Адаптивный метод устранения перегрузок в коммутаторах сетей с асинхронным способом передачи данных
A new approach has been considered which permits decreasing the loss of packages under buffers overflow in commutators with asynchronous methods of data transfer as a result of smoothing the called traffic. Efficiency of the offered adaptive method of buffer control has been investigated, data are p...
Saved in:
| Published in: | Электронное моделирование |
|---|---|
| Date: | 2009 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України
2009
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101442 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Адаптивный метод устранения перегрузок в коммутаторах сетей с асинхронным способом передачи данных / В.П. Симоненко, А.В. Падий // Электронное моделирование. — 2009. — Т. 31, № 2. — С. 57-64. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-101442 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Симоненко, В.П. Падий, А.В. 2016-06-03T16:21:14Z 2016-06-03T16:21:14Z 2009 Адаптивный метод устранения перегрузок в коммутаторах сетей с асинхронным способом передачи данных / В.П. Симоненко, А.В. Падий // Электронное моделирование. — 2009. — Т. 31, № 2. — С. 57-64. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 0204-3572 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101442 681.324 A new approach has been considered which permits decreasing the loss of packages under buffers overflow in commutators with asynchronous methods of data transfer as a result of smoothing the called traffic. Efficiency of the offered adaptive method of buffer control has been investigated, data are presented which allow estimating expediency of its application. Рассмотрен новый подход, позволяющий уменьшить потерю пакетов при переполнении буферов в коммутаторах с асинхронным способом передачи данных в результате сглаживания профиля входящего трафика. Исследована эффективность предлагаемого адаптивного метода управления буфером и приведены данные, позволяющие оценить целесообразность его применения. Розглянуто новий підхід, який дозволяє зменшити втрату пакетів при переповненні буферів у комутаторах з асинхронним способом передачі даних в наслідок зглажування профілю вхідного трафіка. Досліджено ефективність запропонованого адаптивного методу управління буфером та наведено дані, що дозволяють оцінити доцільність його застосування. ru Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України Электронное моделирование Цифровая обработка сигналов, системы телекоммуникации Адаптивный метод устранения перегрузок в коммутаторах сетей с асинхронным способом передачи данных Adaptive Method of Overloads Removal in Commutators of Networks by Asynchronous Method of Data Transfer Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Адаптивный метод устранения перегрузок в коммутаторах сетей с асинхронным способом передачи данных |
| spellingShingle |
Адаптивный метод устранения перегрузок в коммутаторах сетей с асинхронным способом передачи данных Симоненко, В.П. Падий, А.В. Цифровая обработка сигналов, системы телекоммуникации |
| title_short |
Адаптивный метод устранения перегрузок в коммутаторах сетей с асинхронным способом передачи данных |
| title_full |
Адаптивный метод устранения перегрузок в коммутаторах сетей с асинхронным способом передачи данных |
| title_fullStr |
Адаптивный метод устранения перегрузок в коммутаторах сетей с асинхронным способом передачи данных |
| title_full_unstemmed |
Адаптивный метод устранения перегрузок в коммутаторах сетей с асинхронным способом передачи данных |
| title_sort |
адаптивный метод устранения перегрузок в коммутаторах сетей с асинхронным способом передачи данных |
| author |
Симоненко, В.П. Падий, А.В. |
| author_facet |
Симоненко, В.П. Падий, А.В. |
| topic |
Цифровая обработка сигналов, системы телекоммуникации |
| topic_facet |
Цифровая обработка сигналов, системы телекоммуникации |
| publishDate |
2009 |
| language |
Russian |
| container_title |
Электронное моделирование |
| publisher |
Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Adaptive Method of Overloads Removal in Commutators of Networks by Asynchronous Method of Data Transfer |
| description |
A new approach has been considered which permits decreasing the loss of packages under buffers overflow in commutators with asynchronous methods of data transfer as a result of smoothing the called traffic. Efficiency of the offered adaptive method of buffer control has been investigated, data are presented which allow estimating expediency of its application.
Рассмотрен новый подход, позволяющий уменьшить потерю пакетов при переполнении буферов в коммутаторах с асинхронным способом передачи данных в результате сглаживания профиля входящего трафика. Исследована эффективность предлагаемого адаптивного метода управления буфером и приведены данные, позволяющие оценить целесообразность его применения.
Розглянуто новий підхід, який дозволяє зменшити втрату пакетів при переповненні буферів у комутаторах з асинхронним способом передачі даних в наслідок зглажування профілю вхідного трафіка. Досліджено ефективність запропонованого адаптивного методу управління буфером та наведено дані, що дозволяють оцінити доцільність його застосування.
|
| issn |
0204-3572 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101442 |
| citation_txt |
Адаптивный метод устранения перегрузок в коммутаторах сетей с асинхронным способом передачи данных / В.П. Симоненко, А.В. Падий // Электронное моделирование. — 2009. — Т. 31, № 2. — С. 57-64. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT simonenkovp adaptivnyimetodustraneniâperegruzokvkommutatorahseteisasinhronnymsposobomperedačidannyh AT padiiav adaptivnyimetodustraneniâperegruzokvkommutatorahseteisasinhronnymsposobomperedačidannyh AT simonenkovp adaptivemethodofoverloadsremovalincommutatorsofnetworksbyasynchronousmethodofdatatransfer AT padiiav adaptivemethodofoverloadsremovalincommutatorsofnetworksbyasynchronousmethodofdatatransfer |
| first_indexed |
2025-11-24T02:11:44Z |
| last_indexed |
2025-11-24T02:11:44Z |
| _version_ |
1850839891880968192 |
| fulltext |
ÓÄÊ 681.324
Â. Ï. Ñèìîíåíêî, ä-ð òåõí. íàóê, À. Â. Ïàäèé
Íàöèîíàëüíûé òåõíè÷åñêèé óíèâåðñèòåò Óêðàèíû
«Êèåâñêèé ïîëèòåõíè÷åñêèé èí-ò»
(Óêðàèíà, 03056, Êèåâ, ïð-ò Ïîáåäû, 37, êîð. 18,
òåë. (044) 4549044, E-mail: svp@comsys.ntu-kpi.kiev.ua)
Àäàïòèâíûé ìåòîä óñòðàíåíèÿ
ïåðåãðóçîê â êîììóòàòîðàõ ñåòåé
ñ àñèíõðîííûì ñïîñîáîì ïåðåäà÷è äàííûõ
Ðàññìîòðåí íîâûé ïîäõîä, ïîçâîëÿþùèé óìåíüøèòü ïîòåðþ ïàêåòîâ ïðè ïåðåïîëíåíèè
áóôåðîâ â êîììóòàòîðàõ ñ àñèíõðîííûì ñïîñîáîì ïåðåäà÷è äàííûõ â ðåçóëüòàòå ñãëàæè-
âàíèÿ ïðîôèëÿ âõîäÿùåãî òðàôèêà. Èññëåäîâàíà ýôôåêòèâíîñòü ïðåäëàãàåìîãî àäàïòèâíîãî
ìåòîäà óïðàâëåíèÿ áóôåðîì è ïðèâåäåíû äàííûå, ïîçâîëÿþùèå îöåíèòü öåëåñîîáðàçíîñòü
åãî ïðèìåíåíèÿ.
Ðîçãëÿíóòî íîâèé ï³äõ³ä, ÿêèé äîçâîëÿº çìåíøèòè âòðàòó ïàêåò³â ïðè ïåðåïîâíåíí³ áóôåð³â ó
êîìóòàòîðàõ ç àñèíõðîííèì ñïîñîáîì ïåðåäà÷³ äàíèõ â íàñë³äîê çãëàæóâàííÿ ïðîô³ëþ âõ³ä-
íîãî òðàô³êà. Äîñë³äæåíî åôåêòèâí³ñòü çàïðîïîíîâàíîãî àäàïòèâíîãî ìåòîäó óïðàâë³ííÿ
áóôåðîì òà íàâåäåíî äàí³, ùî äîçâîëÿþòü îö³íèòè äîö³ëüí³ñòü éîãî çàñòîñóâàííÿ.
Ê ë þ ÷ å â û å ñ ë î â à: àñèíõðîííûé ñïîñîá ïåðåäà÷è äàííûõ, ïåðåãðóçêà, ñåòè, êîììóòàöèÿ.
Àñèíõðîííûé ñïîñîá ïåðåäà÷è äàííûõ (Asynchronous Transfer Mode
(ATM)) — ýòî òðàíñïîðòíûé ìåõàíèçì, ïðåäíàçíà÷åííûé äëÿ óñòàíîâëå-
íèÿ ñîåäèíåíèÿ ïðè ïåðåäà÷å èíôîðìàöèè â ñåòè [1, 2].  ATM áûëà
ðàçðàáîòàíà êîíöåïöèÿ âèðòóàëüíûõ ñîåäèíåíèé âìåñòî âûäåëåííûõ ôèçè-
÷åñêèõ ñâÿçåé ìåæäó êîíå÷íûìè òî÷êàìè â ñåòè. Îñíîâíûìè ïðåèìóùåñò-
âàìè äàííîé òåõíîëîãèè ÿâëÿþòñÿ âûñîêîýôôåêòèâíàÿ ñâÿçü è áîëüøàÿ
ãèáêîñòü â ïîñòðîåíèè ñåòåé, ãäå ñâÿçü ìåæäó óçëàìè ñåòè íåîáõîäèìà íå-
çàâèñèìî îò èõ ôèçè÷åñêîãî ìåñòîïîëîæåíèÿ.
Òåõíîëîãèÿ ÀÒÌ íå ïðåäóñìàòðèâàåò âîçìîæíîñòè âîññòàíîâëåíèÿ
ïîòåðÿííûõ ÿ÷ååê, òàê êàê ïåðåäà÷à ìóëüòèìåäèéíîãî òðàôèêà ïîäðàçó-
ìåâàåò âûñîêóþ ÷óâñòâèòåëüíîñòü ê çàäåðæêàì, êîòîðûå ìîãóò ïîÿâèòüñÿ
âñëåäñòâèå ðàçëè÷íûõ ïðîâåðîê, êîððåêöèè îøèáîê è äðóãèõ äåéñòâèé.
Ïîýòîìó ïðîáëåìà ïîòåðè ÿ÷ååê â äàííîì ñëó÷àå ðåøàåòñÿ ïîëíûì îòáðà-
ñûâàíèåì âñåõ îñòàëüíûõ ÿ÷ååê ïàêåòà, à ïàêåò ïåðåñûëàåòñÿ ïîâòîðíî
(êîììóòàòîð áóäåò ïðîäîëæàòü îòáðàñûâàòü ÿ÷åéêè äî òåõ ïîð, ïîêà íå
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2009. Ò. 31. ¹ 2 57
�������
�������
�
���������
�������
����
������
����
îáíàðóæèò óêàçàòåëü êîíöà ïàêåòà â çàãîëîâêå î÷åðåäíîé ÿ÷åéêè). Óñòðà-
íåíèå ïîâðåæäåííûõ ïàêåòîâ âûïîëíÿåòñÿ ñ ïîìîùüþ äâóõ îñíîâíûõ
ìåõàíèçìîâ: ðàííåãî ñáðîñà ïàêåòà — Early Packet Discard (EPD) è ñáðîñà
îñòàòêîâ ïàêåòà — Tail Packet Discard (TPD). Ïðèíàäëåæíîñòü ÿ÷ååê ê îïðåäå-
ëåííîìó ïàêåòó êîììóòàòîð îïðåäåëÿåò ñ ïîìîùüþ ïîëÿ Payload Type (PT) â
åå çàãîëîâêå.
Ïðîáëåìû óïðàâëåíèÿ òðàôèêîì è ìåòîäû åãî ôîðìèðîâàíèÿ.
Ïðîáëåìû óñòðàíåíèÿ êðèòè÷åñêèõ çàäåðæåê ïåðåäà÷è ïàêåòîâ âîçíèêàþò
â ñåòè ATM ïðè ïîÿâëåíèè ïåðåãðóçîê, êîòîðûå ìîãóò ïðîèçîéòè â ñèëó
ñëåäóþùèõ ïðè÷èí.
1. Íåñêîëüêî ïîòîêîâ, ïîñòóïàþùèõ ñ ðàçíûõ âõîäíûõ ëèíèé, îäíî-
âðåìåííî óñòðåìëÿþòñÿ íà îäíó è òó æå âûõîäíóþ ëèíèþ. Î÷åðåäü íà
ýòîé ëèíèè ìîæåò âîçðàñòàòü, ïðåâûøàÿ êðèòè÷åñêîå çíà÷åíèå, â ñâÿçè ñ
÷åì óâåëè÷èâàåòñÿ âðåìÿ çàäåðæêè â êîììóòàòîðå.  ýòî âðåìÿ èñòî÷íèê
íà÷èíàåò ïîâòîðíóþ ïîñûëêó ïàêåòîâ, òàê êàê îíè ñëèøêîì äîëãî íàõî-
äÿòñÿ â î÷åðåäè. Ïðè íàñòóïëåíèè íàñûùåíèÿ áóôåðà íà÷íåòñÿ ñáðàñû-
âàíèå ïàêåòîâ. Íå ïîëó÷àÿ ñîîáùåíèÿ î ïðîõîæäåíèè, îòïðàâèòåëü ïîâòî-
ðÿåò èõ ñíîâà è ñíîâà, åùå áîëåå óñóãóáëÿÿ ïîëîæåíèå ïîëó÷àòåëÿ.
2. Íåäîñòàòî÷íàÿ ñêîðîñòü ïðîöåññîðà ïðè êîððåêòèðîâêå òàáëèö, ðàç-
ìåùåíèè ïàêåòîâ â áóôåðå è äðóãèõ ïîäîáíûõ îïåðàöèÿõ.
3. Ìàëàÿ ïðîïóñêíàÿ ñïîñîáíîñòü ëèíèè.
Äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ òðàôèêà èñïîëüçóþòñÿ ïðåèìóùåñòâåííî ðàçëè÷-
íûå ìåòîäû ñãëàæèâàíèÿ íåðàâíîìåðíîñòè âõîäíîãî ïîòîêà ÿ÷ååê. Äàííàÿ
ïðîöåäóðà ïîçâîëÿåò ñôîðìèðîâàòü áîëåå ïðåäñêàçóåìûé ïðîôèëü òðàôè-
êà äëÿ êàæäîãî ñîåäèíåíèÿ è òàêèì îáðàçîì ñíèçèòü âåðîÿòíîñòü ïîòåðè
ÿ÷ååê è íåîáîñíîâàííîãî çàõâàòà ñåòåâûõ ðåñóðñîâ îòäåëüíûìè ïîòîêàìè.
Ïîëüçîâàòåëü, â ñâîþ î÷åðåäü, îïðåäåëÿåò, êàêóþ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü
ÿ÷ååê îí èìååò ïðàâî ïåðåäàòü â ñåòü çà îïðåäåëåííûé ïåðèîä âðåìåíè.
Ïðè ýòîì ïîëüçîâàòåëüñêîå îáîðóäîâàíèå ïðåîáðàçóåò èñõîäíûé ïîòîê
ÿ÷ååê òàêèì îáðàçîì, ÷òî â ðåçóëüòàòå âõîäÿùèé â ñåòü ïîòîê ñîîòâåòñò-
âóåò îãîâîðåííûì ïàðàìåòðàì òðàôèêà. Áåç íàëè÷èÿ äàííîãî ìåõàíèçìà
ïîòîê ÿ÷ååê ìîæåò íå ñîîòâåòñòâîâàòü ñîãëàñîâàííûì ïàðàìåòðàì, è òîãäà
ñåòü íå ñìîæåò ãàðàíòèðîâàòü òðåáóåìîå êà÷åñòâî îáñëóæèâàíèÿ.
Ñóùåñòâóþò ñëåäóþùèå ìåòîäû ôîðìèðîâàíèÿ òðàôèêà:
1. Áóôåðèçàöèÿ ëèøíèõ ÿ÷ååê ïåðåä âõîæäåíèåì â òàê íàçûâàåìîå
«äûðÿâîå âåäðî».
2. Ïîìåùåíèå ÿ÷ååê îò ìíîæåñòâà âèðòóàëüíûõ ñîåäèíåíèé â î÷åðå-
äè; èõ ïîñëåäóþùåå îòïðàâëåíèå ïëàíèðóåòñÿ ñ ó÷åòîì ñîáëþäåíèÿ ïàðà-
ìåòðîâ òðàôèêà.
Â. Ï. Ñèìîíåíêî, À. Â. Ïàäèé
58 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2009. V. 31. ¹ 2
3. Ñíèæåíèå ïèêîâîé ñêîðîñòè ïåðåäà÷è ÿ÷ååê.
4. Îãðàíè÷åíèå îáúåìà ïîñûëêè.
5. Îãðàíè÷åíèå ñêîðîñòè îòïðàâèòåëÿ.
Ïðè óñòàíîâëåíèè âèðòóàëüíîãî ñîåäèíåíèÿ ïîëüçîâàòåëü äîëæåí
îáåñïå÷èòü äîãîâîðåííóþ ôîðìó òðàôèêà, â ðåçóëüòàòå ÷åãî òðàíñïîðòíàÿ
ñðåäà îáåñïå÷èâàåò äîñòàâêó åìó òðàôèêà ñ îïðåäåëåííîé ñêîðîñòüþ. Äëÿ
ìóëüòèìåäèéíûõ ïðèëîæåíèé â ðåàëüíîì âðåìåíè ýòî î÷åíü âàæíî.
Àäàïòèâíîå óïðàâëåíèå áóôåðîì â êîììóòàòîðàõ ATM. Ïðèìåíÿÿ
îïèñàííûå ìåõàíèçìû [3], ìîæíî çíà÷èòåëüíî óìåíüøèòü ïîòåðè ÿ÷ååê,
íî ïîëíîñòüþ óñòðàíèòü èõ íå ïðåäñòàâëÿåòñÿ âîçìîæíûì. Åñëè áóôåðíîå
ïðîñòðàíñòâî êîììóòàòîðîâ ïåðåíàñûùåíî, òî ÿ÷åéêè áóäóò îòáðàñûâàòü-
ñÿ, òàê êàê êîììóòàòîð íå ñìîæåò îáðàáàòûâàòü èõ ñ òîé ñêîðîñòüþ, ñ
êîòîðîé îíè ïîñòóïàþò, è îòïðàâëÿòü íà ñëåäóþùèé óçåë, îñâîáîæäàÿ
áóôåð. Ñëåäîâàòåëüíî, íåîáõîäèìî ïðèíèìàòü ðåøåíèå î òîì, êàêèå
èìåííî ÿ÷åéêè íåîáõîäèìî îòáðàñûâàòü (ñ ó÷åòîì òîãî, ÷òî òðåáîâàíèÿ
îòäåëüíûõ âèðòóàëüíûõ ñîåäèíåíèé ê áóôåðèçàöèè íàõîäÿòñÿ â ïîñòîÿí-
íîì êîíôëèêòå ñ íåîáõîäèìîñòüþ îáåñïå÷åíèÿ ñïðàâåäëèâîãî äîñòóïà ê
åäèíîìó áóôåðíîìó ïðîñòðàíñòâó). Ó÷èòûâàÿ ýòî, âûáîð ÿ÷ååê äëÿ óäàëå-
íèÿ ñëåäóåò ïðîâîäèòü â ñîîòâåòñòâèè ñ òàêèìè îñíîâíûìè ïðàâèëàìè:
ñîáëþäåíèå êà÷åñòâà îáñëóæèâàíèÿ äëÿ êàæäîãî âèðòóàëüíîãî ñîåäè-
íåíèÿ;
ñïðàâåäëèâîå ðàñïðåäåëåíèå ðåñóðñîâ ìåæäó îòäåëüíûìè ñîåäèíå-
íèÿìè;
ýôôåêòèâíîå èñïîëüçîâàíèå âûäåëåííîãî áóôåðíîãî ïðîñòðàíñòâà.
Áîëüøèíñòâî êîììóòàòîðîâ ATM [4] ðåàëèçóåò ñòàòè÷åñêèé àëãîðèòì
óäàëåíèÿ ÿ÷ååê ñ ôèêñèðîâàííûìè ãðàíè÷íûìè óñëîâèÿìè, ãðàôè÷åñêè
ïðåäñòàâëåííûé íà ðèñ. 1, à. Îäíàêî òàêîé àëãîðèòì íå ñïîñîáåí îáåñïå-
÷èòü ðàâíîìåðíîå ðàñïðåäåëåíèå ðåñóðñîâ ìåæäó ñîåäèíåíèÿìè, è êðîìå
òîãî, áóôåðíîå ïðîñòðàíñòâî èñïîëüçóåòñÿ íåýôôåêòèâíî. ß÷åéêè îòáðà-
ñûâàþòñÿ êîììóòàòîðîì áåç ó÷åòà êàòåãîðèè ñåðâèñà, ïîääåðæèâàåìîãî
êàæäûì âèðòóàëüíûì ñîåäèíåíèåì, è áåç ó÷åòà çàíÿòîñòè îáùåãî áóôåð-
íîãî ïðîñòðàíñòâà.
Àäàïòèâíûé àëãîðèòì ñáðîñà ÿ÷ååê (ðèñ. 1, á) óñòðàíÿåò îïèñàííûå
ïðîáëåìû.  ýòîì ñëó÷àå ïðîôèëü êðèâîé îïðåäåëÿåòñÿ äëÿ êàæäîãî âèð-
òóàëüíîãî ñîåäèíåíèÿ èíäèâèäóàëüíî â ñâÿçè ñ ïîèñêîì îïòèìàëüíîé
ïðîèçâîäèòåëüíîñòè äëÿ äàííîãî ñîåäèíåíèÿ. Ïðè èñïîëüçîâàíèè ýòîãî
àëãîðèòìà ðåøåíèå î ñáðîñå ÿ÷ååê ïðèíèìàåòñÿ â ñîîòâåòñòâèè ñ òåêóùè-
ìè óñëîâèÿìè ðàáîòû è îñíîâûâàåòñÿ íà ÷èñëå ÿ÷ååê â áóôåðå äëÿ êàæäîãî
ñîåäèíåíèÿ è äëÿ ñîîòâåòñòâóþùåé ñëóæáû.
Àäàïòèâíûé ìåòîä óñòðàíåíèÿ ïåðåãðóçîê â êîììóòàòîðàõ ñåòåé
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2009. Ò. 31. ¹ 2 59
Ñëóæáû ATM:
1. CBR, nrtVBR, rtVBR — ñ ãàðàíòèåé äîñòàâêè. Òðåáóåìûé îáúåì
ñåòåâûõ ðåñóðñîâ è áóôåðíîãî ïðîñòðàíñòâà â êîììóòàòîðàõ äîëæåí áûòü
äîñòóïåí äëÿ îòäåëüíûõ ñîåäèíåíèé â êàæäûé ìîìåíò âðåìåíè è îïðå-
äåëÿåòñÿ òðàôèê-êîíòðàêòîì.
2. ABR, UBR — ñ äîñòàâêîé ïî ìåðå âîçìîæíîñòè. Ñëóæáû êîíêóðè-
ðóþò çà îáùèé ïóë áóôåðíîãî ïðîñòðàíñòâà è çà îñòàâøóþñÿ ïðîïóñêíóþ
ñïîñîáíîñòü ïîñëå óñòàíîâëåíèÿ ñîåäèíåíèé (CBR, nrtVBR, rtVBR) ñ ãà-
ðàíòèåé äîñòàâêè.
Äëÿ ñëóæá CBR, nrtVBR, rtVBR è ABR/UBR ñòðîÿòñÿ àäàïòèâíûå
êðèâûå ñáðîñà. Êðîìå òîãî, àäàïòèâíûå êðèâûå ôîðìèðóþòñÿ è äëÿ îò-
äåëüíûõ âèðòóàëüíûõ ñîåäèíåíèé, ÷òî äàåò âîçìîæíîñòü óïðàâëÿòü ñáðî-
ñîì êàê íà óðîâíå ÿ÷ååê, òàê è íà óðîâíå ïàêåòîâ (ðèñ. 2).
Ðàññìîòðèì âàðèàíò îáåñïå÷åíèÿ ðàçäåëåíèÿ ðåñóðñîâ äëÿ îòäåëüíûõ
âèðòóàëüíûõ ñîåäèíåíèé àäàïòèâíûìè êðèâûìè ñáðîñà ÿ÷ååê, ïðåäñòàâ-
ëåííûé íà ðèñ. 3, ãäå êðèâàÿ îïèñûâàåò ñõåìó ïðèíÿòèÿ ðåøåíèé äëÿ òðåõ
âèðòóàëüíûõ ñîåäèíåíèé, ïîääåðæèâàþùèõ ñëóæáó ÀBR.
Íåñìîòðÿ íà òî ÷òî âñå âèðòóàëüíûå ñîåäèíåíèÿ îòíîñÿòñÿ ê îäíîé
àäàïòèâíîé êðèâîé, êàæäîå èç íèõ ñîîòâåòñòâóåò ðàçëè÷íûì òî÷êàì ïðè-
íÿòèÿ ðåøåíèé î ñáðîñå ÿ÷ååê. Ìåñòî ýòèõ òî÷åê îïðåäåëÿåòñÿ ñ ó÷åòîì
çàíÿòîãî áóôåðíîãî ïðîñòðàíñòâà.  ïðèâåäåííîì ïðèìåðå ÿ÷åéêè â âèð-
òóàëüíîì ñîåäèíåíèè N ïåðåäàþòñÿ íà ìàëîé ñêîðîñòè, çàíèìàÿ íåáîëü-
Â. Ï. Ñèìîíåíêî, À. Â. Ïàäèé
60 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2009. V. 31. ¹ 2
X
1
X
2
A
B
N
ß÷åéêè
â áóôåðå
Ñáðîñ ÿ÷ååê
X
1
X
2
T
S
Ì
LS
ß÷åéêè
â áóôåðå
Ñáðîñ ÿ÷ååê
Ðèñ. 1. Ñòàòè÷åñêèé (à) è àäàïòèâíûé (á) àëãîðèòìû óäàëåíèÿ ÿ÷ååê: X1 — ÷èñëî ÿ÷ååê
îäíîãî ñîåäèíåíèÿ â áóôåðå; X2 — îáùåå ÷èñëî ÿ÷ååê â áóôåðå; S — ðàçìåð áóôåðà; A, B,
N — ôèêñèðîâàííûå ãðàíèöû ñáðîñà äëÿ ðàçëè÷íûõ ñîåäèíåíèé; M è L — òåêóùåå ÷èñëî
ÿ÷ååê â áóôåðå äëÿ äàííîãî ñîåäèíåíèÿ è äëÿ âñåõ ñîåäèíåíèé îïðåäåëåííîé ñëóæáû; Ò —
òî÷êà ìãíîâåííîãî ïðèíÿòèÿ ðåøåíèÿ î ñáðîñå
øîé ïðîöåíò áóôåðíîãî ïðîñòðàíñòâà.  ýòîì ñëó÷àå ñîåäèíåíèå ïîïàäàåò
â îáëàñòü ïîä êðèâîé, â êîòîðîé ïîñòóïàþùèå ÿ÷åéêè áóäóò ñîõðàíÿòüñÿ â
áóôåðå. Âèðòóàëüíûå ñîåäèíåíèÿ A è B ôóíêöèîíèðóþò íà áîëåå âûñîêèõ
ñêîðîñòÿõ, è êàæäîå èç íèõ çàíèìàåò áîëüøèé îáúåì áóôåðíîãî ïðîñò-
ðàíñòâà. Â ðåçóëüòàòå îíè ñìåùàþòñÿ â îáëàñòü íàä êðèâîé, ãäå âñå ïîñòó-
ïàþùèå ÿ÷åéêè áóäóò îòáðàñûâàòüñÿ êîììóòàòîðîì. Òàêàÿ îðãàíèçàöèÿ ïîç-
âîëÿåò èñêëþ÷èòü âçàèìíîå âëèÿíèå âèðòóàëüíûõ ñîåäèíåíèé, îáåñïå÷èâàÿ
ïðè ýòîì îáðàáîòêó, ñîîòâåòñòâóþùóþ ðåæèìó ðàáîòû êàæäîãî èç íèõ.
Àäàïòèâíûé ìåòîä óñòðàíåíèÿ ïåðåãðóçîê â êîììóòàòîðàõ ñåòåé
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2009. Ò. 31. ¹ 2 61
X
1
X
2
A
B
N
L
ß÷åéêè
â áóôåðå
Ñáðîñ ÿ÷ååê
Ðèñ. 3. Ïðåäîñòàâëåíèå òðåáóåìîãî äîñòóïà ê ðåñóðñàì: X1 è X2 — ÷èñëî ÿ÷ååê îäíîãî
ñîåäèíåíèÿ è îáùåå ÷èñëî ÿ÷ååê â áóôåðå; L — òåêóùåå ÷èñëî ÿ÷ååê â áóôåðå äëÿ òðåõ
ñîåäèíåíèé îïðåäåëåííîé ñëóæáû; A, B — ñîåäèíåíèÿ â îáëàñòè ñáðîñà; N — ñîåäèíåíèå
â îáëàñòè áóôåðèçàöèè
X
1
X
2
4
2
1
3
Ñáðîñ ÿ÷ååê
S S
3 4
,
S
1
S
2
Ðèñ. 2. Àäàïòèâíûå êðèâûå ñáðîñà ÿ÷ååê äëÿ ðàçëè÷íûõ ñëóæá: X1 è X2 — ÷èñëî ÿ÷ååê
îäíîãî ñîåäèíåíèÿ è îáùåå ÷èñëî ÿ÷ååê â áóôåðå; S1, S2, S3, S4 — ðàçìåð áóôåðà ñîîò-
âåòñòâåííî äëÿ CBR, VBR, ABRU, UBR; 1, 2, 3, 4 — ãðàíèöû ñáðîñà ñîîòâåòñòâåííî äëÿ
UBR, ABR, VBR, CBR
Àäàïòèâíûé ìåòîä óñòðàíåíèÿ ïåðåãðóçîê â êîììóòàòîðàõ ATM.
Äëÿ ïîñòðîåíèÿ àäàïòèâíîãî àëãîðèòìà óñòðàíåíèÿ ïåðåãðóçîê íåîáõî-
äèìî îïðåäåëèòü èñõîäíûå óñëîâèÿ. Èçâåñòíà ôóíêöèÿ P (t) (ðèñ. 4), êîòî-
ðàÿ â ìîìåíò âðåìåíè t îòîáðàæàåò òåêóùåå çàïîëíåíèå áóôåðà. Èçâåñòíà
åå âåðõíÿÿ ãðàíèöà Ðêð, ÿâëÿþùàÿñÿ ïðåäåëüíûì ðàçìåðîì ýòîãî áóôåðà
äëÿ ñëóæáû, à òàêæå âðåìÿ ðåàêöèè �T ñèñòåìû. Ïîñëåäíÿÿ âåëè÷èíà
ìîæåò ñóùåñòâåííî âàðüèðîâàòüñÿ â çàâèñèìîñòè îò òîãî, ïåðåäàåòñÿ ñèã-
íàë î çàïîëíåíèè òîëüêî ñîñåäíèì êîììóòàòîðàì, èëè åìó íóæíî ïðîéòè
íåêîòîðóþ èõ öåïî÷êó äî ïåðâîíà÷àëüíîãî èñòî÷íèêà ñîåäèíåíèÿ.
Ðàññìîòðèì óñëîâèÿ, ïðè âûïîëíåíèè êîòîðûõ äîëæíî èíèöèèðî-
âàòüñÿ óìåíüøåíèå èíòåíñèâíîñòè ëèáî óìåíüøåíèå ñêîðîñòè ïîñòóïëå-
íèÿ ïàêåòîâ ïî âõîäíûì êàíàëàì ðàññìàòðèâàåìîãî êîììóòàòîðà:
1. P (t) � µ Pêð, ãäå µ — êîýôôèöèåíò ïðîïîðöèîíàëüíîñòè (âûáèðàåò-
ñÿ ñ ó÷åòîì òðåáîâàíèé ê ñòåïåíè çàãðóæåííîñòè áóôåðà äëÿ îïðåäåëåí-
íîé ñëóæáû), µ < 1.
Íåöåëåñîîáðàçíî âëèÿòü íà èíòåíñèâíîñòü ïîñòóïëåíèÿ ïàêåòîâ, åñëè
â òåêóùèé ìîìåíò âðåìåíè áóôåð çàïîëíåí ìåíåå, ÷åì íà âåëè÷èíó µ Pêð,
òàê êàê ðàçëè÷íûå ïðîâåðêè áóäóò çàìåäëÿòü åãî ðàáîòó, à ïðèíóäèòåëüíîå
ñãëàæèâàíèå òðàôèêà â òàêèõ óñëîâèÿõ íåàêòóàëüíî.
2.
dP t
dt
( )
�0 .
 äàííîì ñëó÷àå èñïîëüçóåòñÿ ãåîìåòðè÷åñêèé ñìûñë ïðîèçâîäíîé:
íàáëþäàÿ èçìåíåíèÿ óãëà íàêëîíà êàñàòåëüíîé, ìîæíî èçáèðàòåëüíî îïå-
ðèðîâàòü ñ âîçðàñòàþùèì èëè óáûâàþùèì ôðàãìåíòîì ãðàôèêà. Èìåííî
ïðè ïîëîæèòåëüíîé äèíàìèêå òðàôèêà ìîãóò ïîíàäîáèòüñÿ îïðåäåëåííûå
Â. Ï. Ñèìîíåíêî, À. Â. Ïàäèé
62 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2009. V. 31. ¹ 2
X
P
êð
Yt
Ñáðîñ ÿ÷ååê
P t( )
Ðèñ. 4. Ãðàôèê çàïîëíåííîñòè áóôåðà â êàæäûé ìîìåíò âðåìåíè: X — îáùåå ÷èñëî ÿ÷ååê â
áóôåðå; Y — âðåìÿ
äåéñòâèÿ ïî åãî ñãëàæèâàíèþ. Ýòà õàðàêòåðèñòèêà îïðåäåëÿåò ñêîðîñòü
çàïîëíåíèÿ áóôåðíîãî ïðîñòðàíñòâà.
3. P (t) + S � Pêð , ãäå S — ïåðåìåííàÿ, õàðàêòåðèçóþùàÿ âîçìîæíûé
(ïðîãíîçèðóåìûé) ïðèðîñò çàïîëíåíèÿ áóôåðà çà âðåìÿ �T,
S
dP t
dt
T�
( )
� .
Çäåñü èñïîëüçóåòñÿ ôèçè÷åñêèé ñìûñë ïðîèçâîäíîé, êîòîðûé çàêëþ-
÷àåòñÿ â íàõîæäåíèè òî÷å÷íîé ñêîðîñòè èçìåíåíèÿ ôóíêöèè. Óìíîæàÿ
ïîëó÷åííóþ ñêîðîñòü íà �T, ìîæíî îòñëåæèâàòü ïðîãíîçèðóåìûé ïðè-
ðîñò çàïîëíåíèÿ áóôåðà è ó÷èòûâàòü âðåìÿ, íåîáõîäèìîå äëÿ ðåàêöèè
ñèñòåìû. Åñëè ïðè ïðîâåðêå îêàæåòñÿ, ÷òî çíà÷åíèå P (t) + S áëèçêî ê Pêð,
ñëåäóåò ïðèìåíèòü áîëåå àãðåññèâíóþ ïîëèòèêó ïîäàâëåíèÿ âõîäÿùåãî
òðàôèêà, íî íå çà ñ÷åò óäàëåíèÿ ïàêåòîâ, à ðåãóëèðóÿ ñêîðîñòü ïåðåäà÷è â
îòäåëüíûõ âèðòóàëüíûõ êàíàëàõ. Òàêèì îáðàçîì äîñòèãàåòñÿ àäàïòèâ-
íîñòü, è ÷åì áëèæå èñêîìîå çíà÷åíèå ê Pêð, òåì ìåíüøåé äîëæíà áûòü
èíòåíñèâíîñòü ïîñòóïëåíèÿ ïàêåòîâ íà âõîä êîììóòàòîðà.
Âûâîäû. Ðàññìîòðåííûå ïîäõîäû ïîçâîëÿþò àëãîðèòìèçèðîâàòü ïðèí-
öèï ðàáîòû êîììóòàòîðîâ ïðè íåîáõîäèìîñòè ïðèíóäèòåëüíîãî ñãëàæèâà-
íèÿ ïðîôèëÿ âõîäÿùåãî òðàôèêà â êàíàëàõ ñåòåé ATM. Îäíàêî íåëüçÿ äàòü
îäíîçíà÷íîãî îòâåòà íà âîïðîñ, êàêîé èç ïðèìåíÿåìûõ ñåãîäíÿ àëãîðèòìîâ
ëó÷øå. Ýòî íåîáõîäèìî ðàññìàòðèâàòü äëÿ êàæäîãî ñëó÷àÿ îòäåëüíî, èñõîäÿ
èç òîãî, êàêîé èíòåðôåéñ áîëåå ïðèåìëåì äëÿ ðåøåíèÿ òîé èëè èíîé çàäà÷è.
Àäàïòèâíûé ìåòîä ðåêîìåíäóåòñÿ òîëüêî äëÿ TCP/IP ñåòåé, ïðèìå-
íåíèå åãî â AppleTalk èëè Novell IPX ìîæåò ïðèâåñòè ê «øòîðìó» ïàêåòîâ
ñåòè. Áåç óïðàâëåíèÿ òðàôèêîì èëè ïðè íåäîñòàòî÷íî ýôôåêòèâíîé åãî
ðåàëèçàöèè òåðÿþòñÿ ïðàêòè÷åñêè âñå ïðåèìóùåñòâà ATM ïî ñðàâíåíèþ ñ
ñèíõðîííûì ðåæèìîì, à òàêæå ïðåèìóùåñòâà êîììóòàöèè ÿ÷ååê ATM ïî
ñðàâíåíèþ ñ äðóãèìè òèïàìè áûñòðîé êîììóòàöèè. Íåýôôåêòèâíàÿ ðåà-
ëèçàöèÿ àëãîðèòìîâ îáñëóæèâàíèÿ î÷åðåäåé, íåïðàâèëüíàÿ ðàññòàíîâêà
ïðèîðèòåòîâ îáñëóæèâàíèÿ òðàôèêà, îòñóòñòâèå êîíòðîëÿ çà âçàèìîâëèÿ-
íèåì ïîòîêîâ òðàôèêà — âñå ýòè, êàê è ìíîãèå äðóãèå, íåãàòèâíûå ôàêòî-
ðû ìîãóò çíà÷èòåëüíî ñíèçèòü ïîëåçíóþ ïðîïóñêíóþ ñïîñîáíîñòü ñåòè.
A new approach has been considered which permits decreasing the loss of packages under buffers
overflow in commutators with asynchronous methods of data transfer as a result of smoothing the
called traffic. Efficiency of the offered adaptive method of buffer control has been investigated,
data are presented which allow estimating expediency of its application.
Àäàïòèâíûé ìåòîä óñòðàíåíèÿ ïåðåãðóçîê â êîììóòàòîðàõ ñåòåé
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2009. Ò. 31. ¹ 2 63
1. Òàíåíáàóì Ý. Êîìïüþòåðíûå ñåòè. 4-å èçä. — ÑÏá.: Ïèòåð, 2003. — 992 ñ.
2. Íàçàðîâ À.Í., Ñèìîíîâ Ì.Â. ÀÒÌ: Òåõíîëîãèÿ âûñîêîñêîðîñòíûõ ñåòåé. — Ì.:
Ýêî-òðåíäç, 1998.
3. Îëèôåð Â.Ã., Îëèôåð Í.À. Êîìïüþòåðíûå ñåòè. —ÑÏá: Ïèòåð, 1999. — 672 ñ.
4. Êóëüãèí Ì. Êîíòðîëü òðàôèêà â ñåòÿõ ATM. LAN//Æóðíàë ñåòåâûõ ðåøåíèé.—
1998. — ¹12(98).
Ïîñòóïèëà 04.12.08
ÑÈÌÎÍÅÍÊÎ Âàëåðèé Ïàâëîâè÷, ä-ð òåõí. íàóê, ïðîô. êàô. âû÷èñëèòåëüíîé òåõíèêè Íàöèî-
íàëüíîãî òåõíè÷åñêîãî óíèâåðñèòåòà Óêðàèíû «ÊÏÈ», êîòîðûé îêîí÷èë â 1965 ã. Îáëàñòü
íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé — îðãàíèçàöèÿ âû÷èñëèòåëüíûõ ïðîöåññîâ â ñèñòåìàõ ìàññîâîãî ðàñïà-
ðàëëåëèâàíèÿ.
ÏÀÄÈÉ Àíòîí Âèêòîðîâè÷, áàêàëàâð, ìàãèñòðàíò êàô. âû÷èñëèòåëüíîé òåõíèêè Íàöèîíàëü-
íîãî òåõíè÷åñêîãî óíèâåðñèòåòà Óêðàèíû «ÊÏÈ». Îáëàñòü íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé — ïîâûøå-
íèå õàðàêòåðèñòèê êà÷åñòâà îáñëóæèâàíèÿ (QoS) â êîìïüþòåðíûõ ñèñòåìàõ, àäàïòèâíîå
óïðàâëåíèå òðàôèêîì â êîìïüþòåðíûõ ñåòÿõ.
Â. Ï. Ñèìîíåíêî, À. Â. Ïàäèé
64 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2009. V. 31. ¹ 2
|