автореферат диссертации по документальной информации, 05.25.05, диссертация на тему:Сетевая информационная система с виртуальными подсетями повышенной производительности

На правах руке ¡си ХВОРОБ Алексей Александрович

СЕТЕВАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА

С ВИРТУАЛЬНЫМИ ПОДСЕТЯМИ ПОВЫШЕННОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ

Специальность 05.25.05 - «Информационные системы и процессы, правовые аспекты информатики»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

* А Г1Р 2239

Тамбов 2009

003467659

Диссертационная работа выполнена на кафедре «Информационные системы и защита информации» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Тамбовский государственный технический университет».

Научный руководитель:

доктор технических наук, доцент Пасечников Иван Иванович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Сербулов Юрий Стефанович

доктор технических наук, профессор Павлов Владимир Иванович

Ведущая организация:

ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»

Защита диссертации состоится «15» мая 2009 г. в 15.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.260.05 в ГОУ ВПО ТГТУ по адресу: 392000, г. Тамбов, ул. Советская, 106, Большой актовый зал.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять по адресу: 392000, г. Тамбов, ул. Советская, 106, ГОУ ВПО ТГТУ, ученому секретарю диссертационного совета З.М. Селивановой.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет».

Автореферат разослан « 14 » апреля 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, доцент

З.М.Селиванова

ОКЩЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Возрастающие объемы информации, ее мультиме-ийность накладывают на информационные системы (ИС), объединенные в раз-ичного рода сети, требования по интеграции услуг и повышению производитель-ости последних, повышению скрытности передаваемой информации, надежности е доставки. Оптимальное объединение разнородного трафика в единые информа-ионные потоки и эффективные их перераспределения по различным ИС с учетом ребований повышенной скорости и скрытности является сложной задачей. Оче-идно, важным является согласование разнородного входного потока с возможно-тями ИС и сетей.

Ввиду разных возможностей ИС, большого их количества в объединенных се-евых структурах привлекательным является использование регулярных тополо-ий совместно со специальными методами маршрутизации. Это позволяет, во-ервых, получить выигрыш за счет использования только локальной информации ИС при маршрутизации и управлении потоками, во-вторых, используя струк-урную избыточность, возможно применение режима параллельной обработки и ередачи информации. Последнее указывает на необходимость формирования иртуальных подсетей, обеспечивающих режим параллельной передачи пакетов, ажио при этом отметить, регулярные структуры обладают высокой структурной адежностью и содержат большое количество альтернативных путей равной дли-ы. Отрицательной особенностью таких сетей является их неприспособленность я передачи разнородного трафика.

В связи с этим актуальной является задача организации сетевых информаци-нных систем (СИС) с сетевыми ячейками, использующих режим параллельной ередачи пакетов.

Объект исследования: сетевая информационная система.

Предмет исследования: процедурные модели сетевой информационной сис-емы с виртуальными подсетями повышенной производительности.

Цель работы: повысить эффективность взаимодействия пользователей ин-ормационной сети путем разработки метода формирования виртуальных подсе-ей повышенной производительности.

Задачи исследования:

- оценить эффективность распределения информационных потоков в ИС и етях с учетом их стохастических свойств;

- выявить возможность построения и предложить организацию разнородных труктурированных СИС на основе организации разнородных ИС;

- построить виртуальные подсети в СИС с динамическими структурами;

- разработать процедурную модель настройки СИС для ускоренной передачи нформации в виртуальных подсетях;

- оценить информационную эффективность пакетной передачи информации разработанной СИС с виртуальными подсетями повышенной эффективности.

Методы исследования. В работе использовались элементы тензорной методо-огии сетей, методы теории систем массового обслуживания, теории графов, тео-ии нечетких множеств, математического и имитационного моделирования.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- впервые решена задача использования избыточности структуры СИС для

формирования виртуальных подсетей, обеспечивающих повышение производи тельности путем введения режима параллельной передачи пакетов;

- разработан метод ускоренной передачи сообщений в виртуальных подсетя. СИС;

- предложена процедурная модель настройки СИС для передачи информацш по виртуальным подсетям в режиме ускоренной передачи, заключающейся в фор мировании сетевой ячейки для передачи сообщения в параллельном режиме.

- разработана структура СИС, реализующая метод ускоренной передачи со общений, с блоками определителя категорий сообщений с базой данных характе ристик сообщений, вычислителя потребного ресурса виртуальной подсети, блок настройки виртуальной подсети и режима передачи, имеющего базу данных топо логий виртуальных подсетей и формирователь текущей топологии сети.

На защиту выносятся следующие новые научные результаты:

- решение задачи использования структурной избыточности СИС для фор мирования виртуальных подсетей с целью повышения ее производительности;

- метод ускоренной передачи сообщений в виртуальных подсетях СИС двумя транзитными участками, отличающийся режимом параллельной передач по не пересекающим маршрутам;

- структура СИС, реализующая ускоренную передачу информации;

- процедурная модель настройки СИС с виртуальными подсетями для уско ренной передачи информации;

- процедурная модель СИС с режимом параллельной передачи.

Практическая значимость работы заключается в полученных рекомендаци

ях по использованию режима ускоренной передачи для низкоскоростной СИС н базе пакетной радиосети (ПРС) с сильной связностью и фиксированным число абонентов, а также в возможности использования полученных процедурных мод лей при проектировании новых и анализе уже существующих сетевых информ ционных систем инженерами-проектировщиками.

Реализация и внедрение результатов работы. Результаты диссертацио ных исследований использованы:

- в ОАО «Тамбовский научно-исследовательский институт радиотехник «Эфир» в НИР: «Эфир-РС»;

- в ГОУ ВПО ТГТУ в учебном процессе на кафедре информационных систе и защиты информации.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на XXI Междунаро ной научной конференции: «Математические методы в технике и технология (ММТТ-21)» (г. Тамбов, 2008 г.), V международной научно-практической конф ренции: «Организация обмена служебной информацией в пакетной радиосети» ( Тамбов, 2008 г.), XII Международной научно-практической конференци выставки: «Учет информационных взаимных влияний протоколов телекоммун кационных сетей на основе тензорного исчисления (г. Тамбов, 2008 г.), на засед ниях кафедры "Информационные системы и защита информации " ГОУ ВП ТГТУ и кафедры "Прикладная информатика" Тамбовского филиала ФГОУ ВП «Московский государственный университет культуры и искусств.

Публикации. Материалы диссертации достаточно полно отражены в восьм опубликованных работах, из них: 3 статьи (одна из них в журнал рекомендованном ВАК Министерства образования и науки РФ для публикаци

сновных научных результатов диссертаций), 4 доклада на Международных аучно-технических конференциях, 1 отчет о научно-исследовательской работе.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, аключения, списка используемых источников из 74 наименований и приложения, бщий объем диссертации составляет 125 страниц, из них список использованных сточников - 8 страниц. Основной текст диссертации содержит 39 рисунков и 7 аблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи сследования, научная новизна и практическая значимость работы, дана аннота-ия диссертации по главам.

В главе 1 «Анализ передачи разнородного трафика в информационных истемах и сетях» в результате анализа и проведенных исследований сформули-ованы замечания, позволяющие осуществить постановку задачи, в частности:

1. Осуществлено рассмотрение особенностей построения информационных се-ей, использующих различного рода ИС при передаче пакетов. В результате формулированы замечания:

Замечание 1. Мобильные информационные сети - пакетные радиосети - пред-тавляются широким спектром различных ИС и отличаются по своим скоростным арактеристикам, дальности связи, мобильности. Их интеграция, с учетом харак-еристик пользовательского трафика, позволяет создать единую систему передачи нформации на неограниченное расстояние. Повышение производительности, собенно ИС с низкоскоростными каналами связи, очевидно, позволит значитель-о расширить диапазон их использования, как самостоятельно, так и в интегриро-анной сети.

Замечание 2. Плотность установок, особенно в энергосберегающих системах, апример с использованием стандарта IEEE 802.15.4, может быть достаточно вы-окой без существенных затрат на организацию сети.

2. Проведен анализ основных характеристик и особенностей типов трафика в нформационных сетях: речи, факсимильных сообщений, данных, видеосообще-ий.

3. Проведено исследование статистического мультиплексирования информационных потоков разнородного трафика в ИС, имеющей разноскоростные выход-

ые каналы связи (КС) и аналогичное распределение его во фрагменте сети с пакетной коммутацией. Моделирование проведено на языке моделирования систем ассового обслуживания GPSS/PC. Особенностями входного трафика являлись: 1я передачи речи, с учетом длительности речевых сегментов от 120 мс до 2 с, средняя длина речевого сообщения принята равной 15 пакетам (в одном пакете 00 бит информации); длина факсимильного сообщения — 150 пакетов; сообщения передачи данных -1500 пакетов; видеосообщения - 15000 пакетов. Пропускные способности выходных КС в ИС определялись из возможности ее функционирования в различных системах связи и приняты: 4,8 кбит/с (9,6 кбит/с); 16 кбит/с; 48 кбит/с (480 кбит/с); 4 Мбит/с. Алгоритм распределения трафика в ИС с учетом его статистических характеристик представлен на рис. 1. Результаты моделирования мультиплексирования разнородного трафика (1-факс, 2- речь, 3- данные, 4- видеосообщения) приведены на рис. 2.

Рис. 1. Блок-схема алгоритма мультиплексирования разнородного трафика (УПК - уплотнитель КС)

Общими выводами результатов моделирования являются:

- увеличение скоростей передачи информации в каналах передачи данных факсимиле привело к существенному уменьшению временной задержки не тольк в соответствующих каналах, но и передаваемого речевого трафика в менее скор стном канале (из-за перераспределения нагрузки);

- изменение интенсивности нагрузки самого высокоскоростного канала н сказалось на качестве передачи информации в менее скоростных каналах пр фиксированном значении интенсивности последних. Результат обусловлен, в первых, достаточным «статистическим» уплотнением трафиков первых трех кан лов, во-вторых, значительным превосходством скоростных возможностей после него канала над низкоскоростными.

Для оценки эффективности мультиплексирования разнородных потоков в д терминированной структуре сети применен фрагмент сети (граф потоков пре ставлен на рис. 3), в котором алгоритм распределения потоков подобен распред лению внутри узла. Для оценки эффективности статистического уплотнения пот ков в пространстве структуры вначале поступающий трафик передается по закр пленным (типовым) КС, затем - с учетом статистического уплотнения.

Интенсивность, сообщ/мнн Рис. 2. Результаты мультиплексирования разнородного трафика

7=4 - КС наибольшей скорости передачи)

По результатам моделирования сделаны следующие замечания.

Замечание 3. Низкоскоростные потоки эффективно перераспределяются в детерминированной структуре на основе использования свободного ресурса более высокоскоростных каналов. Временная задержка речи примерно уменьшилась в 8 раз, данных и факсимиле на два-три порядка. При этом задержка видеоинформации увеличилась в 1,5-2 раза. Таким образом, с целью варьирования параметрами различных сообщений режим перераспределения низкоскоростных потоков в высокоскоростные КС является необходимым.

Замечание 4. Перераспределение потоков в сети предполагает не только фиксированные топологии на интервале рассмотрения, но и построение неоднородной топологии и методы распределения информации в них.

4. В главе 1 проведен анализ проблем передачи информации в информационных сетях, в том числе влияния топологии на характеристики сети. В результат сформулировано замечание 5.

Замечание 5. Для сетей со структурной избыточностью, с целью повышения i информационной эффективности, необходимо формировать детерминированные, на интервале рассмотрения устойчивые подструктуры СИС, которые, исходя и минимального числа транзитных участков, позволяют организовать режим парал лельной передачи по непересекающимся маршрутам.

В главе 2 «Синтез структур сложных информационных сетей» показан ва риант взаимного информационного воздействия одноканальных систем, рассмот рены аналитическая модель представления метрики информационного простран ства многоуровневых сетей и связь последней с описанием нечетких структур ин формационных сетей.

Информационное пространство ИС и сетей может быть представлено про странством состояния систем и сетей. Абстрактная точка пространства - состоя ние всей ИС и сети, координаты которой соответствуют реальным состояния элементов ИС и сети. Если предположить, что в некоторой информационной сет одновременно функционируют т подсетей, причем в каждой из них осуществля ется передача в режиме пакетной коммутации с различными размерами пакетов имеют место различные скорости передачи, то это можно представить совокупно стью систем координат, каждая из которых имеет собственный поворот (и смеще ние). Кроме того, так как в каждой системе координат возможно взаимное влия ние ее элементов (ИС), то системы координат подсистем могут иметь косоуголь ный характер.

Рассмотрим исходную систему координат Ох', характеризующую информа ционное пространство сети с состояниями ее п элементов, определяемыми х' Предположим функционирование в этой сети подсети с таким же числом элемен тов, характеризуемой системой координат Аук. Условимся, что точка Л в систем Ох' имеет координаты X'. В силу возможной другой длины передаваемых паке тов в пространстве Аук введем масштабные коэффициенты В к для каждой к-' ИС. Тогда косоугольные координаты во «вложенной» сети будут определяться п формуле:

Y к= В к ■ у к . (1

(Если мы припишем величинам Yk и В к некоторую размерность, то косо

гольные координаты ук будут безразмерными.) Обозначим направляющие ко-инусы осей Аук относительно Ол-' через а \. Соответствие индексов устано-им:

ук

х' <**

Тогда:

х'-X'= а кУк = а\У' + а'2У2 + ... + а[У". Используя (1), запишем в развернутом виде: -Х1 = а\вУ +а\ В2уг +...+ а\В„у"; л■1-Х2 = а]вУ + а2гВ1уг + ..ла2пВпуп-

х"-Хп = сс';вУ+а''В2у2+...+ а:В„у" или в общем виде:

х'-Х' = а[ву+а[В2у2+..ла'„ВпУV Введем в рассмотрение объект

В2а\ ... Впа\ В,а2 В2а\ ... В„а1

(2)

(3)

_В,< В2а\ ... Впа\ Каждая /-я строка объекта /3 'к представляет собой проекцию базисных векторов на ось х'. Обозначив совокупность этих проекций через В \, можно записать:

в\ в\ в\ в\

в2

(4)

в; В\ ... в;

В результате при помощи объекта р \ можно записать:

х'-Г = р[ук .

(5)

Как видно, если применить понятие общей, или интегрированной, информационной сети, то «вклад» каждой подсети в информационном плане для нее будет характеризоваться своим углом поворота своей подсистемы в едином информационном пространстве. Так как модуль косинуса угла поворота лежит в интервале [0,1], то в целом различные подсети можно характеризовать значениями функций принадлежности к некоторой универсальной (объединяющей все элементы) сети. Указанное выше означает, что значениями косинусов углов, т.е. коэффициентами в интервале [0,1], можно количественно регулировать передачу объемов информации при переходе от одной подсети к другой. Раскладывая описанную таким

образом информационную сеть по уровням декомпозиции, всегда можно осущест влять управление подсетями на основе применения нечеткой логики.

В общем случае интегрированную сеть, в которой каждый элемент имеет свое значение функции принадлежности не только в подсети, но и в сети в целом можно получить путем вычисления для каждой пары нечетных подмножеств ре зультата в виде нового нечетного подмножества (из ограниченного множества ¿' нечетных подмножеств) и определения связей между ними, взяв верхнюю либ нижнюю грань. Вариант получения такой структуры приведен на рис. 4.

0>—<0

б)

Рис. 4. Построение мягкого графа путем отображения универсального множества на множестве-структуре функций принадлежности:

а) упорядоченная структура I функций принадлежности со значениями: // = 0, ОС, /?, у, 1 ; б)

результат отображения двухэлементного множества Е на множестве £ (упорядоченные нечеткие подмножества 00, 0 у, ..., 11 характеризуются парами значений ¡1 и соответствуют элементам полученного множества; в) пояснения пунктирных линий, используемых на рис. б).

Построение графов соответствует построению п-мерных гиперкубов, с той лишь разницей, что его вершины будут соответствовать нечетким подмножествам. Степень вложенности самоподобия структуры определяется размерностью множества Е. В диссертации приведена процедурная модель формирования таких самоподобных структур.

В главе 3 «Разработка сетевой информационной системы с виртуальными подсетями для ускоренной передачи информации» исследован алгоритм случайного множественного доступа с контролем несущей и обнаружением конфликтов (СМД КН/ОК), предложены построение сетевой информационной системы с виртуальными подсетями для ускоренной передачи и ее структурная схема.

Результаты моделирования системы с СМД КН/ОК приведены на рис. 5. Как видно, значения вероятностей Р-настойчивой передачи двух источников в единый канал доступа, минимизирующие временную задержку передаваемых пакетов, лежат в интервале от Рг = 0,5 до Р2 = 0,6.

40-1-1-;-1-:-1-1-1

0,4 0,45 0,5 0,55 0,6 0,65 Вероятность P-P-.

Pnc.5. Зависимость временной задержки пакетов информации от вероятностен Р-настойчивой передачи В результате моделирования также показано, что возможное управление взаи-озадержкой пульсаций потоков позволяет уменьшить временную задержку пере-аваемых пакетов. Из анализа исследования следует, что в условиях средних ин-енсивностей входного трафика необходимо управлять им не только во времени, о и в пространстве, задействуя сетевые ресурсы. В связи с этим сетевую ячейку ИС можно представить в виде совокупности связанных между собой узлов ком-утации (УК) посредством виртуальных подсетей, реализующих режим парал-ельной передачи (рис.6). Структура виртуальной подсети зависит от объема пе-едаваемого сообщения.

Рис. 6. Передача информации по виртуальным подсетям

Важной особенностью СИС является наличие структурной избыточности фор-ируемых в ней подсетей для обеспечения параллельного режима передачи. При том виртуальные подсети могут настраиваться в зависимости от объемов переда-аемой информации и интенсивности потоков. С учетом метода построения слож-ой сети, описанного во второй главе, такая СИС с виртуальной подсетью с одним ранзитным участком представлена на рис. 7, где /и=й,а,р,\ - значения функций ринадлежности, а нечеткие подмножества с элементами 00, 0/?, ..., 11 соответ-твуют узлам упорядоченной структуры сети.

Метод организации ускоренной передачи информации с применением вирту-ьных подсетей заключается в выполнении следующих операций:

1. Определение категории поступающих сообщений (информационный объем требования к задержке).

2. Вычисление потребного ресурса виртуальной подсети.

3. Настройка СИС: формирование топологии виртуальной подсети с требус мым ресурсом для параллельной передачи пакетов по составным каналам; учет предоставляемого сетевого ресурса.

4. Обеспечение режима параллельной передачи в виртуальной подсети и мно гоканальной передачи в узлах сети.

Рис. 7. Реализация .метода ускоренной передачи сообщений в СИС с виртуальными подсетями

Разработанная структура СИС приведена на рис. 8.

Вычисление потребного ресурса виртуальной сети предполагает определени пропускной способности составных каналов виртуальной подсети.

В главе 4 «Оценка эффективности сетевой информационной системы виртуальными подсетями для ускоренной передачи сообщений» рассмотрен особенности организации параллельной передачи, на примере пакетной радиосет предложена процедурная модель настройки СИС на передачу информации по вир туальным подсетям, предложена структура канала для организации виртуальны подсетей, проведено моделирование двух структур информационных сетей: с об щеизвестными протоколами, реализующими поиск кратчайших путей на графе СИС с предложенным методом ускоренной передачи.

Процедурная модель настройки СИС на ускоренную передачу по виртуальны подсетям представлена на рис. 9.

Рис. 8. Структу ра СИС с виртуальными подсетями

для ускоренной передачи сообщений

Рис. 9. Процедурная модель настройки СИС на ускоренную передачу сообщений

Описание модели сети со случайной топологией и алгоритмом маршрутизации, с определением кратчайших путей.

Топология сети из N=30 узлов характеризуется вероятностью связи между двумя узлами Ра = 0,5 . Пропускная способность каналов связи С; =2400 бит/с. Узлы сети формируют пуассоновский поток сообщений (сообщение делится на 8 пакетов длиной по 300 бит) с заданными интенсивно-стями. Сообщения направляются по кратчайшим путям, определяемыми по алгоритму Дийкстра. Каждый узел после формирования сообщения и разбивки его на пакеты начинает передачу с заданной вероятностью в канал связи с определенной пропускной способностью. Передача осуще-ствляется в течение одного интервала окна передачи (окно передачи равно 8 пакетам). После чего следует тайм-аут для условного подтверждения получения пакетов данного окна. После тайм-аута осуще-

ствляется дальнейшая передача пакетов. Каждый пакет имеет параметр — врем) жизни. Если оно превышает заданное (в модели установлено 60 с), то осуществля ется уничтожение пакета и фиксирование его как потерянного.

Описание модели сети с режимом параллельной передачи по виртуальньи подсетям.

Сеть также состоит из N=30 узлов. Матрица связности формируется из прин ципа: между любыми двумя узлами (/, у) должно быть, как минимум, восемь уз лов, имеющих связи с исходными двумя (г, у), т.е. для любых / и] существуют уз лы (транзитные) УК1, УК2, УКЗ, УК4, УК5, УК6, УК7, УК8, которые связаны и с / и с}. Топология в течение цикла моделирования не меняется. Формирование по токов и типов сообщений аналогично первой модели. Каждый узел передает раз решенное ему принимающим узлом-соседом количество пакетов. Передача осу ществляется в течение одного интервала времени. После этого следует тайм-ау для условного подтверждения получения пакетов данного окна. После тайм-аут осуществляется дальнейшая передача пакетов.

Перед отправкой сообщения (пакетов) каждый узел-отправитель посылает за прос промежуточным узлам (эти узлы определяются по первым восьми пакетам лежащим в буфере узла передатчика) о том, что он хочет передать им пакет (ы) Далее в каждом промежуточном узле фиксируется количество узлов, желающи ему передавать. На основе этого каждому узлу-передатчику выдается определен ное количество квантов (число пакетов, которое может принять этот узел от узла передатчика). Если количество узлов, желающих передать, меньше восьми, т каждому узлу выдается количество квантов 8/п, где п - количество узлов передатчиков. Если же узлов больше восьми, то первым восьми выделяется п одному кванту. Узлы, не получившие права на передачу, ждут следующего мо мента передачи. После тайм-аута начинается следующая передача для всех узлов.

Блок-схема процедурной модели СИС с режимом параллельной передачи па кетов приведена на рис. 10.

Сравнительная оценка эффективности функционирования процедурных моде лей сетей ПРС с определением кратчайших путей и СИС с режимом параллельно! передачей пакетов может быть осуществлена на основе результатов, приведенны на рис. 11 - 13 в виде кривых. На рис. 11 представлены производительности сете с различными протоколами передачи информации, на рис. 12 - временная задерж ка передачи пакетов, на рис. 13 — информационные потери в виде количества по терянных пакетов как функции входного трафика. Кривая 1 соответствует ПРС, которой наличие или отсутствие КС определялось с вероятностью Рсъ = 0,5 и реализацией алгоритма маршрутизации по маршрутам кратчайших путей (на ос нове алгоритма Дийкстра). Кривые 2, 3 и 4 соответствуют сетям, где реализован режимы параллельной передачи по виртуальным сетям с двумя, четырьмя и восе мью, соответственно, параллельными составными каналами.

Основываясь на результатах моделирования, для СИС на базе ПРС с общим характеристиками: количество узлов -N-30; высокая плотность абонентов сети - Рсв =0,5 ; пропускная способность всех каналов связи одинакова и равна С = 2400 бит/с; длина передаваемых пакетов / = 300 бит; количество пакетов сообщениях - 8, можно сделать следующие выводы:

Рис. 10. Процедурная модель СИС с режимом параллельной передачи пакетов

1. Производительность ПРС со случайной топологией и определением кратчайших путей по алгоритму Дийкстра уступает СИС на базе ПРС с режимом параллельной передачи по виртуальным подсетям в диапазоне слабых и средних входных нагрузках:

- диапазоне до 90 пакетов/с при использовании 8 параллельных составных каналов в виртуальных сетях;

- до 40 пакетов/с при использовании 4 параллельных каналов в виртуальных сетях.

2. В условиях высокой информационной нагрузки (более 100 пакетов/с) параллельная передача уступает методу передачи по кратчайшим путям.

3. Формирование СИС с ускоренной скоростью передачи информации позволяет минимизировать временную задержку передаваемых пакетов при слабой и средней информационной нагрузке и использовании большого количества параллельных путей в виртуальных подсетях: так, временная задержка имеет меньшее значение для сети с восемью параллельными составными каналами в диапазоне

входной интенсивности до 70 пакетов/с.

4. В условиях средней информационной нагрузки (60 - 100 пакетов/с) в СИ( могут быть получены лучшие показатели относительно потерь информации (пр достаточно большом количестве параллельных каналов). Так, если при входно интенсивности 80 пакетов/с в ПРС, где пакеты передаются по кратчайшим путя\ количество потерянных пакетов превышает 1000, то в СИС с восемью параллел! ными составными каналами в виртуальных подсетях - всего десятки потерянны пакетов.

г

г 25 «

I 20

С

I К 10

1

4

3

Ь_2 _ _

2 20 40 60 80 100 120 110 150 180

Ннтеасивность входного потока, пакет/с

Рис. 11. Производительность процедурных моделей сетей ПРС с определением кратчай ших путей и СИС с режимом параллельной передачей пакетов

I 20

/\ / --------

/

-1

-1- -1-;-\- -

60 80 100 120 Шгтеясввкость входного потока, сакет'с

Рис. 12. Средняя временная задержка в процедурных моделях сетей ПРС с определен! ем кратчайших путей и СИС с режимом параллельной передачей пакетов

Иятенсйвяогть входного потокх, пакет'с

Рис. 13. Потери пакетов в процедурных моделях сетей ПРС с определением кратчайших путей и СПС с режимом параллельной передачей пакетов

В заключении сформулированы основные результаты работы:

- решена задача использования избыточности структуры СИС для формиро-ания виртуальных подсетей, обеспечивающих повышение производительности

тем введения режима параллельной передачи.

- разработан метод ускоренной передачи в СИС на основе использования па-аллельной передачи пакетов в специально формируемых виртуальных подсетях.

- предложена процедурная модель настройки СИС для передачи информации о виртуальным подсетям в режиме ускоренной передачи, заключающейся в фор-ировании сетевой ячейки для передачи сообщения в параллельном режиме.

- разработана структура СИС, реализующая ускоренную передачу информа-ии, отличающаяся вновь введенными блоками: определителя категорий сообще-ий с базой данных характеристик сообщений, вычислителя потребного ресурса иртуальной подсети, настройки виртуальной подсети и режима передачи, имею-его базу данных топологий виртуальных подсетей и формирователь текущей

опологии сети.

- разработаны процедурные модели ПРС для передачи пакетов по кратчай-им путям и СИС с реализацией режима параллельной передачи по виртуальным одсетям с различным количеством составных каналов: 2,4, 8.

- в результате проведенного имитационного моделирования определены ус-овия применимости параллельной передачи пакетов в низкоскоростных ПРС с ысокой связностью. Использование восьми параллельных составных каналов в иртуальных подсетях в условиях средних и умеренно высоких нагрузок (до 90 акетов/с для сети из 30 узлов) позволяет получить лучшие вероятностно-

временные характеристики, повысить производительность сети до 30 % и мини-изировать более чем на два порядка информационные потери, по сравнению с методом передачи по кратчайшим путям. Моделирование проведено для сетей с высокой связностью, когда средняя длина пути равна двум транзитным участкам.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Хворов, A.A. Анализ алгоритмов случайного множественного доступа пр манипуляции характеристиками взаимодействующих потоков / A.A. Хворов, ОТ Миломаева, И.И. Пасечников. // Вестн. Тамб. ун-та., 2008. Т. 14, - С. 288-292.

В других изданиях

2. Хворов, A.A. Мультиплексор асинхронного режима переноса на основе Tei зорной ортогональной модели / A.A. Хворов, Е.В. Головченко, И.И.Пасечников Вестн. Тамб. ВВАИУРЭ (ВИ), 2006. №1, - С. 51 - 60.

3. Хворов, A.A. Особенности организации режима ускоренной передачи в п кетной радиосети с использованием виртуальных подсетей / A.A. Хворов, А. Крутских // сб. материалов 5-й Междунар. науч.-практ. конф.: 26-27 октября 2008 О.В. Воронкова, отв.за выпуск. - Тамбов: Изд-во Першина Р.В., 2008. - С. 411 412.

4. Хворов, A.A. Моделирование устройств для передачи информации в сист мах с направленными виртуальными сетями / A.A. Хворов, A.C. Васильев // М тематические методы в технике и технологиях (ММТТ - 21): сб. тр. XXI Межд нар. науч. конф.: В 11 т. Т. 11: Осенняя школа молодых ученых / под общ. ред. ра техн. наук, проф. B.C. Балакирева; Тамб. гос. техн. ун-та, 2008. — С. 203-204.

5. Хворов, A.A. Организация обмена служебной информацией в пакетной р диосети / A.A. Хворов, В.В. Козадаева // сб. материалов 5-й Междунар. науч. практ. конф.: 26-27 октября 2008 / О.В. Воронкова, отв. за выпуск. - Тамбов: Из во Першина Р.В., 2008. - С. 408 - 410.

6. Хворов, А.А Учет информационных взаимных влияний протоколов тел коммуникационных сетей на основе тензорного исчисления. Актуальные пробл мы информатики и информационных технологий / A.A. Хворов, Е.В. Степаненк И.И. Пасечников // Материалы XII Междунар. науч.-практ. конф-выставки: 4, сентября 2008 / М.С. Чванина, Е.В. Клыгина, отв. за вып. - Тамбов: Изд-во Т1 им. Державина, 2008. - С. 83 - 84.

7. Хворов, A.A. Метод ускоренной передачи информации с организацией вир туальных подсетей / A.A. Хворов, И.И. Пасечников, Л.А. Мишина // Информаци онные системы и процессы: сб. науч. тр. / под ред. проф. В.М. Тютюнника.- Та бов; М.; СПб.; Баку; Вена: Изд-во «Нобелистика», 2009. - Вып.8. - С. 9 - 19.

8. Хворов, A.A. Исследование принципов построения территориально распр деленной сети передачи данных и речевой информации декаметрового диапазон волн ("ЭФИР-РС") / Отчете о НИР. - Тамбов: Тамбовский НИИР «Эфир», 2008. С. 20-57.

Подписано в печать 10.04.2009. Объем 1,0 печ.л. Формат 60x84/16. Зак. № 048. Тираж 100 экз. Бесплатно. Типография издательства «Нобелистика» МИНЦ 392680, г. Тамбов, ул. Монтажников, 3. Тел.: (4752) 504-600.

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И АББРЕВИАТУРЫ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ ПЕРЕДАЧИ РАЗНОРОДНОГО ТРАФИКА В ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ И СЕТЯХ.

1.1 Особенности построения информационных сетей.

1.1.1 Общая характеристика мобильных информационных сетей. ' I '

1.1.2 Влияние каналов связи на построение и функционирование радиосетей.

1.2 Основные характеристики и особенности типов трафика в информационных сетях.

1.2.1 Особенности передачи речевых сигналов.

1.2.2 Передача факсимильной информации.

1.2.3 Передача видеоинформации.

1.2.4 Особенности передачи данных.

1.2.5 Особенности передачи мультимедийного трафика.

1.3 Исследование эффективности распределения мультимедийного трафика в информационной системе с разноскоростными выходными цифровыми каналами связи.

1.3.1 Исходные данные для задачи на исследование.

1.3.2 Описание объектов модели сети с пакетной коммутацией на языке моделирования систем массового обслуживания GPSS/PC.

1.3.3 Модельное представление процессов передачи в каналах связи.

1.3.4 Результаты моделирования.

1.3.5 Исследования мультиплексирования разнородных потоков в детерминированной структуре сетевой информационной сети.

1.4 Проблемы передачи информации в пакетных радиосетях.

1.4.1 Множественный доступ в информационных сетях.

1.4.2 Влияние топологии на характеристики информационных сетей.

1.4.3 Маршрутизация в информационных сетях.

1.5 Постановка цели и задачи исследования.

ГЛАВА 2 СИНТЕЗ СТРУКТУР СЛОЖНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СЕТЕЙ.

2.1 Представление информационного метрического пространства в системах коммутации и сетях с различной масштабностью.

2.1.1 Геометрическое истолкование модели идеальной информационной системы.

2.1.2 Представление изменения метрики информационного пространства в идеальной сложной информационной сети.

2.2 Связь компонентов метрического тензора с нечетким определением топологии информационной сети.

2.3 Использование мягких графов для описания топологий информационных сетей.

2.4 Синтез структур детерминированных сложных информационных сетей

Выводы.

ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА СЕТЕВОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ С ВИРТУАЛЬНЫМИ ПОДСЕТЯМИ ДЛЯ УСКОРЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ СООБЩЕНИЙ.

3.1 Особенности пакетных сетей с избыточной структурой.

3.2 Анализ случайного множественного доступа при взаимном изменении взаимодействующих потоков.

3.3 Принцип повышения скорости передачи информации между парой отправитель — адресат с использованием виртуальных подсетей.

3.4 Метод организации ускоренной передачи сообщений с применением виртуальных подсетей.

3.5 Вычисление потребного ресурса виртуальной сети.

3.6 Структурная схема приемной многоканальной системы, реализующей 89 режим параллельной передачи сообщений по виртуальным подсетям.

Выводы.

ГЛАВА 4 ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ СЕТЕВОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ С ВИРТУАЛЬНЫМИ ПОДСЕТЯМИ ДЛЯ УСКОРЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ СООБЩЕНИЙ.

4.1 Особенности организации режима ускоренной передачи в пакетной радиосети с использованием виртуальных сетей.

4.1.1 Вход в пакетную радиосеть.

4.1.2 Построение таблиц связности и качества.

4.1.3 Построение таблицы виртуальных сетей.

4.1.4 Организация резервирования ресурса виртуальной подсети.

4.1.5 Обработка пакетов на транзитном участке.

4.2 Исследование модели сети со случайной топологией и алгоритмом маршрутизации с определением кратчайших путей.

4.3 Модель сетевой информационной системы с режимом параллельной передачи по виртуальным подсетям.

4.4 Сравнительный анализ функционирования пакетных радиосетей на основе выбора кратчайших путей и сетевой информационной системы на базе пакетных радиосетей с применением метода параллельной передачи по виртуальным подсетям.

Выводы.

Возрастающие объемы информации, ее мультимедийный характер накладывают на информационные системы (ИС), объединенные в различного рода сети, требования по интеграции услуг и повышению производительности последних, повышению скрытности передаваемой информации и надежности ее доставки. Оптимальное объединение разнородного трафика в единые информационные потоки и эффективные их перераспределения по различным ИС с учетом требований повышенной скорости и скрытности являются сложной задачей. В условиях, когда часть ИС может обладать ограниченными скоростными характеристиками, важными являются разработка методов организации их функционирования и эффективное использование ресурса систем и сетей [1-7].

В основу решения задач по обслуживанию и передаче трафика в ИС, объединенных в сетевые структуры, положены основы: теории систем массового обслуживания [2,4,6,10] - для исследования широкого спектра протоколов ИС и сетей, теории графов [11-14] - в основном при решении задач сетевого уровня, теории управления [4,15] — в потоковых моделях распределения и управления трафиком, теории нечетких множеств (ТНМ) [16-21] - в задачах с нечетко заданными параметрами, теории фракталов [22— 24] - при рассмотрении свойств входного трафика; а также тензорная методология Г.Крона [25-31] - при решении канальных, сетевых вопросов ИС и организации баз данных на основе совмещения характеристик трафика и ИС. Вместе с тем для оценки эффективности применяемых, исследуемых и разрабатываемых методов остается имитационное моделирование процессов в ИС и сетях [6,7,24,26-37].

Одной из сложностей в обслуживании трафика является согласование разнородного входного потока с возможностями ИС и сетей (в настоящее время такое согласование осуществляется на основе соглашения между пользователем и сетью для заданных параметров трафика - скорости, пачечности, задержки, надежности доставки). В информационно-аппаратно-программном смысле важным является согласование потоков ИС со структурой, в которую они организованы (для этой задачи может использоваться тензорная методология Г. Крона [25]). Ввиду разных возможностей ИС, большого их количества в объединенных сетевых структурах эффективным является использование регулярных топологий [35,38] совместно со специальными методами маршрутизации. Во-первых, выигрыш в этом случае возможен за счет использования только локальной информации в ИС при маршрутизации и управлении потоками (совместно с использованием информации об исходных данных и методе построения избыточных нечетких самоподобных структур [30,39,40]); во-вторых, использование избыточности позволит применить режим параллельной обработки и передачи информации. Кроме того, регулярные структуры обладают высокой структурной надежностью и содержат большое количество альтернативных путей равной длины [39]. Отрицательной особенностью таких сетей является их неприспособленность для передачи разнородного трафика.

В связи с этим актуальной является задача организации сетевых информационных систем (СИС) в виде сетевых ячеек, каждая из которых может быть представлена как распределенная информационная система, реализующая сетевые технологи и обслуживающая с заданными критериями качества разнородный трафик пользователей.

Объект исследований: сетевая информационная система.

Предмет исследования: процедурные модели сетевой информационной системы с виртуальными подсетями повышенной производительности.

Цель диссертационной работы: повысить эффективность взаимодействия пользователей информационной сети путем разработки метода формирования виртуальных подсетей повышенной производительности.

Задачи исследования:

- оценить эффективность распределения информационных потоков в ИС и сетях с учетом их стохастических свойств;

- выявить возможность построения и предложить организацию разнородных структурированных СИС на основе организации разнородных ИС;

- построить виртуальные подсети в СИС с динамическими структурами;

- разработать процедурную модель настройки СИС для ускоренной передачи информации в виртуальных подсетях;

- оценить информационную эффективность пакетной передачи информации в разработанной СИС с виртуальными подсетями повышенной эффективности.

Научная новизна работы: впервые решена задача использования избыточности структуры СИС для формирования виртуальных подсетей, обеспечивающих повышение производительности путем введения режима параллельной передачи пакетов; разработан метод ускоренной передачи сообщений в виртуальных подсетях СИС; предложена процедурная модель настройки СИС для передачи информации по виртуальным подсетям в режиме ускоренной передачи, заключающейся в формировании сетевой ячейки для передачи сообщения в параллельном режиме. разработана структура СИС, реализующая метод ускоренной передачи сообщений, с блоками определителя категорий сообщений с базой данных характеристик сообщений, вычислителя потребного ресурса виртуальной подсети, блока настройки виртуальной подсети и режима передачи, имеющего базу данных топологий виртуальных подсетей и формирователь текущей топологии сети.

Практическая значимость работы заключается в полученных рекомендациях по использованию режима ускоренной передачи для низкоскоростной СИС на базе ПРС с сильной связностью и фиксированным числом абонентов, а также в возможности использования полученных процедурных моделей при' проектировании новых и анализе уже существующих сетевых информационных систем инженерами-проектировщиками.

Полученные.в ходе работы результаты использованы::.

1) в НИР «Эфир-PC», проводимой в ОАО «Тамбовский научно-исследовательский институт радиотехники «Эфир» по вопросам повышения эффективности информационных- систем^ в. результате • которой выработаны рекомендации по использованию современных сетевых, информационных систем.

2); при обучении студентрв специальности «Информационные системы и защита информации» на факультете информационных технологий 1 ОУ В ПО ТГТУ, что позволило повысить качество и эффективность учебного процесса; ,

В первой главе диссертации в результате анализа современных ИС и сетей, а также проведенных исследований: сформулированы замечания,, позволяющие: осуществить постановку задачи. В частности: рассмотрены особенности построения/информационных сетей, использующих различного рода ИС при передаче пакетов; проведен анализ основных характеристик и особенностей типов трафика - речи- факсимильных сообщений, данных, видеосообщений; проведено исследование статистического мультиплексирования информационных потоков разнородного трафика в . ИС,: имеющей? разноскоростные выходные каналы связи. (КС) и аналогичное распределение его в сегменте упорядоченной структуры сети с пакетной коммутацией. В результате сформулированных замечаний указано на необходимость разработки СИС со структурной избыточностью; С целью повышения информационной эффективности СИС необходимо формировать детерминированные, на интервале рассмотрения устойчивые подструктуры СИС, которые исходя из минимального числа транзитных участков позволяют организовать режим параллельной передачи по непересекающимся маршрутам. Это одновременно должно минимизировать, j при определенных условиях, конфликтные ситуации при множественном доступе и существенно упростить задачу маршрутизации с использованием виртуальных подсетей.

Во второй главе показан вариант представления взаимного информационного воздействия подсетей с использованием метрики информационного пространства и связь последней с описанием нечетких структур информационных сетей. Показано,- что для интегрированной информационной сети «вклад» каждой подсети в информационном плане характеризуется своим углом поворота своей подсистемы в едином информационном пространстве. Так как модуль косинуса угла поворота лежит в интервале [0,1], то в целом различные подсети можно характеризовать значениями функций принадлежности к некоторой универсальной (объединяющей всех элементов) сети. Указанное выше означает, что значениями косинусов углов, т.е. коэффициентами в интервале [0,1], молено количественно регулировать передачу объемов информации при переходе от одной подсети к другой. Раскладывая описанную таким образом информационную сеть по уровням декомпозиции, всегда можно осуществлять управление подсетями на основе применения нечеткой логики. В главе показан вариант получения нечеткой структуры сети, который соответствует построению n-мерных гиперкубов, с той лишь разницей, что его вершины будут соответствовать нечетким подмножествам, приведена процедурная модель формирования таких самоподобных структур.

В третьей главе исследован алгоритм случайного множественного доступа с контролем несущей и обнаружением конфликтов (СМД КН/ОК), в результате чего определен диапазон значений вероятностей настойчивой передачи источниками в общий ресурс ИС, показано, что в условиях средней I f информационной нагрузки (несущественные потери информации) эффективным является управление потоками информации, в том числе их пульсациями. В результате предложено потоки распределять в СИС в параллельном режиме. Предложен подход формирования СИС с виртуальными подсетями для ускоренной передачи информации, разработаны метод ускоренной передачи в СИС с виртуальными подсетями и ее структура.

В четвертой главе рассмотрены особенности организации параллельной передачи в СИС на базе низкоскоростной пакетной радиосети (ПРС), разработана процедурная модель настройки СИС на передачу информации по виртуальным подсетям, предложена структура канала для организации виртуальных подсетей, проведено моделирование двух моделей информационных сетей: с общеизвестными протоколами, реализующими поиск кратчайших путей на графе, и СИС с предложенным методом ускоренной передачи. В результате исследований методом имитационного моделирования сделаны выводы и предложены рекомендации по применению СИС на базе низкоскоростной ПРС.

В заключении приведены выводы по работе.

В общем, структура работы состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемых источников из 74 наименований и приложения. Общий объем диссертации составляет 125 страниц, из них список использованных источников - 8 страниц. Основной текст диссертации содержит 39 рисунков, 7 таблиц.

Выводы

1. Разработана процедурная модель настройки СИС с виртуальными подсетями для ускоренной передачи сообщений, которая предполагает определение категорий поступающих сообщений для обслуживания, вычисление потребного ресурса виртуальной подсети, формирование виртуальной подсети и реализацию режима ускоренной передачи сообщения в виртуальной подсети.

2. Представлен вариант построения группового функционального канала для СИС на базе ПРС, позволяющий динамически осуществлять вход в сеть и реализовать построение топологии виртуальной подсети с двумя транзитными участками.

3. Разработаны модели низкоскоростной ПРС для передачи пакетов по кратчайшим путям и СИС на базе ПРС с реализацией режима параллельной передачи по виртуальным подсетям с различным количеством составных каналов: 2, 4, 8.

4. В результате проведенного имитационного моделирования определены условия применимости режима параллельной передачи пакетов в низкоскоростных ПРС. Применение восьми параллельных составных каналов в виртуальных подсетях в условиях средних и умеренно высоких нагрузок (до 100 пакетов/с для сети из 30 узлов) позволяет получить лучшие вероятностно-временные характеристики, повысить производительность сети до 30 % и более чем на два порядка уменьшить информационные потери, по сравнению с методом передачи в ПРС по кратчайшим путям. Моделирование проведено для сетей с высокой связностью, когда средняя длина пути равна двум транзитным участкам.

5. Режим параллельности с применением виртуальных подсетей эффективен в условиях слабых информационных нагрузок. Увеличение количества параллельно функционирующих составных каналов расширяет эффективный диапазон его применимости.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В современных условиях функционирования информационных систем и сетей актуальными вопросами являются их интеграция и возможность передачи мультимедийного трафика независимо от используемой технологии, условий передачи информации и имеющихся характеристик сетей. Важными при этом являются вопросы повышения скорости передачи информации и минимизация информационных потерь, особенно для низкоскоростных пакетных радиосетей. В работе исследован вопрос повышения скорости передачи информации в низкоскоростных информационных сетях и разработана СИС с виртуальными подсетями для ускоренной передачи сообщений. В результате решены следующие основные задачи.

1. Решена задача использования избыточности структуры СИС для формирования виртуальных подсетей, обеспечивающих повышение производительности путем введения режима параллельной передачи.

2. Разработан метод ускоренной передачи в СИС на основе использования параллельной передачи пакетов в специально формируемых виртуальных подсетях.

3. Предложена процедурная модель настройки СИС для передачи информации по виртуальным подсетям в режиме ускоренной передачи, заключающийся в формировании сетевой ячейки для передачи сообщения в параллельном режиме.

4. Разработана структура СИС, реализующая ускоренную передачу информации, отличающаяся вновь введенными блоками: определителя категорий сообщений с базой данных характеристик сообщений, вычислителя потребного ресурса виртуальной подсети, настройки виртуальной подсети и режима передачи, имеющего базу данных топологий виртуальных подсетей и формирователь текущей топологии сети.

5. Представлен вариант построения группового функционального канала, позволяющего динамически осуществлять вход в сеть и реализовать построение топологии СИС на базе ПРС с двумя транзитными участками.

6. Разработаны процедурные модели СИС для передачи пакетов по кратчайшим путям и СИС с реализацией режима параллельной передачи по виртуальным подсетям с различным количеством составных каналов: 2, 4, 8.

7. В результате проведенного имитационного моделирования определены условия применимости параллельной передачи пакетов в низкоскоростных ПРС с высокой связностью. Использование восьми параллельных составных каналов в виртуальных подсетях в условиях средних и умеренно высоких нагрузок (до 100 пакетов/с для сети из 30 узлов) позволяет получить лучшие вероятностно-временные характеристики, повысить производительность сети до 30 % и минимизировать более чем на два порядка информационные потери, по сравнению с методом передачи по кратчайшим путям. Моделирование проведено для сетей с высокой связностью, когда средняя длина пути равна двум транзитным участкам.

Кроме того, в работе проведены исследования распределения разнородного трафика в ИС с разнотипными каналами связи, построения многоуровневых структур сетей. В частности: I

1. Путем имитационного моделирования проведено исследование метода статистического мультиплексирования потоков в узлах сети и подобного распределения в сетевой детерминированной структуре. Показано, что задержки информации в низкоскоростных потоках при этом могут на несколько порядков уменьшиться за счет ресурса высокоскоростного канала связи. Вместе с тем увеличивается до двух раз задержка сообщений, изначально предполагаемых для передачи в высокоскоростном канале.

2. Осуществлено математическое представление метрики информационного пространства в ИС и сетях. Показано, что значения направляющих косинусов могут быть увязаны с уровнями декомпозиции информационной сети на основе ТНМ.

3. Проведены исследования СМД КН/ОК. Определены значения вероятностей настойчивой передачи, минимизирующие временную задержку пакетов при их трансляции в общем канале. Показано, что управление пульсациями потоков уменьшает временные задержки передаваемых пакетов.

1. Клейнрок, Л. Коммуникационные сети (стохастические потоки изадержки сообщений) / Л. Клейнрок. Пер. с англ. М.: Наука, 1970.-256 с.

2. Клейнрок, Л. Вычислительные системы с очередями / Л.

3. Клейнрок. Пер. с англ. Под ред. Б.С. Цыбакова. М.: Мир, 1979. -600 с.

4. Шварц, М. Сети связи: протоколы, моделирование и анализ / М.

5. Шварц. Пер. с англ. М.: Наука; Гл. ред. Физ.-мат. лит., 1992. -Ч. 1.-336 с.

6. Бертсекас, Д. Сети передачи данных / Д. Бертсекас, Р. Галлагер. Пер.с англ. М.: Мир, 1989. - 544 с.

7. Советов, Б.Я. Построение сетей интегрального обслуживания / Б .Я.

8. Советов, С.А. Яковлев. Л.: Машиностроение, 1990. - 332с.

9. Захаров, Г.П. Методы исследования сетей передачи данных / Г.П.

10. Захаров. М.: Радио и связь, 1982. - 208 с.

11. Тарасик, В.П. Математическое моделирование технических систем:

12. Учебник для вузов / В.П. Тарасик. М.: ДизайнПРО, 1997. - 640 с.

13. Столлингс, Вильям. Компьютерные системы передачи данных 6-6издание / Вильям Столингс. Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильяме», 2002. - 928 с.

14. Лазарев, В.Г. Интеллектуальные цифровые сети: Справочник / В.Г.

15. Лазарев. Под ред. акад. Н.А. Кузнецова. М.: Финансы и статистика, 1996.-224 с.

16. Кофман, А. Массовое обслуживание (теория и приложения) / А.

17. Кофман, Р. Крюон. Пер. с франц.; Под ред. И.Н. Коваленко. М.: Мир, 1965.-302 с.

18. Берж, К. Теория графов и ее приложения / К. Берж.; Пер. с англ.

19. М.: Иностранная литература, 1962. 319 с.

20. Уилсон, Р. Введение в теорию графов / Р. Уилсон. Пер. с англ. Подред. Г.П. Гаврилова. М.: Мир 1977. - 207с.

21. Свами, М. Графы, сети и алгоритмы / М. Свами, К. Тхуласираман

22. Пер. с англ. Под ред. В.А. Горбатого. М.: Мир, 1984 - 455с.

23. Татт, У. Т. Теория графов / У. Татт. Пер. с англ. Г.П. Гаврилова1. М.: Мир, 1988.-424 с.

24. Лазарев, В.Г. Динамическое управление потоками информации всетях связи / В.Г. Лазарев, Ю.В. Лазарев. М.: Радио и связь, 1983. -216с.

25. Заде, Л.А. Понятие лингвистической переменной и его применениек принятию приближенных решений / Л.А. Заде. Пер. с франц. — М.: Мир, 1976. 164 с.

26. Кофман, А. Введение в теорию нечетких множеств / А. Кофман.

27. Пер. с франц. Под ред. С.И. Травкина. М.: Радио и связь, 1982.-432 с.

28. Кузьмин, В.Б. Построение групповых решений в пространствахчетких и нечетких бинарных отношений / В.Б. Кузьмин. М.: Наука, 1982.-168 с.

29. Кузьмин, В.Б. Теория нечетких множеств в задачах управления ипринципах устройства нечетких процессоров /В.Б. Кузьмин, С.И. Травкин // Автоматика и телемеханика. 1992. — № 11. - С. 3-36.

30. Аверкин, А.Н. Нечеткие множества в моделях управления иискусственного интеллекта / А.Н. Аверкин, И.З. Батыршин, А.Ф. Блишун. Под ред. Д.А. Поспелова. М.: Наука, 1986. - 316 с.

31. Такеда, Э. Связность расплывчатых графов / Э. Такеда // Вопросыанализа и процедуры принятия решений: Сб. переводов / Под ред. И.Ф. Шахнова. -М.: Мир, 1976. С. 173-215.

32. Морозов, А.Д. Введение в теорию фракталов / А.Д. Морозов. М.:

33. Институт компьютерных исследований, 2002. 159 с.

34. Кроновер, P.M. Фракталы и хаос в динамических системах / P.M.

35. Кроновер. — М.: Постмаркет, 2000. 352 с.

36. Заборовский, B.C. Методы и средства исследований процессов ввысокоскоростных компьютерных сетях: Дис. . д-ра техн. наук. /

37. B.C. Заборовский. СПб., 1999. - 268 с.

38. Крон, Г. Тензорный анализ сетей / Г. Крон. Пер. с англ. Под ред.

39. Л. Т. Кузина, П. Г. Кузнецова. М.: Сов. радио, 1978. - 719 с.

40. Петров, А. Е. Тензорная методология в теории систем / А.Е.

41. Петров. — М.: Радио и связь, 1985. 151 с.

42. Петров, М.Н. Исследование характеристик распределенных системтелекоммуникаций методом тензорного анализа и теории массового обслуживания: Дис. д-ра техн. наук / М.Н. Петров. -Красноярск, 1998.-240 с.

43. Арменский, А.Е. Тензорные методы построения информационныхсистем. М.: Наука, 1989.148 с.

44. Пасечников, И.И. Методология тензорного анализа цифровых радиосетей / И.И. Пасечников // Радиотехника, 2004. № 3.1. C. 51-56.

45. Пасечников, И.И. Методология анализа и синтеза предельнонагруженных информационных сетей: Монография / И.И.

46. Пасечников. М.: Машиностроение-1, 2004. - 216 с.

47. Пасечников, И.И. Анализ и синтез цифровых сетей связи на основетензорного модельного отображения / И.И. Пасечников. Тамбов: ТВАИИ, 2004.- 179 с.

48. Пасечников, И.И. Информационные сети: Учеб. пособие / И.И.

49. Пасечников. Тамбов: ТВАИИ, 2001 - 64 с.

50. Шаров, А.Н. Сети радиосвязи с пакетной передачей информации /

51. А.Н. Шаров, В.А. Степанец, В.И. Комашинский. Под ред. А.Н. Шарова. СПб.: ВАС им. С.М. Буденного, 1994. - 216 с.

52. Мартынов, В.И. Синтез сети с коммутацией пакетов при нечеткозаданных параметрах нагрузки / В.И. Мартынов // Электросвязь. -1999. №5,- С. 30-32.

53. Клейнрок, JI. Методы многократного использования пространства вмногопролетных пакетных радиосетях / JI. Клейнрок, Дж.

54. Сильвестр // ТИИЭР. 1987. - Т. 75, № 1. - С. 187-200.

55. Кочегаров, В.А. Проектирование систем распределенияинформации. Марковские и немарковские модели / В.А.

56. Кочегаров, Г.А. Фролов. М.: Радио и связь, 1991. - 216 с.

57. Тобаги, Ф.А. Моделирование и анализ характеристикмногопролетных пакетных радиосетей / Ф.А. Тобаги // ТИИЭР. -1987-Т.75, № 1.-С. 162-186.

58. Максемчук, Н.Ф. Маршрутизация и управление потоком передачиданных в высокоскоростных региональных сетях / Н.Ф. Максемчук, М. Эль Зарки // ТИИЭР, 1990. - Т. 78. - № 1 - С. 185 -205.

59. Горев, П.Г. Формирование структур пакетных радиосетей различнойсложности / П.Г. Горев, Т.Я. Гораздовский, И.И. Пасечников, В.В. Желонкин // Радиотехника, 2001. № 4. - С. 71-76.

60. Горев, П.Г. Тороидальная структура пакетной радиосети сизменяемым циклом межсоединения / П.Г. Горев, Т.Я. Гораздовский, И.И. Пасечников, В.В. Желонкин // Радиотехника, 2002.-№5.-С. 18-23.

61. Джурбин, Дж. Протоколы пакетной радиосети DARPA / Дж.

62. Джурбин, Дж. Д. Торноу // ТИИЭР, 1987. Т. 75. № 1. - С. 26 -41.

63. Шахам, М. Тенденции развития архитектуры и протоколов систем пакетной радиосвязи / М. Шахам, Дж. Уэсткотт // ТИИЭР, 1987. -Т. 75, №1.-С. 100-119.

64. Вишневский, В.М. и др. Широкополосные беспроводные сетипередачи информации / Вишневский В.М., Ляхов А.И., Портной С.Л., Шахнович И.В. М.: Техносфера, 2005. - 592 с.

65. Шахнович, И.В. Современные технологии беспроводной связи. 2-еизд. исправленное и дополненное / И.В. Шахнович. — М.: Техносфера, 2006. 288 с.

66. Зюко, А.Г. Теория электрической связи: Учебник для вузов / А.Г.

67. Зюко, Д.Д. Кловский, В.И. Коржик, М.В. Назаров. Под ред. Д.Д. Кловского. М.: Радио и связь, 1998. - 432 с.

68. Прокис, Дж. Цифровая связь / Дж. Прокис. Пер. с англ. Под ред.

69. Д.Д. Кловского. М.: Радио и связь, 2000. - 800 с.

70. Персли, М.Б. Расширение спектра сигналов в пакетных радиосетях /

71. М.Б. Персли // ТИИЭР, 1987.-Т. 75, № 1.-С. 140-162.

72. Rubin, J. Distributed TDMA an approach to JTIDS Phase II // ITT

73. Avionics Division. 1979. - № 245. - P. 37.1 - 37.14.

74. Головин, O.B. Системы и устройства коротковолновой радиосвязи /

75. О.В. Головин, С.П. Простов. Под ред. профессора О.В. Головина. М.: Горячая линия - Телеком, 2006. - 598 с.

76. Варгаузин, В. Радиосети для сбора данных от сенсоров,мониторинга и управления на основе стандарта IEEE 802.15.4. / В. Варгаузин. М.: Телемультимедиа. 2005. Стр. 23- 27

77. Бакланов, И.Г. Технологии измерений первичной сети. Часть 2.

78. Системы синхронизации, B-ISDN,ATM. / И.Г. Бакланов. М.: Эко-Трендз, 2000. - 149 с.

79. Мошак, Н.Н. Основы проектирования сетей ATM. 4.1. Архитектурасети ATM: Учебное пособие / Н.Н. Мошак СПбГУТ. Спб, 2002. -95 с.

80. Ратынский, М.В. Основы сотовой связи / М.В. Ратынский. Под ред.

81. Д.Б. Зимина. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 2000 . -248 с.

82. Хаммел, P.JI. Последовательная передача данных: Руководство дляпрограммиста. Пер. с англ. / Р.Л. Хамел. — М.: Мир, 1996. 752 с.

83. Советов, Б.Я. Моделирование систем. Практикум: Учеб. пособиедля вузов/ Б.Я. Советов, С.А. Яковлев. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. школа, 2003.- 295 с.

84. Дейвис, Б.Х. Применение методов коммутации пакетов втактических радиосетях / Б.Х. Дейвис, Т.Р. Дейвис // ТИИЭР. 1987. -Т.75. — №1. —С. 53 -68.

85. Chlamtac, I. Distributed Nodes Organization Algorithm for Channel

86. Access in a Multihop Dynamik Radio Network /1. Chlamtac, S. Pinter Shlomit // IEEE Trans. Commun. 1987. - Vol. COM-36. -P. 728-737.

87. Makansi, T. Transmitter-Oriented Code Assignment for Multihop Packet

88. Radio / T. Makansi // IEEE Trans. Commun. 1987. - Vol. COM-35. -P. 1379-1382.

89. Hauptschein, A. Recognition and Self-Organization of Nodes into

90. DTDMA Nets / A. Hauptschein // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic systems, 1981.-Vol. AES-17. P. 531-543.

91. Горев,, П.Г. Передача информации в подвижной пакетнойрадиосети с захватом / П.Г. Горев, И.И. Пасечников // Радиотехника, 1998. № 3. - С. 53 - 56.

92. Хворов, А.А. Мультиплексор асинхронного режима переноса наоснове тензорной ортогональной модели / А.А. Хворов, Е.В. Головченко, И.И.Пасечников // Вестник Тамбовского ВВАИУРЭ (ВИ), 2006.-№1.-С. 51-60.

93. Рашевский, П.К. Риманова геометрия и тензорный анализ / П.К.

94. Рашевский. — М.: Наука, 1964. 664 с.

95. Коренев, Г.В. Тензорное исчисление: Учеб. пособие для вузов / Г.В.

96. Коренев. М.: Изд-во МФТИ, 2000. 240 с.

97. Пасечников, И.И. Геометризация пространств состояний каналовсвязи и путевых потоков информационных сетей / И.И.

98. Пасечников // Радиотехника. 2003, № 5. - С. 91 — 95.

99. Назаров, С.В. Локальные вычислительные сети: принципыпостроения, архитектура, коммуникационные средства / С.В. Назаров, А.Г. Барсуков, В.П. Поляков, А.В. Луговец. М.: Финансы и статистика, 1994. - 208 с.

100. Хворов, А.А. «Анализ алгоритмов случайного множественногодоступа при манипуляции характеристиками взаимодействующих потоков / А.А. Хворов, О.И. Миломаева, И.И. Пасечников И.И. // Вестн. Тамб. ун-та., 2008. Т. 14, С. 288 - 292.

101. Пасечников, И.И Передача пользовательской информации в ПРС

102. Васильев, А.С. Моделирование устройств для передачи информациив системах с направленными виртуальными сетями. Математические методы в технике и технологиях / А.С. Васильев,

103. А.А. Хворов А.А. (ММТТ - 21): сб. тр. XXI Международная научная конференция: В 11 т. Т. 11: Осенняя школа молодых ученых / под общ. ред. д-ра техн. наук, проф. B.C. Балакирева; Тамб. гос. техн. ун-та, 2008. - С. 203-204.

104. Отчет о НИР: Исследование принципов построения территориальнораспределенной сети передачи данных и речевой информации декаметрового диапазона волн ("ЭФИР-РС"). Тамбов: Тамбовский НИИР «Эфир» С.20 - 57.

105. Громов, Ю.Ю. Математическое моделирование информационныхпроцессов в сети с заданной структурой / Ю.Ю. Громов, С.В. Данилкин, О.Г. Иванова, А.В. Лагутин, A.M. Межуев, И.И. Пасечников, В.М. Тютюнник // Инженерная физика. 2003. — № 2. -С. 26-31.