Динамическое управление ресурсами сети. Уровни архитектуры сети и соответствующие им уровни управления потоками

Динамическое управление ресурсами сети

Лекция 5-6

Задачи динамического управления ресурсами сети Одна из проблем при эксплуатации сети – оптимизация управления потоками информации, осуществляемого в СДУ. Основными задачами СДУ являются оптимизация маршрутизации, обеспечивающей распределение потоков информации, и управления потоками, направленного на ограничение входящей и транзитной нагрузок в сети. Оптимизация маршрутизации может производится как по общесетевым, так и по локальным критериям.

Классификация типов маршрутизации

• Статическая;
• Адаптивная.
• В зависимости от того, где производится расчет маршрутных матриц при адаптивной маршрутизации разделяют:
• Централизованная;
• Распределенная;
• Изолированная;
• Смешанная.

Методы динамического управления

• Детерминированные – маршрутные матрицы изменяются при генерации сети, зафиксированных неисправностях оборудования, перегрузках на участках сети, запуске сети, периодически и т.д.
• Статистические – изменение маршрутов происходит непрерывно по результатам обслуживания предыдущего вызова или группы вызовов.

Алгоритмы для расчета маршрутов

• Алгоритмы определения кратчайшего пути (обеспечивают для заданной пары источник-адресат выбор оптимального по заданному критерию пути);
• Алгоритмы вероятностного (альтернативного) выбора возможных маршрутов для заданной пары источник-адресат, минимизирующих выбранный критерий оптимальности маршрутизации в целом по сети с учетом средней нагрузки, поступающей в сеть, между всеми парами источник-адресат.

Управление потоками (трафиком)

• В сетях с КК сводится к ограничению транзитной нагрузки (путем управления числом допустимых обходных путей), при сильных перегрузках возможно отключение части абонентов от сети;
• В сетях с КП имеет целью:
  • Предотвратить снижение эффективности сети из-за перегрузки;
  • Исключить возможность потери работоспособности сети (полной блокировки);
  • Оптимально распределить ресурсы между пользователями;
  • Обеспечить соответствие между производительностью сети и входящей нагрузкой.

Уровни архитектуры сети и соответствующие им уровни управления потоками

ДУ ресурсами в сетях с КК

• Особенность: тесная взаимосвязь алгоритмов маршрутизации и управления потоками, которые часто являются алгоритмами назначения порогов Z для обслуживания избыточной нагрузки.
• Цель: уменьшение средних потерь в сети, либо среднесетевой вероятности отказа в обслуживании.
• Кратчайший путь в такой сети определяется минимальным количеством транзитных участков сети.
• Стратегии управления:
• Обслужить по прямому или обходному маршруту;
• Отказать в обслуживании.

Правила выбора исходящих направлений на вызывающей АТС

1. Проверяется наличие свободных СЛ в прямом пучке. При их наличии проключается прямое направление.
2. В маршрутной матрице узла определяются доступные для обхода исходящие направления, т.е. те, на которых число занятых каналов меньше порога Z.
3. По значениям отмеченных элементов матрицы маршрутов формируется код направления, соответствующий элементу минимального веса.

Обслуживание транзитных вызовов:

1. Проверяется доступность прямого пути к узлу назначения. Если число занятых каналов меньше порога Z, то выдается код прямого направления.
2. При эстафетном алгоритме установления соединения заявка получает отказ. При алгоритме с повторным поиском на исходный УК в соответствии с глубиной поиска посылается сигнал «нет промежуточных путей», и на этом УК делается повторная попытка установления соединения по другому пути.

Выводы применения алгоритмов управления потоками и маршрутизацией по результатам исследований:

• При использовании только алгоритмов маршрутизации всегда существует критическая нагрузка, при которой обслуживание без обходов лучше;
• По степени влияния на средние сетевые потери алгоритмы управления располагаются в следующем порядке: управление потоками, перепоиск, маршрутизацией;
• Применение порогов для избыточной нагрузки гарантирует при любых перегрузках уменьшение вероятности потерь в сети по сравнению с уровнем потерь в сети без обходов.

ДУ трафиком в ТфОП

• Основная задача ЦУТ (NTM) – наблюдение и управление трафиком в реальном масштабе времени в сети доступа и транспортной сети с целью увеличения количества вызовов, завершенных разговоров и эффективного использования ресурсов сети.
• Принципы управления трафиком:
• Поддержка вызовов, которые с высокой вероятностью могут закончится разговором;
• Обеспечение приоритета прямому пути установления соединения;
• Использование имеющихся в распоряжении свободных ресурсов сети;
• Предотвращение перегрузки систем коммутации.

Типы перегрузок в телефонной сети

• Общая сетевая перегрузка;
• Сосредоточенная перегрузка;
• Перегрузка коммутационной системы;
• Перегрузка пучков каналов.

Действия по управлению трафиком

• Защитные действия при управлении потоком, т.е. удаление трафика к труднодоступным пунктам, как можно ближе