автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Математическое моделирование пакетной передачи данных в территориально-распределенных вычислительных сетях

На правах рукописи

Никитин Сергей Владимирович

Математическое моделирование пакетной передачи данных в территориально-распределенных вычислительных сетях

Специальность 05,13.18- Математическое моделирование, численные методы и комплексы

программ.

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2004

Работа выполнена в «МАТИ» - Российском государственном технологическом университете им. К.Э. Циолковского.

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических, наук, профессор Зотов Владимир Александрович доктор технических наук, профессор

Макаров-Землянский Николай Бикулович

кандидат физико-

математических наук Юмашев Владимир Львович

Защита диссертации состоится 27октября 2004 г. на заседании диссертационного совета Д 212.110.06 в 16.00 в «МАТИ» - российском государственном технологическом университете им. К.Э. Циолковского по адресу 119111, г. Москва, Оршанская ул., д. 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке «МАТИ» - Российском государственном технологическом университете им. К.Э. Циолковского Автореферат диссертации разослан 26 сентября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук,

Марсова ЕВ.

Актуальность темы исследования. Информационно-вычислительные сети, являясь основой современной индустрии обработки информации, предъявляют высокие требования к эффективному использованию средств связи и характеристикам обслуживания сетевых абонентов. В связи с этим одной из важнейших проблем, которую приходится решать при практическом воплощении сетевых проектов и их эксплуатационном сопровождении, является проблема адекватного описания процессов информационного переноса в сети и ее отдельных элементах в формальных моделях, используемых при администрировании и организации эффективной работы распределенных информационных систем в различных условиях функционирования. Возникающие здесь практические задачи стимулируют развитие методов описания процессов передачи данных разноуровневыми протоколами и моделей информационно-вычислительных сетей.

Важнейшим показателем потенциальных возможностей связных ресурсов сети является пропускная способность межузловых соединений, управляемых различными реальными протоколами, а наиболее значимой характеристикой обслуживания абонентов - время доставки пользовательских данных удаленным сервисным службам по виртуальным соединениям и задержка ответных сообщений.

Применяемые в настоящее время модели процессов обмена в межузловых и виртуальных соединениях являются недостаточно адекватными. Кроме того, анализ существующих подходов к решению задачи оптимизации сетевых параметров показывает, что ряд существенных черт, факторов и механизмоСГ определяющих эффективность функционирования сет*,« необоснованно упрощается либо вообще игнорируется. Такип$ образом, возникает потребность в более совершенных моделя: процессов информационного переноса и методах выбор параметров, разработка которых составляет основное содержани данной работы. 2

Целью диссертационного исследования является—

создание и исследование моделей процесса передачи информации на различных уровнях сетевой архитектуры, разработка принципов построения сетей передачи данных и методов выбора сетевых параметров по критериям пропускной

способности, средней задержки, их композиции и вероятностным показателям.

Методы исследования, используемые в диссертации - теория вероятностей и теория цепей Маркова.

Научная новизна исследований.

Разработка моделей процесса передачи информации в конвейерных сетевых структурах, дающие возможность изучать влияние структурных неоднородностей транспортной среды и потока данных на вероятностно-временные характеристики качества функционирования протокола транспортного уровня, а также задавать параметры протокола по критериям, ориентированным на потребительские показатели.

На защиту автором выносятся следующие положения:

1. Модели и методы расчета показателей производительности различных операционных режимов конвейерных протоколов управления межузловым соединением синхронного и асинхронного типа, учитывающие факторы искажений в прямом и обратном каналах связи звена передачи данных и фактор переполнения буферной памяти узла-получателя.

2. Модели и методы расчета показателя задержки мультипакетных сообщений в неоднородных многозвенных виртуальных каналах с различной структурой сетевого трафика, учитывающие конвейерный (pipeline) эффект одновременного переноса различных фрагментов сообщений на различных участках соединительного пути.

3. Методы и алгоритмы расчета параметров протоколов Транспортных сетей по критериям пропускной способности межузловых и многозвенных соединений, сквозной задержки пакетов, композиционному критерию оптимальности и вероятностным показателям эффективности функционирования сети. Практическую значимость исследования имеют предложенные модели фрагментов сети с коммутацией пакетов, позволяющие проводить сопоставительный анализ транспортных протоколов и расчет операционных характеристик отдельных участков сети передачи данных, многозвенных виртуальных каналов и средние показатели эффективности функционирования всей транспортной сети.

Апробация результатов работы.

Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы физико-математического

моделирования» (Краснодар, 2000 — 2002 г,г.), на Международной молодежной научной конференции «Гагаринские чтения» (Москва 2000 - 2002 г.г.), на Международной научной конференции "Schlumberger NIS Eureka

- Telecommunication and Infrastructure Solutions" (Монреаль, Канада, 2003 г.), на Международной научной конференции "Schlumberger Infosec Eureka - Information Security" (Париж, Франция, 2003 г.) и на научных семинарах кафедры ПВК МАТИ «Современные проблемы естествознания».

Достоверность теоретических и экспериментальных данных обеспечивалась соискателем путем проведения большого количества исследований и математических расчетов. Все эксперименты неоднократно повторялись и выявлялись наиболее общие закономерности, наблюдаемые при проведении исследований. Основные экспериментальные данные и теоретические расчетные положения диссертации опубликованы в ведущих научных журналах в нашей стране, обсуждены на всесоюзных и международных конференциях..

Внедрение результатов работы»

Полученные результаты были успешно использованы, при проектировании и создании каналов связи для внутренней сети SINet компании «Schlumberger Logelco, Inc.» на участках: Москва

- Ноябрьск, Москва - Радужный, Москва - Муравленко, Мссква

- Атырау, Москва - Тенгиз, Москва - Актау, Москва - Ашхабад, Москва - Небит-Даг, о чем свидетельствует прилагаемый акт о внедрении. | Результаты работы внедрены в учебный процесс в «МАТИ»-РГТУ им. К.Э. Циолковского на кафедре «Проектирование вычислительных комплексов» в курсах лекций по дисциплине «Сети ЭВМ и телекоммуникации».

Структура и объем работы.

Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения, включающего акты о внедрении.

В первой главе проведен аналитический обзор результатов, достигнутых в изучении различных структурных образований, позволил выявить степень проработки вопросов организации эффективной работы сети, сформулировать нерешенные задачи и наметить основные направления диссертационной работы.

Существующие подходы к анализу звена передачи данных учитывают не весь спектр факторов, определяющих потенциальные возможности межузловых соединений. Модели нормальных процедур обмена протокола канального уровня не учитывают искажений квитанций, а модели асинхронных процедур хотя и учитывают данный фактор, однако не обладают преемственностью по отношению к управляющей процедуре стартстопного протокола, что свидетельствует о недостаточной адекватности этих моделей реальному процессу передачи данных по межузловому соединению. Поэтому представляется актуальным построение преемственных моделей нормальных и асинхронных процедур линейных протоколов, учитывающих в фазе передачи данных искажения информационных и служебных кадров на показатели эффективности функционирования звена.

Для пользователей вычислительной сети важнейшим показателем ее эффективности является средний уровень сквозной задержки абонентских сообщений. В большинстве случаев исследование этого показателя сводится к изучению времени передачи по виртуальному каналу отдельного пакета данных, которое хотя и характеризует задержку абонентских сообщений в сети, но лишь косвенно. Конвейерный эффект, в значительной мере определяющий задержку мультипакетных сообщений в многозвенном тракте передачи данных, практически не исследован. Отсутствуют модели, отражающие влияние этого эффекта на задержку в неоднородном виртуальном соединении, для различных нагрузочных характеристик, при переносе различных видов трафика, учитывающие искажения в каналах связи. В связи с этим возникает необходимость разработки моделей процесса передачи сообщений по виртуальным соединениям, учитывающих, прежде всего, влияние конвейерного эффекта на время

доставки пользовательских данных сетевым абонентам в условиях различных нагрузок, неоднородности трафика и параметров межузловых соединений виртуального канала.

Параметры линейных протоколов в значительной мере определяют потенциальные возможности межузловых соединений, требования к объему буферной памяти узлов коммутации и сквозную задержку абонентских сообщений. Известные методы формального выбора этих параметров ориентированы в основном на безусловное предпочтение критерия пропускной способности межузловых соединений требуют трудоемких численных расчетов. Поскольку задача переопределения сетевых параметров достаточно часто возникает в реальных сетях в связи с изменением условий эксплуатации, то появляется потребность в разработке нетрудоемких инженерных методов их выбора по различным критериям оптимальности.

Во второй главе рассмотрены модели межузлового соединения, учитывающие влияние повреждений пакето данных в прямом и обратном каналах связи на характеристики участка передачи данных. Получены аналитические оценки оптимальных по критерию пропускной способности межузловых соединений значений длины кадра и ширины окна,

Построены замкнутые модели нормальных и асинхронных процедур управления звеном передачи данных для группового и селективного режимов защиты от ошибок, обладающие преемственностью по отношению к стартстопному протоколу при ширине окна равной единице.

Для нормальных процедур обмена показано, что пропускная способность имеет мультипликативную форму зависимости от коэффициента информационной скорости прикладных данных в детерминированном межузловом соединении и коэффициентов, определяющих влияние фактора искажений информационных пакетов в прямом и фактора искажений подтверждений в обратном каналах связи. Данный операционный показатель для асинхронных протоколов имеет более сложную функциональную связь с факторами искажений в прямом и обратном каналах.

Анализ моделей асинхронных управляющих процедур позволил установить, что для однородного дуплексного канала связи потенциальные возможности широко используемого режима группового отказа, соответствующие неограниченной ширине окна, в режиме селективного отказа достигаются уже при ширине окна равной двум.

Для нормальных и асинхронных процедур управления звеном передачи данных получены аналитические оценки оптимальных по критерию пропускной способности размеров кадра однородной (1)

сети и значений ширины окна различных управляющих процедур от объема накладных расходов и качества канала связи. Показана инвариантность оценок оптимальной длины кадра к режиму защиты от ошибок нормальных процедур обмена. Исследовано качество полученных оценок. Предложены принципы совместного выбора сетевых параметров и управления шириной окна в условиях нестационарного характера искажений для нормальной процедуры обмена с групповым режимом отказа. В третьей главе рассмотрен процесс передачи потока мультипакетных сообщений по неоднородным многозвенным виртуальным соединениям на транспортном уровне управления сетью. На основе модели данного процесса решается задача оптимальной фрагментации абонентских сообщений на пакеты данных. Развивается метод определения длины кадра и ширины окна линейного уровня неоднородной сети передачи данных, учитывающий требования провайдеров связи к пропускной способности межузловых соединений и требования клиентов к задержке абонентских сообщений.

Для различных условий функционирования неоднородной сети пакетной коммутации построены модели виртуального соединения, отличающиеся учетом влияния конвейерного эффекта, проявляющегося при передаче мультипакетных сообщений по многозвенным виртуальным каналам, на время доставки пользовательских данных абонентам сети.

Показано, что задержка мультипакетного сообщения в не нагруженном (пустом) виртуальном соединении в значительной мере определяется звеном соединительного пути с наибольшим временем передачи кадра.

Обнаружено свойство пространственно-временной симметрии детерминированного процесса информационного переноса, выражающееся в инвариантности показателя задержки одиночного однородного сообщения размера N в неоднородном виртуальном канале длины В и неоднородного сообщения размера В в однородном виртуальном канале длины N при условии равенства элементарных задержек пакетов в виртуальных каналах:

Задержка сообщения при этом инвариантна к расположению неоднородностей в пространстве (в тракте передачи данных) и порядку неоднородности во времени (в последовательности пакетов неоднородного сообщения). Получено условие целесообразности фрагментации сообщения на пакеты при его передаче по многозвенному виртуальному сообщению (3):

(3)

Найдены аналитические зависимости оптимальной (по критерию минимума средней задержки абонентских сообщений) длины кадра от структуры сетевого трафика и параметров виртуальных каналов для идеальной однородной (4):

(4)

и неоднородной (5):

(5)

сети пакетной коммутации и ее оценки для сети с реальными свойствами каналов связи. Сформулировано правило выбора длины кадра (6):

(6), учитывающее ограничения рекомендации на размер информационной части пакета данных протокола Х.25. Для случая умеренной нагрузки на сеть развит метод выбора длины кадра и размера окна неоднородной сети передачи данных, отличающийся совместным учетом критериев системы (пропускной способности межузловых соединений) и пользователя (времени доставки пользовательских данных по виртуальным соединениям).

Из анализа задержки сообщения в нагруженном виртуальном соединении установлено, что при любом характере сетевого трафика (с пакетами одинаковой или различной длины) наилучшей в смысле времени доставки пользовательских данных стратегией формирования очередей к выходным каналам связи вдоль многозвенного тракта передачи является инверсное по длинам путей до адресата и размерам пакетов упорядочение элементов очереди.

При передаче по однородному виртуальному соединению однородного потока пакетов (пакетов одной длины) задержка сообщения (7):

о

Т{Д Ы, *.(*)) = Г(Д ВД + т.

(7)

не зависит от состава отдельных очередей к выходным каналам связи (количества пакетов, адресованных в транзитные узлы).

Обнаружено свойство инвариантности задержки сообщения к структуре очереди в начале пути (порядку расположения пакетов в очереди, адресованных в различные узлы): для неоднородного виртуального соединения (соотношение (8)) - при не возрастающих с длиной пути интервалах между передачей однородных пакетов по отдельным звеньям тракта передачи данных)

г„( д лг, к) = г„(д лг, Л).

(8),

а для однородного виртуального соединения с неоднородным трафиком (соотношения (9), (10))

при не убывающем по времени передачи (длине) расположении пакетов в очереди перед сообщением (условие (11)

г(0

Г" < т0+/), 1=7,/

для прямой очереди и условие (12)

для инверсной очереди).

В четвертой главе изложены методы выбора протокольных параметров (размера кадра, ширины окна, длительности тайм-аута) и процедуры расчета операционных характеристик сетевых структурных фрагментов. Произведены: Расчет, размера кадра нормальных и асинхронных процедур управления информационным каналом по критерию максимума пропускной способности межузлового соединения.

(И)

Расчет ширины окна для нормальных процедур обмена в режиме группового отказа по критерию максимума пропускной способности звена передачи данных, для нормальных процедур обмена в режиме селективного отказа - по заданному уровню пропускной способности, для асинхронных процедур обмена - по заданной вероятности непроизводительных простоев.

Расчет размера кадра стартстопного протокола по критерию максимума пропускной способности звена передачи данных с учетом фактора блокировок буферной памяти узла-получателя.

Расчет размера кадра по критерию минимума задержки прикладных абонентских сообщений в многозвенном виртуальном соединении.

Расчет длины кадра и ширины окна по композиционному критерию, обеспечивающему минимальную среднюю задержку абонентских сообщений в виртуальных соединениях при незначительном отклонении пропускной способности межузловых соединений от максимального значения.

Расчет длительности тайм-аута ожидания сквозной квитанции протокола транспортного уровня по заданному уровню вероятности повторной передачи прикладных данных.

Расчет производительности нормальных (синхронных) и асинхронных процедур управления информационным каналом в абсолютных и относительных показателях.

Расчет нижней границы относительной пропускной способности и предельных значений задержки отдельного пакета в многозвенном виртуальном канале с ограниченными буферными накопителями в транзитных узлах.

Расчет сквозной задержки прикладных данных (абонентских сообщений) в многозвенном неоднородном виртуальном соединении при неоднородном трафике (потоке пакетов различной длины).

Применение предложенных методов расчета протокольных параметров систематизировано по различным эксплуатационным условиям, для которых заданы наиболее предпочтительные критерии оптимизации. Для многозвенных трактов передачи данных сформулированы принципы их построения и порождения в них сетевого трафика прикладными системами.

Опираясь на результаты работы был проведен ряд экспериментов по оптимизации операционных характеристик асинхронного канала пакетной передачи данных на базе протокола Х.25,

Исходная скорость соединения С-9600 бит/с, ширина окна <»=7, величина ошибок на канале Ю-2 < г <10-3, длина кадра Н=280 бит.

Рис. 1. Зависимость пропускной способности межузлового соединения, управляемого нормальной процедурой обмена, от ширины окна й)при заданной длине кадра Н=280 бит.

В среднем, фактическая пропускная способность канала Сас-0.4 от скорости соединения С при ширине окна (0=5. Оптимизируя размер кадра получаем расчетное значение Н=384 бит и используем его для поиска оптимального значения ширины окна

1

0,9 0,8 0,7

1 3 б 7 9 11

Рис. 2. Зависимость пропускной способности межузлового соединения, управляемого нормальной процедурой обмена, от ширины окна опри оптимальной длине кадра Н-Б84 бит.

После оптимизации фактическая пропускная способность, канала достигла САС=0.54.

Полученные теоретическим путем данные показали хорошую сходимость с экспериментальными значениями. В результате оптимизации удалось уменьшить количества повторных циклов передачи пакетов данных при сохранении изначальной скорости соединения, тем самым повысив пропускную способность канала передачи данных на 35%.

Основные выводы и результаты работы.

1.Из анализа существующих подходов к изучению процессов передачи информации в вычислительной сети выделены наиболее важные факторы, эффекты и структурные особенности различных уровней управления транспортировкой данных, определяющие операционные характеристики подсети связи.

2.Построены замкнутые модели нормальных и асинхронных управляющих процедур линейных протоколов для группового и селективного режимов защиты от ошибок, обобщающие известные частные результаты. Для нормальных процедур обмена показана мультипликативная форма зависимости показателя пропускной способности от факторов искажений в прямом и обратном каналах связи звена передачи данных. Установлено, что предельные возможности режима группового отказа асинхронного протокола в режиме селективного отказа достигаются при ширине окна, равной двум. На основе предложенных моделей получены аналитические оценки оптимальных по критерию пропускной способности межузловых соединений значений длины кадра и ширины окна, имеющие содержательно хорошо интерпретируемую зависимость от параметров протокола, характеристик звена передачи данных и вида трафика. Численное исследование оценок для реальных областей изменения характеристик каналов связи показало их хорошее согласование с оптимальными значениями параметров.

3.Построены детерминированные конвейерные модели процесса передачи мультипакетных сообщений в многозвенных виртуальных каналах, применимые к анализу как сетей со стратегией виртуального соединения, так и дейтаграммных сетей. Обнаружено свойство симметричной инвариантности задержки последовательности пакетов к произвольному порядку следования неоднородности звеньев виртуального канала (пространства) и информационного потока (времени). Показано, что основной вклад в задержку сообщения вносит участок переприема с наибольшим временем передачи пакета. Сформулированы условия целесообразности фрагментации сообщения. На основе разработанных моделей получены аналитические соотношения для оптимальных (в смысле минимума средней сетевой задержки сообщений пользователей) значений длины кадра однородной и неоднородной сети.

4.С целью совместного учета требований к пропускной способности и задержке абонентских сообщений построен композиционный критерий, на основе которого получены оценки оптимальных значений сетевых параметров, обеспечивающих минимальное среднее время доставки сообщений пользователей по виртуальным соединениям при несущественном отклонении потенциальной пропускной способности межузловых соединений от максимального значения.

5.Исследованы различные стратегии формирования очередей пакетов данных к выходным каналам связи вдоль многозвенного тракта при передаче однородных и неоднородных (по длинам кадров) информационных потоков. Показано, что прямая и инверсная стратегии задают соответственно верхнюю и нижнюю границы диапазона изменения задержки абонентских сообщений в сети передачи данных. Найдены условия инвариантности сквозной задержки сообщения в нагруженной сети к структурным неоднородностям сетевого трафика и виртуальных каналов.

По результатам проведенных исследований разработана методика расчета характеристик фрагментов сети передачи данных с коммутацией пакетов и оптимизации протокольных параметров (длины кадра, ширины окна, длительности тайм-аута) для различных условий эксплуатации. Данная методика систематизирует предложенные в работе методы выбора сетевых параметров и задает условия их предпочтения. На основе предложенных потоковых и конвейерных моделей сетевых структур построены процедуры расчета предельных показателей производительности информационных магистралей и вероятностно-временных характеристик процесса переноса прикладных данных.

Публикации результатов исследования.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Никитин СВ. "Анализ модели сгартстопной управляющей процедуры для протоколов с нормальным и асинхронным режимами функционирования" // Объединенный научный журнал. Москва: Тезарус, 2002. №26

2.Никитин СВ. "Сравнительный анализ сетей Х.25 и Frame Relay" // Объединенный научный журнал. Москва: Тезарус, 2003. №9

3.Никитин СВ. "Метод выбора оптимальной длины кадра и ширины окна для однородной и неоднородной сети передачи данных" // Объединенный научный журнал. Москва: Тезарус, 2003. №9

4.Никитин СВ. "Анализ времени задержки мультипакетного сообщения при передаче по неоднородному многозвенному виртуальному соединению" // Объединенный научный журнал. Москва: Тезарус, 2003. №9

5.Никитин СВ. "Решения компании Шлюм{5ерже в области систем управления идентификации и контроля 'доступа" // Материалы научно-технической конференции «Актуальные проблемы безопасности информационного пространства». Санкт-Петербург, 2003.

6.Никитин СВ. "Модели сетевых топологических структур" // Материалы VI Международной научно-технической конференции «Новые информационные технологии и системы». Пенза, 2004.

7.Sergey Nikitin "Secure data transmission in public networks" // Materials of Schlumberger NIS Eureka Conference. Montreal, QC, Canada, 2003.

8.Sergey Nikitin "Problems of establishing reliable secure tunnels over public networks: performance vs privacy" // Materials of Schlumberger Infosec Eureka Conference. Paris, France, 2003.

Заказ №1896 12/05/2004 г._Тираж 100 экз.

Гарнитура «Тайме».

»1 8 9 8 g

РНБ Русский фонд

2005-4 15799

Перечень условных обозначений.

Введение.

Глава 1 СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В ТРАНСПОРТНЫХ

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ.

1.1 Структура вычислительных сетей и способы передачи данных.

1.2 Пакетная передача данных , обзор видов транспортных сетей и основных требований, предъявляемых к ним.-.

1.3 Модели сетевых топологических структур.

Глава 2 ЗАМКНУТЫЕ МОДЕЛИ ТРАКТА ПАКЕТНОЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ.

2.1 Структура линейных протоколов.

2.2 Производительность стартстопных протоколов.

2.3 Модели нормальных и асинхронных процедур.

2.4 Поэтапная оптимизация параметров сети передачи данных.

2.4.1 Оптимизация длины кадра.

2.4.2 Оптимизация ширины окна.

2.4.3 Комбинированная оптимизация сетевых параметров.

2.4.4 Динамическое управление шириной окна.

Глава 3 КОНВЕЙЕРНЫЕ МОДЕЛИ ТРАКТА ПАКЕТНОЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ.

3.1 Структура транспортного уровня управления сетью.

3.2 Задержка сообщений в малонагруженной сети.

3.2.1 Модель ненагруженного виртуального соединения.

3.2.2 Оптимизация разбиения сообщений на пакеты.

3.2.3 Оптимизация размера кадра.

3.2.4 Расчет оптимальной длины кадра в неоднородной сети.

3.3 Задержка сообщений в нагруженном виртуальном соединении.

3.3.1 Метод выбора длины кадра и ширины окна.

3.3.2 Динамическое управление сетевыми параметрами.

3.4 Выбор параметров сети по критериям системы и абонента.

3.4.1 Модели виртуального соединения с однородным трафиком.

3.4.2 Модели виртуального соединения с неоднородным трафиком.

Глава 4 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СЕТЕВЫХ СТРУКТУР И ПРОТОКОЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ.

4.1 Расчет длины кадра и ширины окна по критерию пропускной способности.

4.2 Вычисление длины кадра по значению средней задержки сообщений.

4.3 Композиционный метод расчета сетевых параметров.

4.4 Оптимизация характеристик сетевых структур.

Наблюдаемый в мировом масштабе интенсивный рост потребностей в распределенных прикладных вычислениях и информационном сервисе стимулировал широкое внедрение корпоративных и территориальных вычислительных сетей, основанных на принципах пакетной коммутации, в управленческую деятельность предприятий и отраслей народного хозяйства, в научные исследования, обучение, здравоохранение, межкорпоративные бизнес-процессы и т.д. [28, 37, 38, 77, 111, 150, 153].Повышение темпов деловой активности и необходимость снижения сроков документооборота выдвинуло в ряд важнейших задач информатизации общества формирование единого информационного пространства и стимулировало внедрение информационных сетей в традиционную почтовую связь, в результате чего появился новый вид связи -электронная почта [37, 64, 77]. Устойчивой тенденцией становится интенсивное внедрение в управленческую деятельность организаций и фирм распределенных систем автоматизации деловых процессов, электронного документооборота, систем электронной коммерческой деятельности, инструментальных средств интеграции информационной деятельности предприятий в информационное пространство сообщества Internet [38, 64, 68].

Информационно-вычислительные сети, являясь основой современной индустрии обработки информации [28, 68, 79, 87, 111, 150, 153], предъявляют высокие требования к эффективному использованию средств связи и характеристикам обслуживания сетевых абонентов. В связи с этим одной из важнейших проблем, которую приходится решать при практическом воплощении сетевых проектов и их эксплуатационном сопровождении, является проблема адекватного описания процессов информационного переноса в сети и ее отдельных элементах в формальных моделях, используемых при администрировании и организации эффективной работы распределенных информационных систем в различных условиях функционирования. Возникающие здесь практические задачи стимулируют развитие методов описания процессов передачи данных разноуровневыми протоколами и моделей информационно-вычислительных сетей.

Важнейшим показателем потенциальных возможностей связных ресурсов сети является пропускная способность межузловых соединений, управляемых различными реальными протоколами, а наиболее значимой характеристикой обслуживания абонентов - время доставки пользовательских данных удаленным сервисным службам по виртуальным соединениям и задержка ответных сообщений.

Применяемые в настоящее время модели процессов обмена в межузловых и виртуальных соединениях являются недостаточно адекватными. Кроме того, анализ существующих подходов к решению задачи оптимизации сетевых параметров показывает, что ряд существенных черт, факторов и механизмов, определяющих эффективность функционирования сети, необоснованно упрощается либо вообще игнорируется. Таким образом, возникает потребность в более совершенных моделях процессов информационного переноса и методах выбора параметров, разработка которых составляет основное содержание данной работы.

Целью настоящей диссертации является создание и исследование моделей процесса передачи информации на различных уровнях сетевой архитектуры, разработка принципов построения сетей передачи данных и методов выбора сетевых параметров по критериям пропускной способности, средней задержки, их композиции и вероятностным показателям.

Методы исследования, используемые в диссертации - теория вероятностей и теория цепей Маркова.

Научной новизной диссертации является разработка моделей процесса передачи информации в конвейерных сетевых структурах, дающие возможность изучать влияние структурных неоднородностей транспортной среды и потока данных на вероятностно-временные характеристики качества функционирования протокола транспортного уровня, а также задавать параметры протокола по критериям, ориентированным на потребительские показатели.

Практическую значимость исследования имеют предложенные модели фрагментов сети с коммутацией пакетов, позволяющие проводить сопоставительный анализ транспортных протоколов и расчет операционных характеристик отдельных участков сети передачи данных, многозвенных виртуальных каналов и средние показатели эффективности функционирования всей транспортной сети.

На защиту автором выносятся следующие положения:

1. Модели и методы расчета показателей производительности различных операционных режимов конвейерных протоколов управления межузловым соединением синхронного и асинхронного типа, учитывающие факторы искажений в прямом и обратном каналах связи звена передачи данных и фактор переполнения буферной памяти узла-получателя.

2. Модели и методы расчета показателя задержки мультипакетных сообщений в неоднородных многозвенных виртуальных каналах с различной структурой сетевого трафика, учитывающие конвейерный {pipeline) эффект одновременного переноса различных фрагментов сообщений на различных участках соединительного пути.

3. Методы и алгоритмы расчета параметров протоколов транспортных сетей по критериям пропускной способности межузловых и многозвенных соединений, сквозной задержки пакетов, композиционному критерию оптимальности и вероятностным показателям эффективности функционирования сети.

Структура диссертации.

Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения, включающего акты о внедрении.

В первой главе проведен анализ достижений в области моделирования сетевых структур и установлены основные направления исследований, которые развиваются в трех дальнейших главах.

Во второй главе рассмотрены модели межузлового соединения, учитывающие влияние повреждений пакетов данных в прямом и обратном каналах связи на характеристики участка передачи данных. Получены аналитические оценки оптимальных по критерию пропускной способности межузловых соединений значений длины кадра и ширины окна.

В третьей главе рассмотрен процесс передачи потока мульти-пакетных сообщений по неоднородным многозвенным виртуальным соединениям на транспортном уровне управления сетью. На основе модели данного процесса решается задача оптимальной фрагментации абонентских сообщений на пакеты данных. Развивается метод определения длины кадра и ширины окна линейного уровня неоднородной сети передачи данных, учитывающий требования провайдеров связи к пропускной способности межузловых соединений и требования клиентов к задержке абонентских сообщений. т, В четвертой главе представленно описание основных методов расчета характеристик, сетевых и протокольных параметров транспортных сетей, составленное по результатам проведенных исследований.

Публикация результатов исследования.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах [91-96,167-168].

Апробация результатов работы.

Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы физико-математического моделирования» (Краснодар, 2000 - 2002 г.г.), на Международной молодежной научной конференции «Гагарин-ские чтения» (Москва 2000 - 2002 г.г.), на Международной научной конференции "Schlumberger NIS Eureka - Telecommunication and , Infrastructure Solutions" (Монреаль, Канада, 2003 г.), на Международной научной конференции "Schlumberger Infosec Eureka - Information Security" (Париж, Франция, 2003 г.) и на научных семинарах кафедры ПВК МАТИ «Современные проблемы естествознания».

Внедрение результатов работы.

Полученные результаты были успешно использованы при проектировании и создании каналов связи для внутренней сети SINet компании «Schlumberger Logelco, Inc.» на участках: Москва - Ноябрьск, Москва - Радужный, Москва - Муравленко, Москва - Атырау, Москва -Тенгиз, Москва - Актау, Москва - Ашхабад, Москва - Небит-Даг, о чем свидетельствует прилагаемый акт о внедрении.

Результаты работы внедрены в учебный процесс в «МАТИ»-РГТУ им. К.Э. Циолковского на кафедре «Проектирование вычислительных комплексов» в курсах лекций по дисциплине «Сети ЭВМ и телекоммуникации». г

СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В ТРАНСПОРТНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ

ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В соответствии с намеченными направлениями исследований в диссертационной работе рассмотрены вопросы построения моделей межузловых и виртуальных соединений и разработки аналитических методов расчета операционных характеристик, сетевых и протокольных параметров по различным критериям оптимальности. Все эксперемен-тальные данные были получены с помощью сертифицированного программного обеспечения аппаратуры связи компаний Telematics и Cisco. Расчет и анализ данных производился в программах Microsoft Excel 2000 и MathSoft MathCad.

Поскольку подробные выводы по результатам исследований представлены в конце глав, то здесь приведены основные итоги.

1. Из анализа существующих подходов к изучению процессов передачи информации в вычислительной сети выделены наиболее важные факторы, эффекты и структурные особенности различных уровней управления транспортировкой данных, определяющие операционные характеристики подсети связи.

2. Построены замкнутые модели нормальных и асинхронных управляющих процедур линейных протоколов для группового и селективного режимов защиты от ошибок, обобщающие известные частные результаты. Для нормальных процедур обмена показана мультипликативная форма зависимости показателя пропускной способности от факторов искажений в прямом и обратном каналах связи звена передачи данных. Установлено, что предельные возможности режима группового отказа асинхронного протокола в режиме селективного отказа достигаются при ширине окна, равной двум. На основе предложенных моделей получены аналитические оценки оптимальных по критерию пропускной способности межузловых соединений значений длины кадра и ширины окна, имеющие содержательно хорошо интерпретируемую зависимость от параметров протокола, характеристик звена передачи данных и вида трафика. Численное исследование оценок для реальных областей изменения характеристик каналов связи показало их хорошее согласование с оптимальными значениями параметров.

3. Построены детерминированные конвейерные модели процесса передачи мультипакетных сообщений в многозвенных виртуальных каналах, применимые к анализу как сетей со стратегией виртуального соединения, так и дейтаграммных сетей. Обнаружено свойство симметричной инвариантности задержки последовательности пакетов к произвольному порядку следования неоднородности звеньев виртуального канала (пространства) и информационного потока (времени). Показано, что основной вклад в задержку сообщения вносит участок переприема с наибольшим временем передачи пакета. Сформулированы условия целесообразности фрагментации сообщения. На основе разработанных моделей получены аналитические соотношения для оптимальных (в смысле минимума средней сетевой задержки сообщений пользователей) значений длины кадра однородной и неоднородной сети.

4. С целью совместного учета требований к пропускной способности и задержке абонентских сообщений построен композиционный критерий, на основе которого получены оценки оптимальных значений сетевых параметров, обеспечивающих минимальное среднее время доставки сообщений пользователей по виртуальным соединениям при несущественном отклонении потенциальной пропускной способности межузловых соединений от максимального значения.

5. Исследованы различные стратегии формирования очередей пакетов данных к выходным каналам связи вдоль многозвенного тракта при передаче однородных и неоднородных (по длинам кадров) информационных потоков. Показано, что прямая и инверсная стратегии задают соответственно верхнюю и нижнюю границы диапазона изменения задержки абонентских сообщений в сети передачи данных. Найдены условия инвариантности сквозной задержки сообщения в нагруженной сети к структурным неоднородностям сетевого трафика и виртуальных каналов.

6. По результатам проведенных исследований разработана методика расчета характеристик фрагментов сети передачи данных с коммутацией пакетов и оптимизации протокольных параметров (длины кадра, ширины окна, длительности тайм-аута) для различных условий эксплуатации. Данная методика систематизирует предложенные в работе методы выбора сетевых параметров и задает условия их предпочтения. На основе предложенных потоковых и конвейерных моделей сетевых структур построены процедуры расчета предельных показателей производительности информационных магистралей и вероятностно-временных характеристик процесса переноса прикладных данных.

Полученные результаты были успешно апробированны при проектировании и создании каналов связи для внутренней сети SINet компании «Schlumberger Logelco, Inc.» на участках: Москва - Ноябрьск, Москва - Радужный, Москва - Муравленко, Москва - Атырау, Москва -Тенгиз, Москва - Актау, Москва - Ашхабад, Москва - Небит-Даг, о чем свидетельствует прилагаемый акт о внедрении.

1. Абиссов Ю.А., Трекущенко П.И. Повышение эффективности скорости передачи данных в сетях с коммутацией сообщений // Техника средств связи, сер. ТПС. - 1982. - Вып.2(5). - С. 35-41.

2. Абуталиев Ф.Б., Саидахмедов Ш.Х. Аналитическая модель тракта передачи данных для сети коммутации пакетов. В кн.: Вычислительные сети коммутации пакетов: Тез.докл. Всес. конф. - Рига: Зи-натне, 1979, с. 162-166.

3. Абуталиев Ф.Б., Саидахмедов Ш.Х. Об одном аналитическом методе оценки коммутации пакетов в сетях // Изв. УзССР, сер. техн. наук. 1978. -№ 5. - С. 8-11.

4. Айвазян С.А., Енюков И.С., Мешалкин Л.Д. Прикладная статистика: Основы моделирования и первичная обработка данных. Справочное изд. М.: Финансы и статистика, 1993. - 471 с.

5. Байбулатов Р.Б., Бедова Л.Ю., Иванушкина Л.И. Оценка времени передачи сообщения методом дейтаграмм в вычислительной сети // Проблемы МСНТИ/МЦНТИ. 1991. - № 2. - С. 68-70.

6. Барабанов С., Коростелин А., Крюков С. Компьютерные сети: вчера, сегодня, завтра//КомпьютерПресс. 1997. - № 2. - С. 152-162.

7. Барабанов С., Коростелин А., Крюков С. Компьютерные сети: вчера, сегодня, завтра// КомпьютерПресс. 1997. - № 3. - С. 158-162.

8. Башарин Г.П., Богуславский Л.Б., Самуилов К.Е. О методах расчета пропускной способности сетей связи ЭВМ // Итоги науки и техники, сер. Электросвязь. 1993, Т. 13. - С. 32-106.

9. Башарин Г.П., Бочаров П.П., Коган Я.А. Анализ очередей в вычислительных сетях. Теория и методы расчета. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1992. - 336 с.

10. Башарин Г.П., Куренков Б.Е. Исследование одной системы массового обслуживания с дискретным временем // Изв.АН СССР. Техническая кибернетика. 1993. - № 6. - С. 26-30.

11. Башарин Г.П., Кокотушкин В.А., Наумов В.А. О методе эквивалентных замен расчета фрагментов сетей связи для ЦВМ // Изв.АН СССР. Техническая кибернетика. 1989. - № 6. - С. 92-99.

12. Белов С. Практика построения ведомственных сетей frame relay в России // Сети. 1997. - № 5. - С. 48-52.

13. Бертсекас Д., Галлагер Р. Сети передачи данных. М.: Мир, 1989, - 544 с.

14. Бирюков В.В., Ващилин Э.П. Динамическая адаптация параметров процедуры управления звеном передачи данных. В кн.: Информационно-вычислительные сети ЭВМ: Материалы семинара. - М.: Моск. дом науч.-техн. пропаганды, 1980, с. 136-142.

15. Бирюков В.В., Ващилин Э.П., Полянский С.Н. Оценка эффективности процедуры HDLC. В кн.: Вычислительные сети коммутации пакетов: Тез.докл. 3 Всес.конф. - Рига: Ин-т Электроники и вычислительной техники АН Латв.ССР,1983, т. 1, с. 81-85.

16. Блэк 10. Сети ЭВМ: Протоколы, стандарты, интерфейсы, -М.: Мир, 1999. 506 с.

17. Богуславский Л.Б. Управление потоками данных в сетях ЭВМ. М.: Энергоатомиздат, 1984. - 168 с.

18. Богуславский Л.Б., Геленбе Е. Аналитические модели процедур управления звеном передачи данных сетей ЭВМ с коммутацией пакетов // Автоматика и телемеханика. 1990. - № 7. - С. 181-192.

19. Богуславский Л.Б., Кучеров В.П., Столяр А.Л. Сравнительный анализ протоколов HDLC и DDCMP. В кн.: X Всес. шк.-сем. по вычислительным сетям: Тез.докл. - М. - Тбилиси, 1985, ч.З, с. 123-128.

20. Боровихин Е.А., Коротаев И.А. Анализ функционирования и оптимизация протокола HDLC // Автоматика и вычислительная техника. -1993.-№2.-С.47-51.

21. Бройтман Д. Микроархитектура процессора Р6 // Монитор.1995.-№3.-С. 6-11.

22. Бройтман Д. Процессор Р6: Общий обзор // Монитор. 1995.-№5. с. 8-12.

23. Бутрименко А.В. Разработка и эксплуатация сетей ЭВМ. -М.: Финансы и статистика, 1998. 256 с.

24. Валях Е. Последовательно-параллельные вычисления. М.: Мир, 1995.-456 с.

25. Васильев В. Управление информационными потоками в системах поддержки принятия решения // Компьютеры + Программы.1996.-№5. с. 9-13.

26. Вейцман К. Распределенные системы мини и микро-ЭВМ. -М.: Финансы и статистика, 1993. - 382 с.

27. Вентцель Е.С., Овчаров JI.A. Прикладные задачи теории вероятностей. М.: Радио и связь, 1993. - 416 с.

28. Волобуев В. Технология ISDN в информационных сетях // Сети. -1997. № 4. с. 14-24.

29. Волобуев В. Малевский П. Удаленный доступ по каналам ISDN//КомпьютерПресс. 1996. -№ 5. - С. 119-123.

30. Вычислительные сети и сетевые протоколы. / Д.Девис, Д. Барбер, У .Прайс, С.Соломонидес. М.: Мир, 1996. - 563 с.

31. Гойхман Э.Ш., Лосев Ю.И. Передача информации в АСУ. -М.: Связь, 1996.-280 с.

32. ГОСТ 26113-84. Процедуры управления звеном передачи данных. Элементы балансных процедур при одновременной двусторонней передаче информации и защиты от ошибок.

33. ГОСТ 26556-85. Элементы процедуры передачи информации и форматы пакетов в сетях передачи данных с коммутацией пакетов, ориентированных на виртуальные соединения.

34. Громов Г.Р. Национальные информационные ресурсы: проблемы промышленной эксплуатации. М.: Наука, 1994. - 240 с.

35. Гуров В.В. Глобальные сети для деловых коммуникаций // Сети и системы связи. 1997. - № 6. - С. 110-113.

36. Гуторов В.Л. Мир TCP/IP. Протоколы для последовательных линий связи // Сети и системы связи. 1996. - № 6. - С. 84-87.

37. Дей Д.Дж., Зиммерман Ю. Эталонная модель взаимосвязи открытых систем (ВОС). ТИИЭР. - 1983. - т.71. - № 12. - С. 8-17.

38. Дженнингс Ф. Практическая передача данных: Модемы, сети и протоколы. М.: Мир, 1989. - 272 с.

39. Девис Д., Барбер Д. Сети связи для вычислительных машин. М.: Мир, 1996.-680 с.

40. Жожикашвили В.А., Вишневский В.М. Сети массового обслуживания. Теория и применение к сетям ЭВМ. М.: Радио и связь, 1988.- 192 с.

41. Захаров Г.П., Лохмотко В.В. Оптимизация структуры сетей передачи данных с коммутацией пакетов. М., 1981. - 64 с. (Препринт/Научный совет по комплексной проблеме "Кибернетика" АН СССР).

42. Зелигер Н.Б., Чугреев О.С., Яновский Г.Г. Проектирование сетей и систем передачи дискретных сообщений. М.: Радио и связь, 1984.- 176 с.

43. Зиновьев Э.В., Стрекалев А.А., Рогова О.Е. Оценка времени задержки на передачу сообщений в сетевых диалоговых системах // Автоматика и вычислительная техника. 1980. - № 2. - С. 8-12.

44. Зоркальцев А.В. Выбор оптимальной ширины окна сети ЭВМ с коммутацией пакетов // Автоматика и вычислительная техника. -1984.-№5.-С. 8-13.

45. Зоркальцев А.В., Назаров А.А. Асимптотический анализ задержки эшелона кадров в информационном канале сети ЭВМ с коммутацией пакетов // Автоматика и вычислительная техника. 1986. - № 5. -С. 19-25.

46. Зоркальцев А.В. Динамическое оценивание уровня ошибок в информационном канале вычислительной сети пакетной коммутации // Автоматика и вычислительная техника. 1988. - № 1. - С. 14-23.

47. Зоркальцев А.В. Исследование стратегий разделения буферной памяти узла коммутации пакетов // Автоматика и вычислительная техника. 1991. - № 6. - С. 28-35.

48. Зоркальцев А.В. Анализ локального управления потоками в узле коммутации пакетов // Автоматика и вычислительная техника. -1992.-№4.-С. 20-27.

49. Зоркальцев А.В. Анализ процедур управления потоками в коммутационном узле сети с виртуальными каналами // Автоматика и вычислительная техника. 1993. - № 4. - С. 35-42.

50. Ивановский В.Б. О свойствах выходных потоков в дискретных системах массового обслуживания // Автоматика и телемеханика. -1994. № 11. - С. 32-39.

51. Ивановский В.Б. Операционный анализ сетей связи с блокировками // Автоматика и вычислительная техника. 1998. - № 3. - С. 3238.

52. Ивановский В.Б. Метод эквивалентных замен расчета узлов дискретных сетей связи // Автоматика и вычислительная техника. -1999. -№ 5. -С. 58-65.

53. Ивановский В.Б. Аналитическое моделирование приоритетных узлов синхронных информационно-вычислительных сетей // Автоматика и вычислительная техника. 1999. - № 6. - С. 51-56.

54. Ивановский В.Б. О дискретных приоритетных системах обслуживания // Автоматика и телемеханика. 1997. - № 4. - С. 37-44.

55. Иносэ X., Сайто Т. Теоретические аспекты анализа и синтеза сетей пакетной связи. ТИИЭР. - 1998. - Т. 66. - № 11. - С. 139-155.

56. Каталог сетевых продуктов // LAN Русское издание. Журнал сетевых решений. 1996. - Т. 2. - С. 9-240.

57. Ликлайдер Д., Везза А. Применение информационных сетей. -ТИИ-ЭР.- 1988.-т.66.-№ 11.-С. 43-63.

58. Лясковский Ю. Построение территориальных сетей с интеграцией услуг // КомпьютерПресс. 1997. - № 8. - С. 245-250.

59. Макстеник М. Сравнение сетевых архитектур // Сети. 1997. - № 2. - С. 14-28.

60. Мартин Дж. Системный анализ передачи данных. М.: Мир, 1975, т.1, т.2, - 256 е., 432 с.

61. Медведев Г.А., Решетникова Н.Д., Розов М.М. Приближенный метод расчета характеристик передачи пакетов ~в информационно-вычислительной сети с гибридной коммутацией // Автоматика и вычислительная техника. 1989. - № 1. - С. 42-47.

62. Медведев Г.А. Характеристики случайных процессов в ЛВС со случайным доступом и несимметричной нагрузкой // Автоматика и вычислительная техника. 1994. - № 3. - С. 40-48.

63. Медведев Г.А. Характеристики случайных процессов в ЛВС с маркерным доступом и несимметричной нагрузкой // Автоматика и вычислительная техника. 1995. - № 4. - С. 67-80.

64. Мизин И.А., Богатырев В.А., Кулешов А.П. Сети коммутации пакетов. М.: Радио и связь, 1986. - 408 с.

65. Мизин И.А., Кулешов А.П. Международные рекомендации в области сетей ЭВМ // Итоги науки и техники. Сер. Техническая кибернетика. М.: ВИНИТИ, 1988. т. 24.

66. Мишин А.И. Леус В.А. Асинхронно-локальные системы и среды. -Новосибирск: Институт математики СО РАН СССР, 1991. 179 с.

67. Никитин С.В. "Анализ модели стартстопной управляющей процедуры для протоколов с нормальным и асинхронным режимами функционирования" // Объединенный научный журнал. Москва: Теза-рус, 2002. №26

68. Никитин С.В. "Сравнительный анализ сетей Х.25 и Frame Relay" // Объединенный научный журнал. Москва: Тезарус, 2003. №9

69. Никитин С.В. "Метод выбора оптимальной длины кадра и ширины окна для однородной и неоднородной сети передачи данных" // Объединенный научный журнал. Москва: Тезарус, 2003. №9

70. Никитин С.В. "Анализ времени задержки мультипакетного сообщения при передаче по неоднородному многозвенному виртуальному соединению" // Объединенный научный журнал. Москва: Тезарус, 2003. №9

71. Никитин С.В. "Решения компании Шлюмберже в области систем управления идентификации и контроля доступа" // Материалы научно-технической конференции «Актуальные проблемы безопасности информационного пространства». Санкт-Петербург, 2003.

72. Паршенков Н.Я., Кольцов А.Н. Влияние величины тайм-аута на пропускную способность информационного канала при использовании процедуры LAPB. В кн.: 10 Всес. шк.-сем. по вычислительным сетям: Тез.докл. - М.-Тбилиси, 1985, ч.2, с. 273-278.

73. Подвысоцкий Ю.С., Растригин Л.А., Эрмуйжа А.А. Адаптация длины кадра при доступе в сеть по протоколу Х.25 // Автоматика и вычислительная техника. 1982. - № 5. - С. 59-65.

74. Протоколы и методы управления в сетях передачи данных / Под ред. Ф.Ф.Куо. М.: Радио и связь, 1985. - 480 с.

75. Протоколы информационно-вычислительных сетей: Справочник / С.А.Аничкин, С.А.Белов, А.В.Бернштейн и др.; Под ред. И.А.Мизина, А.П.Кулешова. М.: Радио и связь, 1990. - 504 с.

76. Прудников А.П., Брычков Ю.П., Маричев О.И. Интегралы и ряды: Элементарные функции. М.: Наука, 1981. - 800 с.

77. Размахаев С. HTTP протокол передачи гипертекстов // КомпьютерПресс. - 1997. - № 7. - С. 174-180.

78. Райзер М. Оценка характеристик систем передачи данных // ТИИ-ЭР. 1982. - Т.70. - № 2. - С. 28-59.

79. Растригин JI.A., Эрмуйжа А.А. Агрегатная модель протокола с адаптацией длины кадра // Автоматика и вычислительная техника. -1984. -№2. -С. 11-15.

80. Рекомендация МККТТ Х.25 и ее применение в информационно-вычислительных сетях. 4.2. Описание рекомендации Х.25. Методические материалы и документация по пакетам прикладных программ, 1983, вып.24.- 147 с.

81. Роберте Л.Г. Эволюция метода коммутации пакетов // ТИИ-ЭР.-1998. Т.66.-№ 11. - С. 11-20.

82. Ротанов С.В. Выбор системных параметров протокола управления информационным каналом. В кн.: Вычислительные сети коммутации пакетов: Тез.докл. 2 Всес.конф. - Рига: Ин-т электроники и вычислительной техники АН Латв.ССР, 1981, т. 1, с. 67-72.

83. Рябко С.Д., Царев Н.В. Мир TCP/IP. Internet Protocol // Сети и системы связи. 1996. -№ 1. - С. 11-19.

84. Рябко С.Д., Царев Н.В. Мир TCP/IP. Протоколы UDP и TCP // Сети и системы связи. 1996. - № 2. - С.98-107.

85. Саати Т.Л. Элементы теории массового обслуживания и ее приложения. М.: Советское радио, 1971. - 520 с.

86. Сарыпбеков Ж.С. Вычислительные системы и сети: архитектура, проблемы и перспективы. Алма-Ата: КазНИИНКИ, 1991. - 136 с.

87. Сипсер Р. Архитектура связи в распределенных системах. Кн. 1.-М.: Мир, 1981.-435 с.

88. Скляревич А.Н. Характеристики времени передачи заданного объема информации по сетевому каналу при возможности сбоев // Автоматика и вычислительная техника. 1986. - № 3. - С. 38-44.

89. Скляревич А.Н. Определение характеристик производительности канала при двухсторонней совместимой во времени пересылке нескольких больших массивов // Автоматика и вычислительная техника. -1989.-№4.-С. 13-20.

90. Скляревич И.К. Оптимальный размер диалогового блока, передаваемого по сеансовому соединению // Автоматика и вычислительная техника. 1989. - № 4. - С. 49-55.

91. Скляревич А.Н. Оценка производительности информационного канала при односторонней передаче с возможными ошибками поступающего пуассоновского потока кадров // Автоматика и вычислительная техника. 1989. - № 5. - С. 46-50.

92. Скляревич И.К. Условия рациональности сегментирования пакетной коммутации // Автоматика и вычислительная техника. 1989. -№6.-С. 15-22.

93. Скляревич А.Н. Производительность канала Х.25 с марковским источником ошибок при односторонней пересылке больших массивов // Автоматика и вычислительная техника. 1991. - № 6. - С. 19-25.

94. Скляревич А.Н. Производительность канала Х.25 с перекрывающимися пакетами ошибок при односторонней совместимой пересылке больших массивов // Автоматика и вычислительная техника. -1992.-№4. с. 3-11.

95. Скляревич А.Н. Выбор параметров протокола при передаче больших массивов и марковском источнике ошибок // Автоматика и вычислительная техника. 1993. - № 3. - С. 27-34.

96. Стандарты по локальным вычислительным сетям: Справочник / В.К.Щербо, В.М.Киреичев, С.И.Самойленко; Под ред. С.И.Самойленко. М.: Радио и связь, 1990. - 304 с.

97. Сущенко С.П. Аналитическое оценивание оптимальных зна

98. Сущенко С.П. Влияние длительности сквозного тайм-аута на задержку данных в виртуальном канале // Автоматика и вычислительная техника. 1991. - № 6. - С. 36-40.

99. Сущенко С.П. Анализ задержки мультипакетных сообщений в многозвенном виртуальном канале. В кн.: XIII Всесоюзная школа-семинар по вычислительным сетям: Тез. докл. - М.-Алма-Ата, 1988, т.2, с. 175-179.

100. Сущенко С.П. Исследование операционных характеристик сквозной транспортировки мультипакетных сообщений в виртуальном канале. В кн.: XVI Всесоюзная школа-семинар по вычислительным сетям: Тез. докл. - М.-Винница, 1991, т.З, с. 81-86.

101. Сущенко С.П. Анализ задержки в виртуальном канале сети ЭВМ. // Анализ и синтез систем массового обслуживания и сетей ЭВМ / Тез. докл. респ. науч.-техн. шк.-сем. Ч. 1. Одесса: 1990. с. 232-237.

102. Сущенко С.П. Марковская модель многозвенного тракта передачи данных // Второй сибирский конгресс по прикладной и индустриальной математике (ИНПРИМ-96) / Тез. докл. Новосибирск: Институт математики СО РАН, 1996. - С. 15.

103. Убайдуллаев Р. Миграция к ATM // Монитор. 1995. - № 6. -С. 104-108.

104. Умрихин Ю.Д. Оптимизация сложных информационых систем. М.: Минрадиопром, 1983. - 125 с.

105. Уорлэнд Дж. Введение в теорию сетей массового обслуживания. -М.: Мир, 1993. 336 с.

106. Феллер В. Введение в теорию вероятностей и ее приложения. Т.1, - М.: Мир, 1984.-528 с.

107. Фиско Р., Пьемонт М., Карни Д. и др. Идеальные компоненты // PC Magazine/RE. 1996. - № 10. - С. 56-93.

108. Хастингс Н., Пикок Дж. Справочник по статистическим распределениям. М.: Статистика, 1980. - 95 с.

109. Хомичков И.И. Об оптимальном управлении в сети передачи данных со случайным множественным доступом // Автоматика и телемеханика. 1991.-№8.-С. 176-188.

110. Хомичков И.И. Модель локальной вычислительной сети со случайным множественным доступом // Автоматика и вычислительная техника. 1997. - № 1. - С. 58-62.

111. Царев Н.В. Мир TCP/IP. Протокол SNMP // Сети и системы связи. 1996. - № 7. - С. 102-106.

112. Чейпин A.JI. Связь с установлением и без установления соединений // ТИИЭР. 1983. - Т. 71. - № 12. - С. 44-52.

113. Чернат А.П. Процедуры линейного управления, используемые в коммутационном процессоре. В кн.: Вопросы построения сетей ЭВМ и ВЦ коллективного пользования. - Киев: ИК АН УССР, 1978, с. 20-29.

114. ШарейкоЛ.А., Петрунин B.C. Модель оценки временных задержек в распределенных сетях коммутации пакетов. В кн.: XVI Всесоюзная школа-семинар по вычислительным сетям: Тез.докл. - М.Винница, 1991, т.З, с. 87-92.

115. Шварц М. Сети ЭВМ. Анализ и проектирование. М.: Радио и связь, 1997. - 336 с.

116. Шварц М. Сети связи: Протоколы, моделирование и анализ: в 2-х ч. 4.1. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1992. - 336 с.

117. Шереметьев А. Отказоустойчивые дисковые массивы // КомпьютерПресс. 1997. - № 7. - С. 40-47.

118. Шестаков М. Частные сети передачи данных: подходы и методы построения // КомпьютерПресс. 1996. - № 8. - С. 83-86.

119. Шестаков М. Частные сети передачи данных: подходы и методы построения // КомпьютерПресс. 1996. - № 9. - С. 128-133.

120. Шестаков М. Частные сети передачи данных: подходы и методы построения//КомпьютерПресс. 1996. - № 10. - С. 79-82.

121. Шнепс М.А. Системы распределения информации. Методы расчета. М.: Связь, 1979. - 344 с.

122. Шэнк Д.Д. Технология клиент/сервер и ее приложения. М.: Изд-во "ЛОРИ", 1995. -418с.

123. Элементы теории передачи дискретной информации / Под ред. Л.П.Пуртова. М.: Связь, 1972. - 232 с.

124. Якубайтис Э.А. Архитектура вычислительных сетей. М.: Статистика, 1980. - 279 с.

125. Якубайтис Э.А. Информационно-вычислительные сети. М.: Финансы и статистика, 1984. - 232 с.

126. Якубайтис Э.А. Локальные информационно-вычислительные сети. -Рига: Зинатне, 1985. 284 с.

127. Яновский Г.Г. Сети передачи данных с коммутацией пакетов. Итоги науки и техники, сер. Электросвязь. - 1980. - Т. 11. - С. 3-47.

128. Altiok Т. Approximate analysis of exponential tandem queues with blocking. Eur. Journ. of Oper. Res. - 1998. - Vol. 11. - № 4. - P. 390398.

129. Azuma M., Ebihara Y., Ikeda K. Study on the throughput limits over the HDLC Protocol. Journ. of Inform. Process. - 1998. - Vol. 5. - № 3. -P. 155-161.

130. Bux W., Kummerle K., Truong H.L. Balanced HDLC Procedures: A Performance Analysis // IEEE Trans, on Commun. 1997. - Vol. COM-28. - № 11.-P. 1889-1898.

131. Bux W., Kummerle K., Truong H.L. Data Link-Control Performance: Results Comparing HDLC Operational Modes. Comput. Networks. -1997.-Vol. 6.-№1.-P. 37-51.

132. Caseau P., Pujolle G. Throughput Capacity of a Sequence of Quenes with Blocking due to Finite Waiting Room // IEEE Trans, on Software Eng. 1989. - Vol. SE-5. - № 6. - P. 631-642.

133. Chu W.W. Optimal Message Block Size for Computer Communications with Error Detection and Retransmission Strategies // IEEE Trans, on Commun. 1999. - Vol. COM-22. - № 10. - P. 1516-1525.

134. Easton M.C. Batch Throughput Efficiency of ADCCP/HDLC/SDLC Selective Reject Protocols // IEEE Trans, on Commun. 1995. - Vol. COM-28. - № 2. - P. 187-195.

135. Irland M.I., Pujolle G. Comparison of Two Packet-Retransmission Techniques // IEEE Trans, on Inform. Theory, 1998. vol. IT-26. -№ 1. - P. 92-97.

136. Johnson Т. Packet switching services and the data communication user. Pt. I. London: Ovum, 1976. - 153 p.

137. Labetoulle J., Pujolle G. HDLC Throughput and Response Time for Bidirectional Data Flow with Nonuniform Frame Sizes // IEEE Trans, on Comput. 1998. - Vol C-30. - № 6. - P. 405-413.

138. Lazak D. Derivation of optimal packet sizes within packet switching systems by considerating packet switching line protocols. In: Pacif. Telecommun. Conf.: Papers and Proc. of a Conf. - Honlulu: IEEE, 1999, p. 1A-1 - 1A-8.

139. Nikitin S. Secure data transmission in public networks // Materials of SchlumbergerNIS Eureka Conference. Montreal, QC, Canada, 2003.

140. Nikitin S. Problems of establishing reliable secure tunnels over public networks: performance vs privacy // Materials of Schlumberger Info-sec Eureka Conference. Paris, France, 2003.

141. Pujolle G. The influence of Protocols on the Stability Conditions in Packet-Switching Networks // IEEE Trans, on Commun. 1979. - Vol. COM-27.-№3.-P. 611-619.

142. Zultner R., Davey Т., Hartman R., Landreth L., Metz S., Owen K., Pinney P., Place E., Sandoval-Levis L. 3Com Buyer's Guide. Santa Clara: 3Com Corp. - 1996.