показывает три наиболее подходящих распределения, которые могут пригодиться в дальнейших оценках. Все полученные результаты сохраняются в html-документ.

В результате исследований на различных выборках трафика было показано различное качество оценки параметра Херста. Это дает основание рекомендовать определенные методы оценки для конкретных выборок данных, получаемых с помощью программы MRTG.

Учитывая широкое распространение программы MRTG для мониторинга телекоммуникационных систем, данный программный комплекс может быть использован для оценки степени самоподобия трафиков телекоммуникационных систем.

Несмотря на то, что объектом исследования являются самоподобные процессы в телекоммуникациях, практическая значимость данного программного комплекса так же заключается в том, что полученные результаты можно применять в других областях знаний, где имеют место самоподобные процессы.

7. На основании полученной в данной работе формулы общей средней задержки телекоммуникационной сети, учитывающей самоподобие трафика, эффект потери пакетов и вариации трафика, показана возможность примерного сохранения сетевой задержки в канале передачи данных при уменьшении его пропускной способности при определенных степенях самоподобия трафика и коэффициента использования.

Данный результат важен для оценки потери качества при реконфигурации интерфейсов в процессе работы разработанной адаптивной системы предотвращения перегрузок интерфейсов телекоммуникационных систем.

8. Разработана концептуальная модель и алгоритм адаптивной системы для своевременного предупреждения и предотвращения перегрузок, возникающих в сетях передачи данных в условиях интенсивного сетевого трафика.

Новизной системы является концепция автоматической реконфигурации интерфейсов телекоммуникационного оборудования на основании анализа сетевого трафика на канальном уровне, что позволяет применять данный метод на «слабых» моделях телекоммуникационных устройств, где используется диспетчеризация обслуживания FIFO. Кроме того, ввиду использования данных канального уровня, система не зависит от применяемых протоколов сетевого и транспортного уровней модели OSI, что позволяет использовать данную систему в сетях с различными стеками протоколов.

Необходимо отметить, что данная система предотвращения перегрузок является единственным на сегодняшний день средством поддержания стабильности работы телекоммуникационной сети в случае применения транспортного протокола UDP, в котором отсутствуют механизм реакции на перегрузки в сети. Кроме того, в отличие от механизма предотвращения перегрузок протокола TCP, реагирующего на уже случившуюся перегрузку, разработанная система, напротив, предупреждает ее, позволяя избежать резкого изменения сетевой задержки.

Новизна состоит также в том, что на сегодняшний день отсутствуют средства мониторинга сетей, учитывающих самоподобные свойства трафика и адаптивно подстраивающих параметры канала связи под текущую сетевую ситуацию.

Практическая значимость заключается в том, что данный результат может быть использован как средство предотвращения перегрузок, так и в качестве составной части программных комплексов для мониторинга трафика с целью его исследования и повышения качества обслуживания.

Важно также то, что автоматическая работа системы позволяет задействовать для эксплуатации телекоммуникационной сети минимум технического персонала, а в ряде случаев вообще обойтись без него, что позволяет экономить фонд заработной платы.

9. Разработанный алгоритм лег в основу программного комплекса для предотвращения перегрузок активного сетевого оборудования, что являлось целью данной работы. Работа созданного программного комплекса основана на мониторинге канала передачи данных, оценки основных статистических характеристик и степени самоподобия трафика, проходящего через этот канал и определение канальных ресурсов, необходимых для поддержания работоспособности сети. На основании рассчитанной полосы пропускания программный комплекс в случае наступающей перегрузки интерфейса автоматически изменяет конфигурацию последнего. При уменьшении нагрузки на интерфейс программный комплекс возвращает его первоначальную конфигурацию.

Эксплуатация разработанного программного комплекса на маршрутизаторах региональной научно-образовательной сети показала его работоспособность и эффективность при предупреждении перегрузок каналов передачи данных и поддержания стабильной работы телекоммуникационного оборудования научно-образовательной сети.

Показана применимость данного программного комплекса для управления маршрутизаторами Cisco Systems в условиях интенсивного сетевого трафика.

1. М.Кульгин. Технологии корпоративных сетей.-С.-Пб. Литер, 1999.-699 с.

2. В.Столлингс. Современные компьютерные сети. — М.: Питер,2003- 782 с.

3. А.Ретана, Д.Слайс, Р.Уайт. Принципы проектирования корпоративных IP-сетей — М.: Вильяме, 2002. — 367 с.

4. К.Пакет, Д.Тир. Создание масштабируемых сетей Cisco. М.:Вильямс, 2002. - 787 с.

5. D.L.Spohn, Data Network Design. NY:McGray-Hill, 1997. - 983 p.

6. В.М.Вишневский. Теоретические основы проектирования компьютерных сетей. М.: Техносфера, 2003. - 506 с.

7. О.И.Шелухин, А.М.Тенякшев, А.В.Осин. Фрактальные процессы в телекоммуникациях. — М.: Радиотехника, 2003. — 479 с.

8. Л.Клейнрок. Коммуникационные сети. — М.: Наука, 1970.- 255 с.

9. Л.Клейнрок. Вычислительные системы с очередями. — М.: Мир, 1979. -598 с.

10. И.Н.Альянах. Моделирование вычислительных систем. — Ленинград: Машиностроение, 1988. 220 с.

11. Ф.Дженнингс. Практическая передача данных. М.: Мир, 1989. - 271 с.

12. Д.Феррари. Оценка производительности вычислительных систем. М.: Мир, 1981.-576 с.

13. М.Шварц. Сети связи: протоколы, моделирование и анализ. — М.: Наука, 1992, тт. 1,2.-608 с.

14. A.Amiri. A system for the design of packet-switched communication network with economic tradeoff// Computer Communications. 1998. - Vol.21. - Pp. 1670-1680.

15. F.Baccelli, M.Klein, M.Lebourges, S.Zuyev. Stochastis geometry and architecture of communication networks// Telecommunication Systems. 1997. - Vol.7. - Pp.209-227.

16. G.R. Mateus, R.V.L. Franquera. Model and heuristic for a generalized access network design p roblem//Telecommunication S ystems. 2000. - Vol.15. -Pp. 257-271.

17. D.Medhi, D.Tipper. Some approaches to solving a multihour broadband network capacity design problem with single-path routing// Telecommunication Systems. 2000. - Vol.13. - Pp. 269-291.

18. E.Rosenberg. Dual Ascent for Uncapacitated Telecommunications Network Design with Access, Backbone, and Switch Costs// Telecommunication Systems. 2001.- Vol.16. - Pp. 423-435.

19. D. Kang, K. Lee, S. Park, K. Park, S.-B. Kim. Design of local networks using USHR// Telecommunication Systems. 2000. - Vol.14. - Pp. 197-217.

20. S.K. Srivasta, P. Seshiah. On the topological design of a Computer Network// Computer Networks and ISDN Systems. 1995. - Vol.27. - Pp .567-569.

21. W.Docringer, D.Dykeman, M.Peters, H.Sandick, K.Va, J.Derby. Access architecture for a multiprotocol broadband backbone// Computer Networks and ISDN Systems. 1997. - Vol.29. - Pp. 137-155.

22. J.R.Soltys, M.J.Fischer, B.D.Roth. Optimizing access to service based networks// Telecommunication Systems. 1998.- Vol.10. - Pp. 269-290.

23. L.Gouveia, M.J.Lopes. Using generalized capacitated t rees for designing t he topology of local access networks// Telecommunication Systems. 1997. -Vol.7.-Pp. 315-337.

24. C. Ben Ahmed, N.Boudriga, M.S.Obaidat. A methodology to optimize the design of telecommunication systems// Computer Communications. 2000. -Vol.23.-Pp. 912-921.

25. E.Drakopoulos. Enterprise network planning and design: methodology and application// Computer Communications. 1999. - Vol.22. - Pp. 340-352.

26. S.J.Ivenson. Cisco Internetworking Design Study Guide, Document Cisco Systems, 2003.-Pp. 1-39.

27. Л.И.Абросимов. Цели и параметры проектирования вычислительных сетей// Вычислительные сети, теория и практика. — 2001. — № 1.

28. Л.И.Абросимов. Метод контуров для оценки производительности вычислительных сетей// Вычислительные сети, теория и практика. 2001. - №1.

29. Л.И.Абросимов. Определение характеристик WAN// Вычислительные сети, теория и практика. 2001. — № 1.

30. Л.И.Абросимов. Определение характеристик Ring-LAN// Вычислительные сети, теория и практика. — 2001. — №1.

31. Л.И.Абросимов. Расчет структуры вычислительной сети древовидной конфигурации (алгоритм Прима)// Вычислительные сети, теория и практика. 2002. - №1 (2).

32. Л.И. Абросимов. Расчет структуры вычислительной сети иерархической древовидной конфигурации// Вычислительные сети, теория и практика. — 2002. -№1(2).

33. V.Paliwal. Self-Similar Traffic Modelling in Computer Communication Networks. 2003.

34. K.Park, W.Willinger. Self-Similar Network Traffic: An Overview. In Self-Similar Network Traffic and Performance Evaluation, chapter 1. Wiley-Interscience: NY, 2000.

35. В.В.Петров. Статистический анализ сетевого трафика. М.:МЭИ, 2003.

36. W.Leland, M.Taqqu, W.Willinger, D.Wilson. On the Self-Similar Nature of Ethernet Traffic (extended version)// IEEE/ACM Transaction on Networking. 1994.

37. V.Paxson, S.Floyd. Wide-Area Traffic: The Failure of Poisson Modelling// IEEE/ACM Transaction on Networking. 1995.

38. W.Willinger, M.Taqqu, R.Sherman, D.Wilson. Self-Similarity Through High Variability: Statistical Analysis of Ethernet LAN Traffic at the Source Level// IEEE/ACM Transaction on Networking. 1997.

39. W.Willinger, M.Taqqu, R.Sherman. Proof of a Fundamental Result in Self-Similar Traffic Modelling// IEEE/ACM Transaction on Networking. 1995.

40. O.Cappe, E.Moulines, J.-K.Pesquet, A.Petropulu, X.Yang. Long-range dependence and heavy-tail modeling for teletraffic data// IEEE/ACM Transaction on Networking. 2002.

41. M.Crovella, A.Besttavros. Self-Similarity in World-Wide Web Traffic: Evidence and Possible Causes. ACM Sigmetrics Conference on Measurements and Modeling Computer Systems, 1996.

42. D.Duffy, A.McIntoch, M.Rosenstain, W.Willinger. Statistical Analysis of CCSN/SS7 Traffic Datafrom Working CCS Subnetworks// IEEE Journal on Selected Areas in Communications. 1994.

43. I.Norros. A Storage Model with Self-Similar Input// Queuing Systems. -Vol.16. 1994.-Pp. 387-396.

44. M.Grossglauser, J.Bolot. On the Relevance of Long-Range Dependence in Network Traffic. Proceedings, SIGCOMM'96, 1996.

45. B.Ryu, S.Lowen. Point Process Approaches for Modeling and Analysis of Self Similar Traffic, Part II-Applications. Proceeding, International Conference on Telecommunications Systems, Modeling and Analysis, 1997.

46. T-C Chiueh, P. Pradhan. High-Performance IP Routing Table Lookup Using CPU Caching. NY, Computer Science Department, State University of NewYork at Stony Brook, 1999.

47. P.Gupta, S.Lin, and N.McKeown. Routing Lookups in Hardware at Memory Access Speeds. Proc. IEEE Infocom 98, April 1998.

48. N-F. Huang, S-M. Zhao, J-Y. Pan, C-A. Su. A Fast IP Routing Lookup Scheme for Gigabit Switching Routers// IEEE. 1999.

49. Pi-Chung Wang, Chia-Tai Chan, Yaw-Chung Chen. High-performance IP routing table lookup// Computer Communications. 2002. - Vol.25. - Pp. 303-312.51. http://ece.ut.ac.ir/classpages/Advanced%20Computer%20Networks/Lookup Papers.htm.

50. Herbert J. Bernstein. Some Comments on Highly Dynamic Network Routing, //Technical Report Computer Science Department, New York University, -May 1988.-No.371 -11pp.

51. Kouhei Fujimoto, Shingo Ata, Masayuki Murata. Playout control for streaming applications by statistical delay analysis. ICC 2001 IEEE International Conference on Communications, no. 1, June 2001. - pp. 2337-2342.

52. J.-C.Bolot. Characterizing end-to-end packet delay and loss in the Internet// Journal of High-Speed Networks. Dec. 1993 - Vol.2. - Pp.305-323.

53. S.B.Moon, J.Kurose, P.Skelly, DTowsley. Correlation of Packet Delay and Loss in the Internet// UMASS CMPSCI Technical Report. Pp. 98-11.

54. M.Allman and V.Paxson. On estimating end-to-end network path properties// ACM SIGCOMM'99. Aug.1999.

55. A.Adams, T.Bu, R.Caseres, N.Duffield, T.Freidman, J.Horovitz, F.L.Presti, S.B.Moon, V.Paxson, and D.Towsley. The use of end-to-end multicast measurement for characterizing internel network behavior// IEEE Communications. May 2000.

56. V.Paxson. End-to-end Internet packet dynamics//Proceeding of ACM SIGCOMM '99. Pp. 139-152.

57. V.Paxson. End-to-end routing behavior in the Internet//ACM SIGCOMM '96. May 1996. - Pp. 25-38.

58. H.Ohsaki, M.Murata, and H.Miyahara. Modeling end-to-end packet delay dynamics of the Internet using system identification. in Proceedings of Seventeenth International Teletraffic Congress, Dec. 2001. - Pp. 1027-1038.

59. H.Yousefi'zadeh. A Neural-Based Technique for Estimating Self-Similar Traffic Average Queuing Delay// IEEE Communications Letters. October 2002.

60. G.De Marco, S.Gentile, M.Longo, S.Loreto. A simple technique to implement congestion control for delay sensitive media. ASTC 2003, Orlando.

61. Joseph Kee-Yin NG, Shibin Song, Bihai Tang, Wei Zhao. The Statistical End-to-end Delay Guarantee for Networks with Self-similar Traffic// COMP-03-012 Release Date: March 3, 2003.

62. S.Ata, M.Murata, and H.Miyahara. Analysis of Network Traffic and its Application to Design of High-Speed Routers// IEICE Transactions on Information and Systems. May 2000. - Vol. E83-D. - Pp. 988-995.

63. S.Ata, M.Murata, and H.Miyahara. Study on Efficient Cache Structures Providing Policy-Based Services in IP Routers// Tech. Rep. IEICE. Feb. 2000. - CS99-155. - Pp. 43-48.

64. D.R.Avresky, V.Shurbanov, RHorst. Optimizing router arbitration in poit-to-point networks// Computer Communications. 1999. - Vol.22. - Pp. 608620.

65. D.Decasper, Z.Dittia, G.Parulkar, B.Plattner. Router Plugins: a modular and extensible software framework for modern high performance integrated services routers//Proceedings of ACM SIGCOMM 98, Vancouver, ВС. -September 1998.

66. Kohler E., Morris R., Chen В., Jannotfi J., Kaashoek M. The Click Modular Router// ACM Transactions on Computer Systems. Aug 2000 -Vol.l8(3). -Pp. 263-297.

67. В.Боллапрагада, К.Мэрфи, Р.Уайт. Структура операционной системы Cisco IOS. М.: Вильяме, 2002. - 197 с.

68. L.R.Lipsky and John E.Hatem. Buffer Problems in Telecommunications Networks, (with John E. Hatem). Fifth International Conference on Telecommunication Systems, Nashville, TN, March, 1997.

69. B.Bashforth and C.L.Williamson. Proceedings of the Sixth International Symposium on the Modeling. Analysis, and Simulation of Computer and Telecommunication Systems (MASCOTS'98), Montreal, PQ, July 1998. - Pp. 119-126.

70. A.Patel and C.Williamson. Effective Bandwidth of Self-Similar Traffic Sources: Theoretical and Simulation Results. Proceedings of the IASTED Conference on Applied Modeling and Simulation, Banff, AB, July 1997.

71. C.S.Chang and J.A.Thomas. Effective Bandwidth in High-Speed Digital Networks// IEEE Journal on Selected Areas in Communications. August, 1995. - Vol. 13, No. 6. - Pp. 1091-1100.

72. A.Elwalid, D.Mitra, and R.H.Wentworth. A new approach for allocating buffers and bandwidth to heterogeneous, regulated traffic in an ATM node// IEEE J. Selected Areas in Communications. Aug. 1995. - Vol. 13(6). - Pp. 1115-1127.

73. R.Guerin and H.Ahmadi and M.Naghsineh. Equivalent Capacity and its Application to Bandwidth Allocation in High-Speed Networks// IEEE Journal on Selected Areas in Communications. September 1991 - Vol. 9, No. 7.

74. L.Jereb, T. V.Do, G.Rozsa. Flexible Planning of Telecommunication Networks Based on Layered Network Model. in Proceedings of the 6th International Conference on Telecommunication Systems, Nashville, USA, 1998. - Pp. 131-134.

75. S.Bodamer, J.Charzinski. Evaluation of Effective Bandwidth Schemes for Self-Similar Traffic. Proceeding of the 13th ITC Specialist Seminar on IP Measurement, Modeling and Management, Monterey, CA, September 2000. -Pp. 21-1-21-10.

76. Ш.Вегешна. Качество обслуживания в сетях IP. М.: Вильяме, 2003. — 366 с.

77. S.Floyd, V.Jacobson. Random Early Detection Gateways for Congestion Avoidance// IEEE/ACM Transaction on Networking. August 1993. -Vol. 1(4). - Pp. 397-413.

78. A.Acharya, A.Rangarajan. Early Regulation of Unresponsive Flows. UCSB Tech Report TRCS99-26, July 1999.

79. F.Anjum, L.Tassiulas. Fair Banwidth Sharing among Adaptive and Non-adaptive Flows in the Internet// IEEE INFOCOM. March 1999. - Pp. 14121420.

80. S.Floyd, K.Fall, K.Tiue. Estimating Arrival Rates from the RED Packet Drop History// April 1998, http://www.aciri.org/floyd/end2end-paper.html.

81. S.Floyd, K.Fall. Promoting the Use of End-to-End Congestion Control in the Internet// IEEE/ACM Transaction on Networking. August 1998. - Vol.7(4). -Pp. 458-473.

82. D.Lin, R.Morris. Dynamics of Random Early Detection//ACM SIGCOMM. -September 1997.

83. I.Stoica, S.Shenker, H.Zhang. Core-Stateless Fair Queuing: Achieving Approximately Fair В andwidth Allocations i n High Speed Networks// ACM SIGCOMM. September 1998.

84. W.-C.Feng, D.Kandlur, D.Saha, K.Shin. Blue: a New Class of Active Queue Management Algoritms// Technical Report CSE-TR-387-99, University of Michigan. April 1999.

85. T.J.Ott, T.V.Lakshman, L.Wong. SRED: Stabilized RED// IEEE INFOCOM. -March 1999.

86. R.Pan, L.Breslau, B.Prabhakar, S.Shenker. Approximate fairness through differential dropping (summary)// ACM Computer Communication Review, Full paper t о appear in ACM Computer С ommunication Review. January 2002.-Vol.32(l).-Pp. 72.

87. R.Pan, B.Prabhakar, K.Psounis. CHOKe, a stateless active queue management scheme for approximating fair bandwidth allocation. Proceedings of the IEEE INFOCOM, Tel Aviv, Israel, March 2000. - Vol.2. - Pp. 942-951.

88. Smitha, N.Reddy. An Active Queue Management Scheme to Contain High Bandwidth Flows at the Congested Routers. Masters Thesis, Texas, A&M University, May 2001, http://www.isc.tamu.edu/smitha/thesis.ps.

89. R.Mahajan, S.Floyd, and D.Wetherall. Controlling high-bandwidth flows at the congested r outer. in P roc. A CM 9 th I nternational С onference о n N etwork Protocols (ICNP), Nov. 2001.

90. J.G.Klincewicz, J.A.Schmitt. Incorporating QoS into IP Enterprise Network Design// Telecommunication Systems. 2002. - Vol.20:1,2. - Pp. 81-106.

91. П.В.Ромасевич, С.И.Сумароков. Развитие наземных каналов связи в Волгоградском регионе/ЛГруды VII Всероссийской Конференции представителей региональных научно-образовательных сетей «RELARN-2000».- Самара, 2000. С. 168-169.

92. П.В.Ромасевич. Создание цифрового канала передачи данных в научно-образовательной сети Волгоградского региона с использованиемтранспортной инфраструктуры ГТС// Инфокоммуникационные технологии. 2003. - т.1, №3. - С. 26-29.

93. П.В.Ромасевич, С.И.Сумароков. Этапы построения научно-образовательной сети Волгоградского региона// Труды Всероссийской научной конференции «Научный сервис в сети Интернет». — Новороссийск, 2001. С. 84-75.

94. П.В.Ромасевич. Реализация опорной телекоммуникационной инфраструктуры сети науки и образования Волгоградского региона// XI Всероссийская научно-методическая конференция «Телематика-2004»: Материалы конференции. Санкт-Петербург, 2004. — С. 37-39.

95. S.Chung, D.Agrawal, M.Kim, J.Hong and K.Park. Analysis of bursty packet loss characteristics on underutilized links using SNMP// In Proc. IEEE Workshop on End-to-End Monitoring Networks and Services. 2004. - Pp. 68-74.

96. T.Tuan and K.Park. Multiple time scale congestion control for self-similar network traffic// Performance Evaluation. 1999.- Vol.36. - Pp. 359-386.

97. Л.Клейнрок. Теория массового обслуживания. — М.Машиностроение, 1979.-432 с.

98. Norros I. On the Use of Fractanial Brownian Motion in the Theory of Connectionless Networks// IEEE Journal on Selected Areas in

99. Communications. Aug. 1995. - Vol.13, №6. - Pp.953-962. 121. П.В.Ромасевич Оценка влияния параметров телекоммуникационной системы на среднее время задержки в условиях самоподобного трафика // Инфокоммуникационные технологии. - 2005. - №3. - С. 21-26.

100. УТВЕРЖДАЮ Директор ТУ-5 Южного филиала ОАО-«Ростелеком» l " п "ко п Н.И.ктября 2005 г.1. АКТо внедрении результатов кандидатской диссертационной работы Ромасевича П.В. на тему

101. ИССЛЕДОВАНИЕ И СОЗДАНИЕ АДАПТИВНЫХ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ ДЛЯ РЕГИОНАЛЬНЫХ НАУЧНО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ С ИНТЕНСИВНЫМ ТРАФИКОМ»

102. ИССЛЕДОВАНИЕ И СОЗДАНИЕ АДАПТИВНЫХ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ ДЛЯ РЕГИОНАЛЬНЫХ НАУЧНО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ С ИНТЕНСИВНЫМ ТРАФИКОМ»

103. Программного комплекса адаптивной телекоммуникационной системы спредупреждением и предотвращением перегрузок.внедрены в эксплуатацию в Центре Интернет и в учебный процесс на факультете информационных технологий и телекоммуникаций (ФИТТ).

104. УТВЕРЖДАЮ Генеральный Директор1. Вист он-лайн»1. АКТо внедрении результатов кандидатской диссертационной работы Ромасевича П.В. на тему

105. ИССЛЕДОВАНИЕ И СОЗДАНИЕ АДАПТИВНЫХ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ ДЛЯ РЕГИОНАЛЬНЫХ НАУЧНО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ С ИНТЕНСИВНЫМ ТРАФИКОМ»

106. Генеральный директор с.г^.^Л К.В. Матюхин

107. Начальник инженерного отдела Кучерук1. Разработчик1. УТВЕРЖДАЮ1. Генеральный Директор1. АКТо внедрении результатов кандидатской диссертационной работы Ромасевича П.В. на тему

108. ИССЛЕДОВАНИЕ И СОЗДАНИЕ АДАПТИВНЫХ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ ДЛЯ РЕГИОНАЛЬНЫХ НАУЧНО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ С ИНТЕНСИВНЫМ ТРАФИКОМ»

109. Системный администратор ^ ^ ^ М.Н.Нежельская

110. Д 0.4 0 5 0.G 0.Т Коэффшдеш исполмовашя1. Коэффициент использования

111. Коэффициент нопо.-пловаггия1. Н1=0.6 Н2=0.511. О'-*--------»-----■--»

112. О 0.1 02 0.3 0.4 05 0.6 0.7 08 0.9 Коэффициент использования1. Н1=0.7 Н2=0.8- С1»2.С2=161. CU2.C2=1.7- С1*2, С2=1.8 С1=2. С2=1.91чо.*1фщиенд использования1. Ко'эффИШЮИГ |Ю1ЮЛЬЗО№ШИЯ• t- С1=2.С2=1.6- С1-2. С2=\ 7•■»■•• С 1*2, С2*1.8 С1=2, С2=1.3

113. Коэффт щисн 1 испольповаю 1 я1. Н1=0.8 Н2=0.79г1. Отношение задержек Т2ЛПЯ1. Oraongame задержек T2/TJС1. Отношение вдержек Т2Я11. Отношение задержек Т2/Т1

114. ПРОТОКОЛ ИЗМЕРЕНИЙ***** Создан: 31.01.03 08:30:54 ♦♦♦КОММЕНТАРИИ***

115. Измерение 1Е1 потока СП на участке АТСЗЗ -АТС72

116. Измерения проводились по шлейфу прибором Измерения провел инженер Ромасевич П.В.1. КОНФИГУРАЦИЯ ***1. ОБЩИЕ УСТАНОВКИ ===1. Сигнал: ПСП 2Л15 I

117. Выход 'Синхр': Ft передачи

118. Измерение: Оперативное, До нажатия 'Стоп'1. Прием/Передача: Совместно1. Интервал памяти: 1 минута1. УСТАНОВКИ НА ПЕРЕДАЧЕ ==1. Частота передачи: 20481. Тип частоты: Номинал

119. Инверсия сигнала: Выключена1. Код: HDB-31. Цикл: Включен1. CAS: Включен1. CRC-4: Выключен1. КИ0сС/С: 100110111. КИ0 без С/С: 010000001. Вид заполнения: Сигнал

120. Заполнение КИ: -1111111 11111111-1111111 11111111 Ввод ошибок: Выключен1. Ввод дефектов: Выключен1. УСТАНОВКИ НА ПРИЕМЕ =====1. Частота приема: 2048

121. Инверсия сигнала: Выключена1. Код: HDB-31. Цикл: Включен1. CAS: Включен1. CRC-4: Выключен1. Вид заполнения: Сигнал

122. Заполнение КИ: -1111111 11111111 -1111111 111111111. Тип ошибок: Бинарные1. РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЯ***• Ошибки: 0

123. Коеффициент: 0,00Е+00 Джиттер: 0,02 Джиттер ВЧ: 0,00

124. АВАРИЙНЫЕ СЕКУНДЫ ===== Нет входа: 0 Прием СИАС: 0 Потеря цикла: 0

125. РЕЗУЛЬТАТЫ ПО G826 === ES: 0 SES: 0

126. ESR: 0,00Е+00 SESR: 0,ООЕ+00 BBER: 0.00Е+00