МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ РАЗДЕЛЕНИЯ РЕСУРСОВ МУЛЬТИСЕРВИСНЫХ СЕТЕЙ МЕЖДУVPN С ПОТОКОВЫМ ИЛИ ЭЛАСТИЧНЫМ ТРАФИКОМ
Автор: Лузгачев М.В.
Источник: http://ruc.ensayoes.com/docs/index-391196.html
Российский университет дружбы народов, Москва, Россия
e-mail: mluzgachev@mail.ru
Виртуальная частная сеть (VPN, Virtual Private Network) представляет собой выделенную сеть передачи данных, построенную на инфраструктуре телекоммуникационной сети общего пользования, в которой конфиденциальность и защищенность передачи информации пользователя обеспечивается механизмами туннелирования и средствами информационной безопасности. Оптимальное разделение пропускной способности мультисервисной сети между VPN обеспечивает эффективное использование сетевых ресурсов.
В первой рассматриваемой в докладе задаче необходимо разделить пропускные способности звеньев сети между VPN с целью максимизации величины суммарной интенсивности поступления дохода, которая уменьшается при возникновении блокировок запросов на установление соединений вследствие нехватки пропускной способности сети. Ранее в [4] был предложен приближенный метод решения задачи разделения ресурсов и маршрутизации для сети с одноадресными соединениями. В [3] разработан метод решения задачи разделения ресурсов с одноадресными и многоадресными соединениями на отдельном звене.
Для случая разделения ресурсов мультисервисной сети между VPN с одноадресными и многоадресными соединениями различного типа, отличающихся требованиями к величине пропускной способности звеньев сети, в докладе предложен приближенный метод решения задачи. Модель VPN построена на уровне соединений в терминах математической теории телетрафика мультисервисных сетей с потерями [1]. В рассматриваемой мультисервисной сети в результате установления соединения происходит занятие требуемой ему пропускной способности и, следовательно, поступает дополнительный доход, однако, из-за уменьшения пропускной способности сети, увеличивается вероятность блокировки соединений, которые могут быть установлены в будущем, и, следовательно, интенсивность поступления дохода может снизиться. Ожидаемая величина потерянного дохода вследствие установления соединения называется упущенной выгодой (англ., implied cost) [5]. Предложенный метод основан на вычислении чувствительности дохода к изменению пропускной способности с учетом упущенной выгоды. Для этого в докладе предложен метод вычисления упущенных выгод, как для одноадресных, так и для многоадресных соединений. Для примера сети с двумя типами соединений, изображенного на рис. 1, представлены результаты численного эксперимента.
Рис. 1. Пример сети с двумя типами соединений
Вторая задача заключается в оптимальном разделении ресурсов отдельного звена мультисервисной сети с эластичным трафиком [2]. В рассматриваемой модели звена отсутствуют ограничения на минимальную пропускную способность и максимальное число одновременно передаваемых блоков данных, поэтому запросы на передачу не блокируются, а критерием оптимальности является среднее время передачи блоков данных. Рассматриваются две альтернативные целевые функции, для которых получены решения в аналитическом виде: суммарное и максимальное среднее время передачи блоков данных.
Литература
[1]. Башарин Г.П., Самуйлов К.Е., Яркина Н.В., Гудкова И.А. Новый этап развития математической теории телетрафика // Автоматика и телемеханика. – М.: Академиздатцентр «Наука» РАН. – 2009. – № 12. – С. 16–28.
[2]. Самуйлов К.Е., Яркина Н.В., Гудкова И.А. Математическая модель управления доступом в сетях Triple Play // Четвертая международная конференция по проблемам управления (26–30 января 2009 г.): Сборник трудов. – М.: Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН. – 2009. – С. 1722–1730.
[3]. Luzgachev M., Samouylov K. On the resource allocation problem for a multiservice network link with unicast and multicast connections // Proc. of the International Conference on Ultra Modern Telecommunications, St.-Petersburg, 12–14 October 2009.
[4]. Mitra D., Morrison J.A., Ramakrishnan K.G. Virtual private networks: joint resource allocation and routing design // Proc. of the 18th Annual Joint Conference of the IEEE Computer and Communications Societies, New York, USA, 21–25 March 1999. Vol. 2. P. 480–490.
[5]. Ross K. W. Multiservice loss models for broadband telecommunication networks. London, Springer-Verlag, 1995. 343 P.