автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Повышение эффективности доставки и обработки информации в корпоративных информационно-вычислительных сетях на основе балансировки трафика

На правах рукописи

004ЬИЫУВ

СОСЕНУШКИН СЕРГЕЙ ЕВГЕНЬЕВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДОСТАВКИ И ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ В КОРПОРАТИВНЫХ ИНФОРМАЦИОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ НА ОСНОВЕ БАЛАНСИРОВКИ

ТРАФИКА

Специальность 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (технические системы)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

МОСКВА 2010

2 4 июн ?т

004606198

Работа выполнена на кафедре «Информационные системы» ГОУ ВПО Московского государственного технологического университета «Станкин».

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор технических наук, профессор Климанов Вячеслав Петрович доктор технических наук, профессор Абросимов Леонид Иванович кандидат технических наук Демин Константин Валентинович Государственный научно-исследовательский институт информационных технологий и телекоммуникаций «Информика»

Защита состоится « &» А л?4-? 2010 года в часов на

заседании диссертационного совета Д 212.142.03 ГОУ ВПО Московского государственного технологического университета «Станкин» по адресу: 127055 Москва, Вадковский пер., За.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Московского государственного технологического университета «Станкин».

Автореферат разослан » 2010 года.

Е.Г. Семячкова

к.т.н., доцент

Учёный секретарь диссертационного совета Д 212.142.03

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы работы обусловлена стремительным ростом требований к производительности вычислительных сетей, которая объясняется, во-первых, динамикой роста количества пользователей таких сетей, во-вторых, переносом в 1Р-сети неоднородного мультимедиа-трафика, в частности голосовой связи (1Р-телефония), и, в-третьих, изменением направления основных информационных потоков в корпоративных сетях.

Постоянное увеличение количества пользователей сети Интернет привело к переносу в эту сеть немалой доли бизнес-процессов: от деловых переписок и переговоров до рекламы и заключения договоров. Многие из этих процессов накладывают самые жесткие требования на производительность корпоративной сети - вплоть до уровня реального времени. При этом основными «узкими местами» являются элементы корпоративных информационно-вычислительных сетей (КИВС): каналы связи, активное сетевое оборудование - и крупные центры обработки данных: сервера баз данных и корпоративных информационно-управляющих систем.

Целью диссертационной работы является разработка методов и средств повышения эффективности доставки и обработки информации в КИВС на основе адаптивного перераспределения информационных потоков и балансировки трафика.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе поставлены и решены следующие основные задачи:

1. Проанализировать методы и средства функционирования КИВС и применяемые в них протоколы маршрутизации с целью выявления возможности повышения в них эффективности доставки и обработки информации.

2. Разработать метод повышения эффективности доставки и обработки информации в КИВС на основе балансировки трафика. Для этого разработать оригинальный протокол адаптивной маршрутизации с

балансировкой трафика (протокол РБ), учитывающий достоинства и недостатки методов маршрутизации, выявленные в ходе выполнения анализа.

3. Разработать алгоритм статистического моделирования маршрутизации в КИВС произвольной топологии. Реализовать указанный алгоритм в виде программной среды моделирования маршрутизации в КИВС произвольной топологии.

4. Подтвердить адекватность программной среды и лежащего в ее основе алгоритма путем сравнения статистического материала, собранного в процессе мониторинга реальной сети, с результатами моделирования аналогичной сети в указанной программной среде.

5. Обосновать диапазон эффективного применения предложенного протокола адаптивной маршрутизации РБ в сетях различной топологии и размерности путем сравнительной оценки результатов моделирования данного протокола и стандартных протоколов маршрутизации RIP и OSPF.

Методы исследования. При выполнении диссертационной работы использовались методы теории вероятностей, математической статистики, теории случайных процессов, теории массового обслуживания и теории графов, а также современные инструментальные средства визуального объектно-ориентированного программирования (среда разработки Delphi 7) и мониторинга корпоративных вычислительных сетей (Wireshark, MRTG).

К наиболее значимым результатам исследования, обладающим научной новизной, относятся:

1. Разработан метод повышения эффективности доставки и обработки информации в КИВС на основе оригинального протокола адаптивной маршрутизации с балансировкой трафика.

2. Предложен алгоритм моделирования маршрутизации в КИВС произвольной топологии и его реализация в виде программной среды.

3. Подтверждена адекватность указанного алгоритма и программной среды моделирования путем сравнения статистического материала, собранного

в процессе мониторинга реальной сети, с результатами моделирования аналогичной сети в программной среде.

Практическая значимость работы состоит в следующем:

1. Предложенный метод маршрутизации в КИВС на основе оригинального протокола адаптивной маршрутизации РБ обеспечивает повышение эффективности доставки и обработки информации в сильносвязных КИВС в условиях переменной нагрузки и локальных перегрузок.

2. Разработанная программная среда моделирования маршрутизации в КИВС позволяет выполнять оценку эффективности различных протоколов маршрутизации в КИВС произвольной топологии на этапах проектирования (с целью выбора наиболее подходящего оборудования, топологической схемы, метода маршрутизации) и эксплуатации (с целью прогнозирования эффекта от модернизации, оценки эффективности существующего решения и т.д.).

Обоснованность научных положений, рекомендаций и выводов определяется корректным использованием современных математических методов и моделей. Адекватность разработанного алгоритма и программной среды моделирования подтверждена путем сравнения статистического материала, собранного в процессе мониторинга реальной сети, с результатами моделирования аналогичной сети в указанной программной среде.

Апробация работы. Основные положения, теоретические выводы и практические рекомендации диссертационной работы докладывались и обсуждались на заседании кафедры «Информационные системы» ГОУ ВПО МГТУ «Станкин», а также на 3 всероссийских научно-технических конференциях: «Микроэлектроника и информатика» (Москва, 2009), «Образовательная среда сегодня и завтра» (Москва, 2008) и «Новые материалы и технологии» (Москва, 2004).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ, включая 2 публикации в журналах «Известия Тульского государственного университета» и «Вестник МГТУ "Станкин"», входящих в перечень ведущих периодических изданий ВАК РФ.

Структура и объём работы. Работа состоит из введения, четырёх глав, основных выводов, изложенных на 128 страницах машинописного текста, содержит 24 рисунка, 7 таблиц, 2 приложения и список литературы из 84 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы работы, сформулированы цель, задачи, научная новизна и практическая значимость.

В первой главе на основе анализа методов и средств функционирования КИВС и применяемых в них методов маршрутизации выявлена возможность повышения в них эффективности доставки и обработки информации на основе перераспределения информационных потоков и балансировки трафика.

Вопросами анализа и повышения эффективности маршрутизации занимались такие учёные, как В.М. Вишневский, В.Г. Олифер, А.Р. Бестугин, В.П. Климанов, Л.И. Абросимов, В.Г. Лазарев, Е.А. Денисов, Э. Дийкстра, Р. Беллман, Дж. Форд, Ф. Бейкер, Р. Уайт и др.

Обзор и анализ структуры различных КИВС выявил общие принципы их построения и работы. В основе типовой структуры КИВС лежит структурированная кабельная система (СКС) - универсальная телекоммуникационная инфраструктура, обеспечивающая передачу сигналов всех типов. В соответствии с международным стандартом ISO/IEC 11801 СКС включает три уровня (рис. 1):

1. Уровень ядра - основная телекоммуникационная магистраль КИВС;

2. Уровень распределения, решающий задачи учёта, фильтрации и перераспределения сетевого трафика, поступающего с уровня доступа, и задачи обеспечения информационной безопасности;

3. Уровень доступа, обеспечивающий подключение к сети конечного оборудования.

Узлами каждой из подсистем являются распределительные пункты, включающие механические окончания кабелей и активное сетевое оборудование (коммутаторы и

маршрутизаторы).

Уровень доступа

Серверный узел

Рис. 1. Типовая структура КИВС на основе СКС

Распределение задач сетевого взаимодействия между различными сетевыми компонентами СКС представлено на рис. 2.

Функции двух нижних

Уровни модели ВОС

Рис. 2. Распределение задач сетевого взаимодействия между различными сетевыми компонентами

уровней базовой эталонной модели взаимосвязи

открытых систем

(физического и уровня звена данных) реализуются

локальной вычислительной сетью (соответствующим протоколом и центральным узлом ЛВС -

концентратором или

коммутатором).

Функции верхних уровней (прикладного, уровня представления данных, сеансового и отчасти транспортного), реализуются пользовательским программным обеспечением и операционной системой. КИВС же реализует функции сетевого и отчасти соседних с ним уровней: транспортного уровня звена данных.

Отсюда основной функцией КИВС является маршрутизация пакетов данных - поиск оптимального маршрута доставки пакета (т.е. имеющего минимальную характеристику протяженности - метрику), а его эффективность определяется используемым методом маршрутизации. В работе рассматривается эффективность по критерию времени доставки пакета.

Классификация методов маршрутизации приведена в табл. 1.

Таблица 1

Классификация методов маршрутизации

Методы маршрутизации

1. Статические 2. Адаптивные

1.1. С использованием обходных путей 2.1. Статистические

2.1.1. Разовые

1.1.1. Случайные 2.1.2. Групповые

1.1.1.1.С перепоиском 2.1.2.1. С перепоиском

1.1.1.2. Без перепоиска 2.1.2.2. Без перепоиска

1.1.2. Детерминированные 2.2. Детерминированные

1.1.2.1. С перепоиском 2.2.1. Разовые

1.1.2.2. Без перепоиска 2.2.2. Групповые

1.2. Без использования обходных путей 2.2.2.1. С перепоиском

2.2.2.2. Без перепоиска

2.3. Комбинированные

2.3.1. Разовые

2.3.2. Групповые

2.3.2.1. С перепоиском

2.3.2.2. Без перепоиска

В сетях передачи данных, входящих в состав сети Интернет, применяются протоколы, основанные на детерминированных групповых методах пошаговой распределенной адаптивной маршрутизации без перепоиска, подразделяемые на два подкласса:

8

- дистанционно-векторные методы (ДВМ);

- методы состояния связей (МСС).

Среди них наиболее широко применяются стандартизованные протоколы адаптивной машрутизации Routing information protocol (международные стандарты RFC 1058, RFC 2453 - ДВМ) и Open shortest path first (международный стандарт RFC 2328 - МСС).

Рассмотренные протоколы маршрутизации основаны на групповых методах и в условиях быстро меняющейся нагрузки на различные участки сети не всегда успевают адаптироваться к происходящим изменениям.

Критериями эффективности протоколов маршрутизации являются:

- оптимальность маршрутов (способность определять наилучший маршрут в зависимости от заданных критериев выбора и их весовых коэффициентов);

- гибкость (способность быстро и точно адаптироваться к изменениям структуры и условий функционирования сети);

- сходимость (способность достичь быстрого соглашения между маршрутизаторами сети по оптимальным маршрутам).

Основной причиной задержек при передаче пакетов в сетях являются локальные перегрузки в «узких местах» сети (перегруженных каналах связи и сетевых устройствах), происходящие вследствие недостаточной гибкости применяемых протоколов, следовательно, эффективность маршрутизации может быть повышена путём повышения гибкости применяемого протокола.

Отсюда, для достижения поставленной цели необходима разработка принципиально нового протокола маршрутизации, который позволит повысить эффективность доставки и обработки информации за счет более равномерного использования пропускной способности каналов связи и вычислительной мощности маршрутизаторов.

Во второй главе описан предложенный автором разовый протокол адаптивной маршрутизации с балансировкой трафика.

Основная идея разработанного протокола маршрутизации заключается в следующем: обходной маршрут, имеющий большую протяженность, чем кратчайший, но проходящий по менее загруженным каналам, будет преодолен быстрее (за счёт сокращения времени ожидания). Согласно этой идее, маршрутизаторы при выборе направления продвижения пакета должны руководствоваться не только метрикой маршрута, но и мгновенной загрузкой каналов связи, прилегающих к соответствующим интерфейсам. Тогда на каждом узле маршрутизации обрабатываемый сетевой пакет будет отправлен с интерфейса, для которого выполнены следующие два условия:

- при отправке пакета через данный интерфейс существует маршрут до целевого узла, для которого метрика не превосходит некого эмпирического предельного значения (т.е. целевой узел достижим с приемлемой метрикой);

- загрузка канала, подключенного к данному интерфейсу, минимальна среди всех интерфейсов, для которых выполнено первое условие.

Первоначальная сходимость сети обеспечивается по методу состояния связей, процесс состоит из 3 этапов.

1 этап. Все маршрутизаторы широковещательно рассылают со всех интерфейсов информацию о подключенных каналах связи и их пропускных способностях. Получая подобную информацию от соседних узлов, маршрутизаторы ретранслируют её со всех своих интерфейсов. В сети, состоящей из т каналов связи, максимальное расстояние между двумя узлами равно т (если маршрутизаторы выстроены «в линию»). В отсутствие пользовательского трафика время передачи одного пакета размером не более 1 кБ по каналу связи с пропускной способностью не менее 10 Мбит/с составит не более 0,8 мс. С учётом задержки при приёме/передаче округлим данное время до 1 мс и получим, что информация о состоянии каналов связи достигнет самого удаленного из маршрутизаторов не более чем за т мс. Число маршрутизаторов в современных КИВС редко превосходит 100, из чего следует, что время, равное 100 мс достаточно для построения топологической БД в самом «худшем» случае.

2 этап. Каждый маршрутизатор рассчитывает по алгоритму Дийкстры кратчайшие расстояния до каждого из удаленных узлов (черз каждый из своих интерфейсов). Вычислительная сложность алгоритма составляет 0(п2+т) и максимальна для сильносвязных сетей, таких где т сопоставимо с п . Для таких сетей сложность составит 0(2п2), то есть порядка 2п операций. При частоте процессора маршрутизатора не менее 10 МГц и п порядка 100 узлов время вычисления кратчайших путей составит порядка 20 мс. Итого общее время сходимости для сети из порядка 100 узлов составит не более 120 мс.

3 этап. После достижения сходимости процесс продолжается в установившемся режиме: на каждом узле маршрутизируемый пакет будет отправлен с интерфейса, для которого выполнены рассмотренные выше

- при отправке пакета через данный интерфейс существует маршрут до целевого узла, для которого метрика не превосходит Мпшх\

- загрузка канала, подключенного к данному интерфейсу, минимальна среди всех интерфейсов, для которых выполнено первое условие.

Процесс продолжается до достижения пакетом целевого узла.

Основные отличительные особенности описанного алгоритма состоят в том, что, во-первых, решение о продвижении каждого пакета принимается маршрутизатором независимо от других, исходя из текущей загрузки прилегающих каналов. И, во-вторых, основной эффект, достигаемый данным алгоритмом, состоит в более равномерной загрузке всех каналов связи, что

Рис. 3. Алгоритм выбора выходного интерфейса

позволяет снизить вероятность случайных локальных перегрузок сети, приводящих к существенной задержке доставки сетевых пакетов на отдельных участках. Причем чем больше Мтах, тем более равномерной будет загрузка сети.

Для обоснования эффективности протокола РБ и определения области эффективного применения необходимо провести сравнительный анализ результатов работы протокола «РБ» и стандартных решений на базе RIP и OSPF в сетях различной топологии.

Третья глава посвящена описанию процесса и результата разработки алгоритма моделирования маршрутизации в КИВС на основе метода статистических испытаний и оценке его точности.

На основе анализа достоинств и недостатков различных методов исследования для определения временных характеристик маршрутизации в КИВС (экспериментальное исследование, статистическое и аналитическое моделирование) обосновано:

1. Использование метода статистических испытаний (метода Монте-Карло) для разработки алгоритма моделирования маршрутизации в КИВС.

2. Использование метода экспериментального исследования для подтверждения адекватности указанного алгоритма.

Разработана событийная модель маршрутизации в КИВС. Моделируемая сеть представлена в виде нагруженного графа, где маршрутизаторам соответствуют вершины, а каналам связи - ребра, причём вес ребра равен метрике соответствующего канала связи. Модель представляет собой совокупность основного цикла обработки событий и списка событий с соответствующим обработчиками, определяющими реакцию системы на данное событие и появление последующих событий, вызванных данным.

Основные структурные элементы модели и их описание в терминах теории массового обслуживания приведены в табл. 2.

Таблица 2

Структурные элементы модели

Элемент модели Структурное представление в терминологии ТМО Характеристики

Маршрутизатор Совокупность п процессоров и т интерфейсов Число процессоров

Интерфейс маршрутизатора Совокупность очереди входящих пакетов и очереди исходящих пакетов Емкости очередей пакетов, кБайт

Процессор маршрутизатора Обслуживающий прибор (ОП) Производительность, Мбит/с

Канал связи Обслуживающий прибор (ОП) Пропускная способность, Мбит/с

Сетевой пакет Требование Время обработки, мс

Динамика модели характеризуется событиями следующих 5 типов:

1. генерация нового пакета Р на узле /<"„ адресованного узлу Я/,

2. начало обработки (продвижения) сетевого пакета Р на узле /?,;

3. окончание обработки сетевого пакета Р на узле К,\

4. отправка сетевого пакета Р узлом Я, с интерфейса I/,

5. получение сетевого пакета Р узлом Я, на интерфейс /,.

Для каждого типа события разработан алгоритм обработки, отражающий специфику реакции маршрутизатора на данное событие, изменение характеристик элементов сети и возникновение последующих событий, обусловленных данным.

Имитационный процесс начинается с первичного наполнения очереди событий (генерации одного сетевого пакета на каждом узле сети), после чего запускается главный цикл обработки событий: из очереди выбирается первое событие и запускается соответствующий ему обработчик.

Процесс моделирования продолжается до момента накопления объема выборки, достаточного для обеспечения требуемой точности с данным уровнем доверительной вероятности.

Для оценки точности моделирования использован метод доверительных интервалов. Для различных значений доверительной вероятности рассчитана взаимосвязь точности и объема выборки (т.е. необходимого числа обработанных сетевых пакетов), использован критерий Стьюдента: Е=(г-?=.

Отсюда п = Рассчитанные значения приведены в табл.3.

Таблица 3

Взаимосвязь точности моделирования и объема выборки

Точность Е, % Объем выборки п (1-а)=0,99 Объем выборки п (1-а)=0,95 Объем выборки п (1-а)=0,9

0,01 109 0,5*109 108

0,1 106 0,5*106 105

1 ю4 0,5* 104 103

В четвёртой главе описана разработанная на основе приведенного выше алгоритма программная среда моделирования маршрутизации в КИВС и подтверждена её адекватность. Программная среда применена для обоснования области эффективного использования алгоритма РБ.

Программная среда моделирования маршрутизации в КИВС (рис.4) реализована с использованием современных технологий объектно-ориентированного программирования, на языке высокого уровня Object Pascal в визуальной среде разработки приложений Delphi 7 на компьютере с характеристиками: процессор AMD Athlon 1,8 ГГц, 1 Гб ОЗУ под управлением ОС Microsoft Windows ХР.

* 1 ........I

Т**1* ЩШ

У 3 4 7 8 1/п

4

,т т\

29 30 31 32

Иаршрутиздтдров; ; 26.1 Канаддв с^яэи:: 32 |

Рис.4 Программная среда моделирования маршрутизации в КИВС

'и '1,2 '2,1 '2,2

'и,2

2, и

Программная среда позволяет осуществлять моделирование маршрутизации в КИВС произвольной топологии. Этапы работы программы:

- задание топологии КИВС, включая детализацию свойств маршрутизаторов и каналов связи;

- задание параметров моделирования (точность, доверительный интервал вероятностей и т.д.);

- задание нагрузки на сеть (интенсивностей потоков пакетов): источниками и потребителями нагрузки служат маршрутизаторы; для каждого из них Ь задаётся интенсивность потоков пакетов до каждого маршрутизатора, т.е. матрица Ь вида:

Плотность распределения и интенсивность задаются для каждого потока, причём интенсивность может быть как фиксированной (задаётся числом), так и переменной (задаётся зависимостью от времени).

По завершении процесса моделирования программа возвращает значения результирующих параметров, позволяющих построить графики зависимости среднего времени доставки пакета от среднего коэффициента

15

п,п У

загрузки сети к2, где определяется как отношение интенсивности потока

пакетов по каналу / к его пропускной способности.

Адекватность программной среды и лежащего в её основе алгоритма моделирования подтверждены путем сравнения статистического материала, собранного в процессе мониторинга КИВС ГОУ ВПО МГТУ «Станкин» с результатами моделирования этой сети в программной среде. Срез сетевого уровня экспериментальной сети представлен на рис.5. Данная КИВС работает под управлением статической маршрутизации. Результаты проверки представлены в табл. 4.

Таблица 4

Проверка адекватности модели

Мониторинг сети Моделирование

Средний коэффициент загрузки сети, % 13,867 13,711

Средний размер пакета, байт 12 820 12 820

Среднее время доставки пакета, с 0,00736 0,00732

Объём выборки, пакеты 1 ООО ООО 1 000 000

Эффективность протокола РБ по критерию времени в КИВС различных топологий в условиях постоянной и переменной загрузки обоснована на основе серии модельных экспериментов в программной среде. Для этого осуществлено моделирование маршрутизации в КИВС из 26 маршрутизаторов с использованием протокола РБ и стандартных протоколов RIP и OSPF и проведен сравнительный анализ их эффективности по критерию времени доставки пакета. Рассмотрены топологии:

- древовидная, шкан <пшрш (рис.бв);

- древовидная с избыточностью, пмарш < ткан < 2-пмарш (рис.7в);

Рис.5. Экспериментальная сеть (срез сетевого уровня)

- ячеистая, ткгш > 2-пмарш (рис.8в).

Результаты моделирования маршрутизации в сети древовидной топологии представлены на рис.6. Графики зависимости среднего времени обработки пакета от общей загрузки для трех рассмотренных протоколов маршрутизации практически совпадают в обоих режимах нагрузки, что ещё раз подтверждает адекватность разработанной модели. Действительно, в рассматриваемой сети существует единственный маршрут между любыми двумя узлами / и _/, следовательно, использование любых адаптивных протоколов маршрутизации не является целесообразным: достаточно возможностей статических методов маршрутизации.

160

120

а)

80 -

2 40 -

1 ' ' ■ 1 1 I I 1 м I I I I I ..............

0 20 40 60 80 100 120

« 160

» 120

б) 40

" I и I I I I I I I | I I I I | I I I I I I I I I |

0 20 40 60 80 100 120 Средний коэффициент загрузки, %

'"'марш-

Рис.6 Схема экспериментальной сети

топологии «дерево» и результаты модельных экспериментов для данной сети в программной среде

Рис. 7 Схема экспериментальной сети топологии «дерево с избыточностью» и результаты модельных экспериментов для данной сети в программной среде

Рис. 8 Схема экспериментальной сети

ячеистой топологии и результаты модельных экспериментов для данной сети в программной среде

О 20 40 60 80 100 120 Средний коэффициент загрузки, % 160 1..... .......

150

а 120

Ь=сопз1

20 40 60 80 100 120

20 40 60 80 100 120

Средний коэффициент загрузки, %

160

Ь=СОП81

0 80

го

Н 40

(Я

И Я

1 о

н о

о

«

2 160 о

о.

¡120

ег о о,

° 80

---В(Р

------05РР

............РБ

ткан=32

----ИР

------05РР

--РЕ

^марш-32

тка„=65

Результаты моделирования КИВС древовидной топологии с избыточностью (рис. 7) подтверждают сделанное ранее предположение о том, что при низкой загрузке сети протокол РБ не эффективен и существенно проигрывает групповым алгоритмам, т.к. пропускная способность каналов позволяет передавать большую нагрузку без потери во времени. Протокол РБ, стремясь сбалансировать трафик слабо загруженных каналов, задействует обходные маршруты, что приводит к увеличению времени доставки в сравнении с групповыми протоколами. С ростом загрузки сети эффективности выравниваются, т.к. использование обходных маршрутов становится оправданным по причине загрузки кратчайших. В условиях переменной загрузки протокол РБ в сети такой топологии не уступает стандартным протоколам на основе групповых методов, а при высоких коэффициентах загрузки - превосходит их.

Зависимости, полученные при поведении модельного эксперимента на сети ячеистой топологии (рис. 8), показывают, что в случае переменной загрузки сети (и локальных перегрузок каналов) протокол РБ способен эффективно загружать более свободные каналы, снижая нагрузку на кратчайшие маршруты и, тем самым, уменьшая время обработки пакета. Причем эффект от балансировки возрастает с ростом интенсивности трафика. При средней загрузке каналов порядка 80% от номинала РБ позволяет снизить время доставки на 15% в сравнении с RIP и на 10% в сравнении с OSPF.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. В диссертации решена задача, имеющая существенное значение для развития информатики, заключающаяся в разработке эффективных методов и средств доставки и обработки информации в КИВС на основе адаптивного перераспределения информационных потоков и балансировки трафика, что является одной из важнейших задач управления потоками в информационных сетях.

2. На основе предложенного автором оригинального протокола адаптивной маршрутизации с балансировкой трафика РБ разработан метод повышения эффективности обработки информации в КИВС.

3. Разработан алгоритм статистического моделирования маршрутизации в КИВС произвольной топологии.

4. Создано инструментальное программное обеспечение, позволяющее моделировать процесс маршрутизации в КИВС произвольной топологии.

5. Подтверждена адекватность программной среды и лежащего в ее основе алгоритма моделирования маршрутизации в КИВС путем сравнения статистического материала, собранного в процессе мониторинга реальной сети, с результатами моделирования аналогичной сети в указанной программной среде.

6. На основе результатов серии модельных экспериментов обоснован диапазон эффективного применения предложенного протокола адаптивной маршрутизации РБ.

7. Подтверждено, что протокол РБ позволяет эффективно перераспределять сетевой трафик в сетях с топологической избыточностью в условиях интенсивной переменной загрузки и локальных перегрузках.

Публикации по теме диссертации:

Публикации в журналах, входящих в перечень ведущих периодических изданий ВАК РФ:

1. Сосенушкин С.Е. Повышение эффективности маршрутизации сетевых пакетов на основе балансировки нагрузки. // Известия Тульского Государственного университета. Технические науки. Выпуск 3. - Тула: Издательство ТулГУ, 2009. - С. 276-283.

2. Климанов В.П., Сосенушкин С.Е. Протокол разовой адаптивной маршрутизации с балансировкой нагрузки и анализ его эффективности. // Вестник МГТУ «Станкин». - № 1(9). - М.: МГТУ «Станкин», 2010. - С. 139145.

Другие публикации:

3. Сосенушкин С.Е. Анализ типовых структур корпоративных сетей. // Микроэлектроника и информатика - 2009. 16-ая Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов: Тезисы докладов. М.: МИЭТ, 2009. - С. 405-407.

4. Сосенушкин С.Е. Коммуникационное обеспечение информационного обмена в сфере образования. // Образовательная среда сегодня и завтра: Материалы V Всероссийской научно-практической конференции (Москва, 1 октября 2008 г.) / Отв. ред. В.И. Солдаткин. - М.: Рособразование, 2008. - С. 264.

5. Сосенушкин С.Е., Климанов В.П. Моделирование локальных сетей Token Ring. // Новые материалы и технологии - НМТ-2004. Тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции, Москва, 17-19 ноября 2004 г. В 3 томах. Том 2. - М.: Издательско-типографский центр «МАТИ» - РГТУ им. К. Э. Циолковского, 2004. - С. 146-147.

Для заметок

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Сосенушкин Сергей Евгеньевич

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДОСТАВКИ И ОБРАБОТКИ

ИНФОРМАЦИИ В КОРПОРАТИВНЫХ ИНФОРМАЦИОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ НА ОСНОВЕ БАЛАНСИРОВКИ ТРАФИКА

Специальность 05.13.01 Системный анализ, управление и обработка информации (технические системы)

Подписано в печать 28.05.2010 г. Формат 60х 901/16. Бумага 80 г. сл. печ. л. 6. Тираж 100 экз. Заказ 119.

Отпечатано в Издательском центре

ГОУ ВПО Московский государственный технологический университет «Станкин» 127055, Москва, Вадковский пер., За Тел.: 8(499) 973-31-93

Введение.

Глава 1. Анализ методов и средств функционирования КИВС и применяемых в них методов маршрутизации.

1.1. Структурная иерархия КИВС.

1.2. Методы и средства функционирования КИВС.

1.3. Методы маршрутизации в КИВС.

1.4. Протокол маршрутизации RIP.,.

1.4.1. Основные принципы работы RIP.

1.4.2. Изменения топологии и предотвращение нестабильности.

1.4.3. Взаимодействие между версиями RIP-1 и RJP-2.

1.5. Протокол маршрутизации OSPF.

1.5.1. Основные принципы работы OSPF.

1.5.2. Этапы работы OSPF.

1.5.3. Особенности OSPF.

1.6. Критерии эффективности методов маршрутизации.

Выводы по главе 1.

Глава 2. Разовый протокол адаптивной маршрутизации с балансировкой трафика (протокол РБ).

2.1. Недостатки групповых методов маршрутизации.

2.2. Балансировка трафика как средство повышения эффективности маршрутизации.

2.3. Оценка эффективности протоколов маршрутизации.

Выводы по главе 2.

Глава 3. Алгоритм статистического моделирования маршрутизации в КИВС произвольной топологии.

3.1. Экспериментальное исследование.

3.2. Метод статистических испытаний.

3.3. Аналитическое моделирование.

3.4. Событийная модель маршрутизации в КИВС.

3.5. Оценка точности модели.

Выводы по главе 3.

Глава 4. Обоснование области эффективного применения протокола маршрутизации «РБ».

4.1. Программная среда моделирования маршрутизации в КИВС.

4.2. Подтверждение адекватности алгоритма и программной среды.

4.3. Область эффективного применения протокола «РБ».

4.3.1. Модельный эксперимент. Древовидная топология.

4.3.2. Модельный эксперимент. Древовидная топология с избыточностью.

4.3.3. Модельный эксперимент. Ячеистая топология.

Выводы по главе 4.

Корпоративная информационно-вычислительная сеть (КИВС) - это сложная система, включающая тысячи самых разнообразных компонентов: компьютеры разных типов, системное и прикладное программное обеспечение, сетевое оборудование кабельную систему [38, 51, 72]. Основная задача системных интеграторов и сетевых администраторов — обеспечить качество работы этой громоздкой и дорогостоящей системы. Согласно [22], качество — это степень соответствия присущих характеристик (т.е. отличительных особенностей) требованиям.

Традиционные требования, которые предъявляют пользователи к современным корпоративным сетям, следующие [38, 47]:

- высокая производительность;

- высокая надёжность;

- обеспечение необходимого уровня информационной безопасности;

- возможность управления ресурсами сети.

Высокая производительность сети необходима для нормального функционирования приложений, порождающих неоднородный трафик. Надёжность обеспечивает оперативную доступность сетевых служб — ключевое условие успешного функционирования всего предприятия, учитывая исключительную важность функций сети и необходимость в своевременном доступе к информации. Повышенные требования к информационной безопасности сетевого взаимодействия связаны с переносом на уровень сети множества критичных бизнес-процессов: от внутренних (управление предприятием и электронный документооборот) до внешних (покупка товаров и услуг, перемещения финансовых активов и т.п.). Возможность централизованного управления сетевыми службами нельзя отнести к требованиям, предъявляемым конечными пользователями сети, однако заказчик еще на стадии планирования, как правило, рассматривает её как обязательную подсистему, позволяющую динамически распределять ресурсы сети по мере необходимости, повышая таким образом производительность и надёжность «узких мест» в сети.

В течение последних 4-5 лет требования к производительности КИВС многократно выросли. Это объясняется, во-первых, экспоненциальным ростом пользователей IP-сетей. По данным [65] численность пользователей интернета в России за последние 8 лет выросла в пять раз.

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

Рис. 1. Динамика роста количества пользователей сети Интернет в России по данным [65], млн. чел.

Столь стремительный рост количества пользователей не мог не сказаться на росте требований к производительности современных вычислительных сетей.

Другая тенденция в этой области - перенос в IP-сети неоднородного мультимедиа-трафика, в частности голосовой связи. Этот процесс идет высокими темпами, и, по мнению специалистов компании Cisco Systems, ведущего мирового производителя активного сетевого оборудования, полный переход офисной телефонии на технологию IP - лишь вопрос времени[67].

В-третьих, изменилось направление основных информационных потоков в корпоративных сетях. Старое правило, гласящее, что 80% трафика является внутренним и только 20% идет вовне, сейчас не отражает истинного положения дел [47]. Постоянное увеличение количества пользователей сети Интернет привело к переносу в эту сеть немалой доли бизнес-процессов: от деловых переписок и переговоров до рекламы и заключения договоров. Многие из этих процессов накладывают самые жесткие требования на производительность корпоративной сети — вплоть до уровня реального времени. При этом основными «узкими местами» являются элементы структурированной кабельной системы: каналы связи, активное сетевое оборудование - и крупные центры обработки данных: сервера баз данных и корпоративных информационно-управляющих систем.

Целью диссертационной работы является разработка методов и средств повышения эффективности доставки и обработки информации в КИВС на основе адаптивного перераспределения информационных потоков и балансировки трафика.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе поставлены и решены следующие основные задачи:

1. Проанализировать методы и средства функционирования КИВС и применяемые в них протоколы маршрутизации с целью выявления возможности повышения в них эффективности доставки и обработки информации.

2. Разработать метод повышения эффективности доставки и обработки информации в КИВС на основе балансировки трафика. Для этого разработать оригинальный протокол адаптивной маршрутизации с балансировкой трафика (протокол РБ), учитывающий достоинства и недостатки методов маршрутизации, выявленные в ходе выполнения анализа.

3. Разработать алгоритм статистического моделирования маршрутизации в КИВС произвольной топологии. Реализовать указанный алгоритм в виде программной среды моделирования маршрутизации в КИВС произвольной топологии.

4. Подтвердить адекватность программной среды и лежащего в ее основе алгоритма путем сравнения статистического материала, собранного в процессе мониторинга реальной сети, с результатами моделирования аналогичной сети в указанной программной среде.

5. Обосновать диапазон эффективного применения предложенного протокола адаптивной маршрутизации РБ в сетях различной топологии и размерности путем сравнительной оценки результатов моделирования данного протокола и стандартных протоколов маршрутизации RIP и OSPF.

Методы исследования. При выполнении диссертационной работы использовались методы теории вероятностей, математической статистики, теории случайных процессов, теории массового обслуживания и теории графов, а также современные инструментальные средства визуального объектно-ориентированного программирования (среда разработки Delphi 7) и мониторинга корпоративных вычислительных сетей (Wireshark).

К наиболее значимым результатам исследования, обладающим научной новизной, относятся:

1. Разработан метод повышения эффективности доставки и обработки информации в КИВС на основе оригинального протокола адаптивной маршрутизации с балансировкой трафика.

2. Предложен алгоритм моделирования маршрутизации в КИВС произвольной топологии и его реализация в виде программной среды.

3. Подтверждена адекватность указанного алгоритма и программной среды моделирования путем сравнения статистического материала, собранного в процессе мониторинга реальной сети, с результатами моделирования аналогичной сети в программной среде.

Практическая значимость работы состоит в следующем:

-81. Предложенный метод маршрутизации в КИВС на основе оригинального протокола адаптивной маршрутизации «РБ» обеспечивает повышение эффективности доставки и обработки информации в сильносвязных КИВС в условиях переменной нагрузки и локальных перегрузок.

2. Разработанная программная среда моделирования маршрутизации в КИВС позволяет выполнять оценку эффективности различных протоколов маршрутизации в сетях произвольной топологии на этапах проектирования (с целью выбора наиболее подходящего оборудования, топологической схемы, метода маршрутизации) и эксплуатации (с целью прогнозирования эффекта от модернизации, оценки эффективности существующего решения и т.д.).

Обоснованность научных положений, рекомендаций и выводов определяется корректным использованием современных математических методов и моделей. Адекватность разработанного алгоритма и программной среды моделирования подтверждена путем сравнения статистического материала, собранного в процессе мониторинга реальной сети, с результатами моделирования аналогичной сети в программной среде.

Апробация работы. Основные положения, теоретические выводы и практические рекомендации диссертационной работы докладывались и обсуждались на заседании кафедры «Информационные системы» ГОУ ВПО МГТУ «Станкин», а также на 3 всероссийских научно-технических конференциях: «Микроэлектроника и информатика» (Москва, 2009), «Образовательная среда сегодня и завтра» (Москва, 2008) и «Новые материалы и технологии» (Москва, 2004).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ, включая 2 публикации в журналах «Известия Тульского государственного университета» и «Вестник МГТУ "Станкин"», входящих в перечень ведущих периодических изданий ВАК РФ.

Структура и объём работы. Работа состоит из введения, четырёх глав, основных результатов и выводов, изложенных на 128 страницах машинописного текста, содержит 24 рисунков, 7 таблиц, 2 приложения и список литературы из 84 наименований.

Во введении обоснована актуальность темы работы, сформулированы цель, задачи, научная новизна и практическая значимость.

В первой главе на основе анализа методов и средств функционирования КИВС и применяемых в них методов маршрутизации выявлена возможность повышения в них эффективности доставки и обработки информации на основе перераспределения информационных потоков и балансировки трафика.

Во второй главе описан предложенный автором разовый протокол адаптивной маршрутизации с балансировкой трафика.

Третья глава посвящена описанию процесса и результата разработки алгоритма моделирования маршрутизации в КИВС на основе метода статистических испытаний и оценке его точности.

В четвёртой главе описана разработанная на основе приведенного выше алгоритма программная среда моделирования маршрутизации в КИВС и подтверждена её адекватность. Программная среда применена для обоснования области эффективного использования протокола РБ.

В заключении перечислены основные результаты и выводы.

На защиту выносятся:

1. Метод повышения эффективности доставки и обработки информации в КИВС на основе адаптивной маршрутизации с балансировкой трафика (протокол маршрутизации «РБ»).

2. Алгоритм моделирования маршрутизации (на основе протоколов RIP, OSPF, РБ) в КИВС произвольной топологии.

3. Программная среда моделирования маршрутизации в КИВС на основе указанного алгоритма.

- 104. Подтверждение адекватности и оценка точности указанного алгоритма и программной среды моделирования на основе натурного эксперимента.

5. Обоснование области эффективного применения предложенного протокола в сетях различной топологии.

Основные выводы и результаты работы

5. В диссертации решена задача, имеющая существенное значение для развития информатики, заключающаяся в разработке эффективных методов и средств доставки и обработки информации в КИВС на основе адаптивного перераспределения информационных потоков и балансировки трафика, что является одной из важнейших задач управления потоками в информационных сетях.

6. На основе предложенного автором оригинального протокола адаптивной маршрутизации с балансировкой трафика «РБ» разработан метод повышения эффективности обработки информации в КИВС.

7. Разработан алгоритм статистического моделирования маршрутизации в КИВС произвольной топологии.

8. Создано инструментальное программное обеспечение, позволяющее моделировать процесс маршрутизации в КИВС произвольной топологии.

9. Подтверждена адекватность программной среды и лежащего в ее основе алгоритма моделирования маршрутизации в КИВС путем сравнения статистического материала, собранного в процессе мониторинга реальной сети, с результатами моделирования аналогичной сети в указанной программной среде.

10. На основе результатов серии модельных экспериментов обоснован диапазон эффективного применения предложенного протокола адаптивной маршрутизации «РБ».

11. Подтверждено, что протокол «РБ» позволяет эффективно перераспределять сетевой трафик в сетях с топологической избыточностью в условиях интенсивной переменной загрузки и локальных перегрузок.

1. А. Карве, IP-коммутация как средство от заторов. LAN, №5, 1997.

2. А. Осадчук, Сетевые архитектуры современных информационно-вычислительных сетей. Компьютер Пресс, №11, 1995.

3. Абросимов Л.И. Анализ и проектирование вычислительных сетей: Учебное пособие М.: Изд-во МЭИ, 2000.

4. Абросимов Л.И. Основные положения теории производительности вычислительных сетей. Вестник МЭИ, 2001, № 4, с.70-75.

5. Абросимов Л.И. Расчёт характеристик вычислительных систем сложной конфигурации с помощью контуров. Техническая кибернетика, Известия АН СССР №5, 1983, с. 98-106.

6. Абросимов Л.И., Калашников С.Г., Д.С. Репин Д,С. Методика экспериментального анализа эффективности функционирования корпоративных компьютерных сетей. // Вестник Московского энергетического института. 2008, №3, с. 73-82.

7. Авен О.И., Турин А.А., Коган Я.М. Оценка качества и оптимизация вычислительных систем. М.: Наука, 1982. - 464 с.

8. Алиев Т.И. Математические методы теории вычислительных систем. Л.: ЛИТМО, 1979. 92 с.

9. Альянах И.Н. Моделирование вычислительных систем. Л.: Машиностроение, 1988. - 224 с.

10. Барановская Т.П. и др. Архитектура компьютерных систем и сетей. / Барановская Т.П., Лойко В.И., Семенов М.И., Трубилин А.И. М.: Финансы и статистика, 2003. - 256 с.

11. Березина JI. Ю. Графы и их применение. М.: Просвещение, 1979,144 с.

12. Березко М. П., Вишневский В. М., Левнер Е. В., Федотов Е. В., Математические модели исследования алгоритмов маршрутизации в сетях передачи данных. Журнал "Информационные процессы", т. 1, № 2, 2001. с. 103-125.

13. Бестугин А.Р. и др. Контроль и диагностирование телекоммуникационных сетей. / Бестугин А.Р., Богданова А.Ф., Стогов Г.В. -СПб: Политехника, 2003. 174 е.: ил.

14. Блэк Ю. Сети ЭВМ: пртоколы, стандарты, интерфейсы. М.: Мир, 1990-506с.: ил.

15. Болыпев Л.Н., Смирнов Н.В. Таблицы математической статистики. М.: Изд-во «наука», 1965.

16. Бусленко В. Н. Автоматизация имитационного моделирования сложных систем. М.: Наука, 1977. 240 с.

17. Бусленко Н.П. и др. Метод статистических испытаний (методМонте-Карло). / Бусленко Н.П., Голенко Д.И., Соболь И.М., Срагович В.Г., Шрейдер Ю.А. / М.: Физматгиз, 1962.

18. Вишневский В.М. Теоретические основы проектирования компьютерных сетей. М.: Техносфера, 2003. 512с.

19. Вуколов В. Э. Основы статистического анализа. Практикум по статистическим методам и исследованию операций с использованием пакетов STATISTICA© и Excel. -М.-.ФОРУМ: ИНФА-М, 2004.

20. ГОСТ Р ИСО 9000-2001. Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь.

21. ГОСТ Р ИСО/МЭК 7498-1-99 Информационная технология. Взаимосвязь открытых систем. Базовая эталонная модель. Часть 1. Базовая модель

22. Данилин Г.Г., Зарвигоров Д.А. Оценка качества структур кампусных вычислительных сетей. Вестник Московского энергетического института. 2008, №2, с. 90-94.

23. Денисов Е.А. Комплексная оценка эффективности методов иерархической распределенной адаптивной маршрутизации в корпоративных вычислительных сетях. Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук. М.: Станкин, 2002.

24. Домрачев В.Г., Безрукавный Д.С., Калинина Э.В., Ретинская И.В., Скуратов А.К. Нечеткие методы в задачах мониторинга сетевого трафика. «Информационные технологии, 2006, №3, с. 2-10.

25. Енюков И.С., Ретинская И.В., Скуратов А.К. Статистический анализ и мониторинг Интернет-сетей. М.: Изд-во «Финансы и статистика», 2004.

26. Жожикашвили Е.А., Вишневский В.М. Сети массового обслуживания. Теория и практика применения к сетям ЭВМ. М.: Радио и связь, 1988.-192 с.

27. Зайцев С.С. Описание и реализация протоколов сетей ЭВМ. М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989. - 272 с.

28. Закер К. Компьютерные сети. Модернизация. Поиск неисправностей, СПб, БВХ-Петербург, 2002. 1008 с.

29. Зарвигоров Д.А. Разработка методики выбора структуры корпоративной информационно-вычислительной сети. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва, МЭИ, 2009.

30. Золотов С. Протоколы Интернет. СПб.: BHV-Санкт-Петербург,1998.

31. Климанов В.П. Методология анализа вероятностно-временных характеристик ЛВС составных топологий на основе аналитического моделирования. Диссертация на соискание учёной степени доктора технических наук. М.: МЭИ, 1992 г. 388с.: ил.

32. Климанов В.П. Методы разработки аналитических моделей для анализа локальных вычислительных сетей, используемых в управлении технологическими процессами. / под ред. Еремеева А.П., М.:Изд-во МЭИ, 1995.- 115 с.

33. Климанов В.П. Разработка математических моделей и анализ эффективности вычислительных систем. / под ред. Ю.П. Кораблина. М.: Изд-во МЭИ, 1992.-103с.

34. Климанов В.П., Сутягин М.В. Корпоративные информационно-вычислительные сети. Технологии и модели. М.: ГОУ ВПО МГТУ «Станкин», 2009. 243с.

35. Кокс Д., Лыоис П. Статистический анализ последовательности событий. М.: «МИР», 1969.

36. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Изд-во «наука», 1968.

37. Кульгин М. В. Коммутация и маршрутизация IP и IPX-трафика. М.: КомпьютерПресс, 1998, 320 с.

38. Кульгин М. В. Технологии корпоративных сетей. Энциклопедия. СПб.: Питер, 1999, - 704с .: ил.-8543. Лазарев В. Г. Динамическое управление потоками в информационных сетях связи. / Лазарев В. Г., Лазарев Ю. В. М.: Радио и связь, 1983-216 с.

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

40. Нанс Б. Компьютерные сети: Пер. с англ. — М.: Восточная книжная компания, 1996.

41. Наумов Ю., Особенности планирования корпоративных сетей — Информационный бюллетень Jetlnfo №1(104)/2002

42. Новиков Ю.А., Кондратенко С.В. Локальные сети: архитектура, проектирование. М.: Эком, 2001. 312 с.

43. Олифер В. Г., Олифер Н. А. Базовые технологии локальных сетей. СПб.: Питер, 1999г.

44. Олифер В.Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: учебник для вузов. 2-ое изд. / Олифер В.Г., Олифер Н.А. СПб.: Питер, 2004. - 864 е.: ил.

45. Олифер В.Г., Олифер Н.А., Стратегическое планирование корпоративных сетей — http://www.citforum.ru/nets/spsmp/ spsmpred01.shtml

46. Пранявичус Г.И. Модели и методы исследования вычислительных систем. Вильнюс: Москлас, 1982, 228 с.

47. Репин Д.С. Анализ и моделирование трафика в корпоративных компьютерных сетях. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва, ГНИИ ИТТ «Информика», 2008.

48. Семёнов Ю.А. Алгоритмы телекоммуникационных сетей. В 3 томах. Том 2. Протоколы и алгоритмы маршрутизации в Интернет. М.: Бином, 2007., 826 е.: ил.

49. Семенов Ю.А. Протоколы Интернет. Энциклопедия. М.: Горячая линия Телеком 2001, 1100 стр.

50. Семенов Ю.А. Сети Интернет. Архитектура и протоколы. М.: Сиринъ, 1998.-714 с.

51. Сосенушкин С.Е. Анализ типовых структур корпоративных сетей. // Микроэлектроника и информатика — 2009. 16-ая Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов: Тезисы докладов. М.: МИЭТ, 2009 г., с. 405-407.

52. Сосенушкин С.Е. Климанов В.П. Протокол разовой адаптивной маршрутизации с балансировкой нагрузки и анализ его эффективности. // Вестник МГТУ «Станкин»., № 1(9). М.: МГТУ «Станкин», 2010 г. с. 139-145

53. Сосенушкин С.Е. Повышение эффективности маршрутизации сетевых пакетов на основе балансировки нагрузки. // Известия Тульского Государственного университета. Технические науки. Выпуск 3. Тула: Издательство ТулГУ, 2009 г., с. 276-283.

54. Т. Кормен и др. Алгоритмы: построение и анализ (Introduction to Algorithms) / Т. Кормен, Ч. Лейзерсон, Р. Ривест, К. Штайн 2-е изд. М.: «Вильяме», 2006. - 1296 с.

55. Танненбаум Э. И. Компьютерные сети. СПб.: Питер, 2002.

56. Телекоммуникационные технологии — материалы сайта http://book.itep.ru/

57. Фонд «Общественное мнение», Информационный бюллетень «Интернет в России», выпуск 28: зима 2009-2010 www.fom.ru

58. Хан Г., Шапиро С. Статистические модели в инженерных задачах. М.: МИР, 1969.

59. Чарли Джанкарло (Charlie Giancarlo), Стратегия Cisco в области унифицированных коммуникаций —http ://www. cprice.ru/articles/detail.php?ID=40324

60. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем: искусство и наука. М.: МИР, 1978. - 418 с.

61. Шербо В.К. и др. Стандарты по локальным вычислительным сетям: Справочник. М.: Радио и связь, 1990. - 304 е.: ил.

62. Щербо В.К. Стандарты вычислительных сетей. Взаимосвязи сетей. Справочник М.: КУДИЦ-ОБРАЗ, 2000, - 267 с.

63. Щербо В.К. Протоколы маршрутизации Internet. Журнал "Открытые системы" № 11-12, 1999: http://www.osp.ru/os/1999/ll-12/021.htm.

64. Юдаева Н. В. Динамическое управление маршрутизацией в сетях массового обслуживания. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Саратовский Государственный университет, 2000.

65. Якубайтис Э. А. Архитектура вычислительных сетей. М.: Статистика, 1980. - 279 с.-8876. ANSI/IEEE Standard 802.1D-2004: Media access control (MAC) Bridges

66. Configuring IP routing protocols — материалы сайта http://www.cisco.com/en/US/docs/ios/ll0/router/configuration/gde/ciproute.html

67. Gigabit Campus Network Design — Principles and Architecture. Cisco Systems Inc. White paper, 1999http://www.cisco.com/application/pdf/en/us/guest/netsol/ns432/c649/ccmigration 09186a00805fccbf.pdf

68. IEEE Standard 802.3-2005: Carrier sense multiple access with collision detection (CSMA/CD) access method and physical layer specifications

69. ISO/IEC 11801: Ed 2.1 2008-05. Информационные технологии. Структурированная кабельная система для помещений заказчиков. Издание 2.1.

70. ISO/IEC Standard 7498-1:1994: Open systems Interconnection -Basic Reference Model

71. Pierre Francois, Clarence Filsfils, John Evans, Olivier Bonaventure Achieving subsecond IGP convergence in large IP networks -http://www.cisco.com/en/US/solutions/collateral/ns34 l/ns524/ns610/cf-je-ccr-igp-convergence.pdf

72. Russ White. Caveats in Testing Routing Protocol Convergence // The Internet Protocol Journal Volume 8, Number 4 - http://www.cisco.com/ web/about/ac 123/ac 147/archivedissues/ipj8-4/testingrouting.html

73. Russ White. High availability in routing // The Internet Protocol Journal Volume 7, Number 1 -http://www.cisco.com/web/about/acl23/acl47/ archivedissues/ipj7-1 /highavailabilityrouting.html