Технології транспортної мережі
Поняття, структура, основні вимоги до транспортної мережі NGN. Порівняльний аналіз технологій транспортних мереж. Технологія MPLS. Аналіз розподілу трафіку на основі методів трафік інжинірингу. Оптимізація характеристик мереж MPLS, чисельне моделювання.
| Рубрика | Транспорт |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 19.08.2011 |
| Размер файла | 3,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Вікно вибору стандартних каналів зв'язку (тобто множини допустимих пропускних спроможностей {?}) дозволяє задати 6 можливих типів каналів зв'язку або не задавати (в цьому випадку програма автоматично вважатиме можливими канали STM-1, STM-4 і STM-16). Пропускні спроможності обраних каналів: E1, E3, STM-1, STM-4, GbE та STM-16 задаються у мегабітах в секунду. Це вікно також не є модальним, тому після введення необхідної інформації достатньо його просто закрити.
Для розрахунку вартості побудови мережі визначеної структури із заданими обмеженнями по затримці, інтенсивністю трафіку між парами вузлів та доступними каналами зв'язку, необхідно у головному вікні програми (рис. 4.2) натиснути кнопку «Розрахувати оптимальну вартість мережі» та у текстовому вікні після напису «Вартість мережі становитиме» отримуємо шуканий результат в умовних одиницях.
4.2 Дослідження залежності вартості мережі від обмежувальних чинників
Для виявлення потреб більшої кількості користувачів (тобто, замовників трафіку середнього класу - VBR) знайдемо залежність між вартістю розгортання мережі та обмеженням на затримку потоку трафіку класу VBR (для чистоти експерименту матриці вимог для інших класів були нульові). Результати експерименту занесемо до таблиці 4.1 та побудуємо залежність.
Таблиця 4.1 - Залежність вартості мережі від затримки трафіку класу VBR
|
Затримка для трафіку VBR, с |
Вартість мережі, тис. у.о. |
|
|
1 |
19440 |
|
|
0,3 |
19850 |
|
|
0,12 |
20450 |
|
|
0,06 |
20720 |
|
|
0,03 |
20937 |
У результаті експерименту спостерігається деяке спадання швидкості подешевшання мережі при зменшенні вимог до трафіку (середня затримка на рівні нижче 0,12 с), з чого можна зробити висновок, що при невеликому рівні економії коштів якість надаваних послуг може значно знизитися, тому операторам зв'язку треба відноситися дуже серйозно до розрахунку необхідних параметрів при побудові мережі, бо «скупий платить двічі».
Доцільно також розглянути залежність вартості мережі від інтенсивності трафіку. Для того, аби не змінювати його якість (співвідношення елементів матриці), помножимо кожну вимогу на деякий коефіцієнт k (табл. 4.2). Знайдену залежність представимо графічно на рисунку 4.6.
Таблиця 4.2 - Залежність вартості мережі від множника матриці вимог
|
Коефіцієнт k |
Вартість мережі, тис. у.о. |
|
|
0,5 |
25210 |
|
|
0,75 |
33742 |
|
|
1 |
39619 |
|
|
1,5 |
45702 |
Як і очікувалося, вартість мережі зростає прямо пропорційно зі зростанням інтенсивності потоків, які мають у ній обслуговуватися. Хоч і спостерігається деяке сповільнення зростання вартості при великій інтенсивності навантаження, але воно незначне, тому можна їм знехтувати.
Але в реальному житті зрідка зустрічається лише один вид трафіку, це не оптимально, що ми зараз і побачимо, провівши схоже моделювання для випадку потоку трафіку трьох класів (сумарна інтенсивність не змінюється, тобто матриця вимог для VBR-трафіку значно «полегшала»). Виберемо значення обмежень на середню затримку розповсюдження потоків по класам: CBR - 0,00005, VBR -0,0015, ABR - 0,003. Знайдемо залежність від коефіцієнту k інтенсивності трафіку для оптимізованої вищезазначеним алгоритмом структури потоків.
Таблиця 4.3 - Залежність вартості мережі від множника матриці вимог при трикласному обслуговуванні
|
Коефіцієнт k |
Вартість оптимізованої мережі, тис. у.о. |
|
|
0,2 |
6265 |
|
|
0,4 |
9117 |
|
|
0,6 |
12056 |
|
|
0,8 |
15432 |
|
|
1 |
18560 |
|
|
1,2 |
19057 |
|
|
1,4 |
22385 |
|
|
1,6 |
25971 |
|
|
1,8 |
27787 |
|
|
2 |
34928 |
Вартість мережі на графіку (рис. 4.7) зростає нелінійно, але прямо пропорційно інтенсифікації трафіку, тому можемо представити цю залежність схожою на знайдену попередньо (рис. 4.6). Якщо у планах оператору стоїть велика пропускна спроможність, можна сміливо вкладати кошти в мережу, бо тенденцій до значного сповільнення зростання дозволеної інтенсивності трафіку при відповідному збільшенні витрат на мережу не спостерігається. Також можна відмітити значне зменшення вартості мережі поряд з попереднім експериментом (при порівняній інтенсивності трафіку). Це пов'язано здебільшого з користю від розбиття вхідного потоку на різні класи обслуговування та оптимальнішого розподілу навантаження по мережі.
Для випадку розбиття на різні класи обслуговування необхідно знайти залежність вартості мережі від обмеження на середню затримку по цим класам. Для чистоти експерименту зафіксуємо співвідношення між обмеженнями у часі: так TVBR=3·TCBR, TABR=2·TVBR=6·TCBR.
Таблиця 4.4 - Залежність вартості мережі від вимог до затримки при трикласному обслуговуванні
|
Середня затримка розповсюдження потоку, с |
Вартість оптимізованої мережі, тис. у.о. |
|||
|
TCBR |
TVBR |
TABR |
||
|
0,15 |
0,45 |
0,9 |
18790 |
|
|
0,05 |
0,15 |
0,3 |
19449 |
|
|
0,02 |
0,06 |
0,12 |
20233 |
|
|
0,01 |
0,03 |
0,06 |
20410 |
|
|
0,005 |
0,015 |
0,03 |
20937 |
Таблиця розрахунків (табл. 4.4) та графік залежності (рис. 4.8) показують, що як і у випадку з одним єдиним класом, вартість мережі обернено пропорційно залежить від бажаної середньої затримки розповсюдження потоку. І для операторів зв'язку побажання «краще вкласти трішки більше грошей» залишається актуальним, бо похідна залежності зменшується з послабленням вимог, тобто невелика кількість грошей «понад», виділених на розвиток мережі, можуть створити неабиякий запас по затримці пакетів. При цьому не варто забувати, що при трикласному обслуговуванні вартість мереж, що задовольняє потребам споживачів, менша за таку саму при відсутності класів обслуговування.
Висновки
У результаті виконання даної роботи розроблені алгоритми оптимізації характеристик мереж NGN, на основі яких виконане чисельне моделювання структури мережі за допомогою розробленої програми мовою C#.
Сутність моделі полягає в оптимізації вартості розгортання мереж наступного покоління по технології MPLS за допомогою обмежень по наступним параметрам:
- середня затримка розповсюдження потоків окремих класів;
- відсоток втрачених пакетів відповідних класів;
- середня затримка розповсюдження трафіку між кожною парою вузлів, що кореспондують.
В ході виконання розглянуті та вивчені наступні базові теоретичні та практичні питання:
– розглянуто предметну область, види технологій, що набули найширшого вжитку, та проаналізовані їх недоліки;
– обґрунтована необхідність та засади втілення технології MPLS;
– проаналізовано підходи до розподілу трафіку на основі методів інжинірингу трафіку та їх вдосконалень;
– за допомогою математичної моделі розроблені алгоритм та модель оптимізації характеристик мереж MPLS при визначених обмеженнях показників якості обслуговування;
– розроблена програма для чисельного аналізу роботи моделі.
Перспективність розробленого методу спирається на стрімкий розвиток мультисервісних послуг, і невідповідність сучасних транспортних мереж вимогам та потребам NGN. Розроблений алгоритм та модель дозволяють операторові зв'язку спрогнозувати та оптимізувати свої витрати при побудові мережі, задовольнивши потреби користувачів та показники якості обслуговування. Розподіл трафіку на декілька класів при розрахунку дозволяє зменшувати ці витрати. Виявлені залежності допоможуть операторам зв'язку економічно оптимізувати свій розвиток у коротко - та довгостроковій перспективах.
Список джерел інформації
1. Бакланов И.Г. NGN: принципы построения и организации. - М.: Эко-Трендз, 2008.
2. Гольдштейн А.Б., Гольдштейн Б. С Технология и протоколы MPLS. - СПб.: БХВ. - Питер. 2005.
3. Вивек О. Структура и реализация современной технологии MPLS. - М.: Издательский дом «Вильямc», 2004.
4. Приходько С.І., Жученко О.С., Сєвєрінов О.В., Усачов О.М. Системи передачі, комутації та управління на залізничному транспорті: Навч. посібник - Х.: УкрДАЗТ, 2007.
5. Гулевич Д.С. Курс лекций «Сети связи следующего поколения» - Интернет-университет информационных технологий http://intuit.ru, 2007.
6. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 3-е изд. - СПб.: Питер, 2006.
7. Захватов М. Построение виртуальных частных сетей (VPN) на базе технологий MPLS. - М.: Cisco Systems, 2004.
8. Росляков А.В. Виртуальные частные сети. Основы построения и применения. - М.: Эко-Трендз, 2006.
9. Семенов Ю.В Проектирование сетей связи следующего поколения - СПб.: Наука и Техника, 2005.
10. Майника Э. Алгоритмы оптимизации на сетях и графах. - М.: Мир, 1981.
11. I. Chaieb, J.L. Le Roux, and B. Cousin, «Generic architecture for MPLS-TE routing,» Fourth IASTED International Conference on Communications, Internet, and Information Technology (CIIT 2006), November 2006
12. D. Awduche, J. Malcolm, J. Agogbua, M. O'Dell, and J. McManus, «Requirements for traffic engineering over MPLS,» RFC 2702, September 1999
13. D. Awduche, A. Chiu, A. Elwalid, I. Widjaja, X. Xiao, «Overview and Principles of Internet Traffic Engineering», Internet informational RFC 3272, May 2002
14. I. Chaieb, J.L. Le Roux, and B. Cousin «Improved MPLS-TE LSP Path Computation using Preemption» IEEE Global Information Infrastructure Symposium (GIIS-2007), June 2007
15. Василик О. «Маршруты, коммутируемые по меткам» // Сети и телекоммуникации №7 - 2007.
16. Зайченко Ю.П., Хамуди Мухаммед Али-Аззам «Оптимальный выбор каналов связи в сети с технологией MPLS» // Вісник НТУУ «КПІ». Сер. Інформатика, управління та обчислювальна техніка. №43 - 2005.
17. Олифер В.Г., Олифер Н.А. «Искусство оптимизации трафика» // Журнал сетевых решений LAN №12 - 2001.
18. Атцик А.А., Гольдштейн А.Б. «Солянка» про MPLS» // Вестник связи №2 -2005.
19. Зайченко Ю.П., Ахмед А.М. Шарадка «Анализ и оптимизация характеристик сетей MPLS по заданным показателям» // Электроника и связь №2 (31). - 2006.
20. Андрушко Д. «GMPLS - универсальный механизм коммутации» // Компьютерное обозрение №8 - 2004.
21. Загнетенко А. Александр КАРХОВ: «SDH не умрет, но уже никогда не будет приоритетом» // Мир связи №6 - 2004.
22. http://priocom.com.ua
23. «Концепція конвергенції телефонних мереж і мереж з пакетною комутацією в Україні» Державний комітет зв'язку та інформатизації України - 2003.
24. «Концепція розвитку телекомунікацій в Україні до 2010 року» Розпорядження КМУ №316-р від 07.06.2006
25. Закон України «Про телекомунікації» №1280-IV від 18.11.2003.
26. Закон України «Про охорону праці» від 21.11.2002 р.
27. НПАОП 0.00-1.31-99. «Правила охорони праці під час експлуатації електронно-обчислювальних машин» - К, 1999.
28. СНиП ІІ-4-79 Естественное и искусственное освещения.
29. ГОСТ 12.1.045-84. ССБТ. Электростатические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля (с 01.07.84).
30. ДСанПиН 3.3.2-007-98 «Государственные санитарные правила и нормы работы с визуальными дисплейными терминалами электронно-вычислительных машин», утвержденных МЗ Украины 10.12.98.
31. ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ. Шум. Общие требования безопасности.
32. ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. - Введ. 1989.
33. ГОСТ 12.1.006-84. ССБТ. Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни напряженности и требованиях к проведению контроля на рабочих местах. 1988 (с 1985).
34. ГОСТ 12.1.002-84 ССБТ. Электрические поля токов промышленной частоты напряжением 400 кВ и выше. Общие требования безопасности.
35. ГОСТ 12.1.038-82 «ССБТ. Электробезопасность. Предельно-допустимые уровни напряжения прикосновения и токов».
36. СНиП 2.04.05-91 Отопление, вентиляция и кондиционирование
37. ГОСТ 12.1.012-90 ССБТ. Санитарные нормы вибрации.
38. ГОСТ 12.1.030-81 «ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление».
39. ГОСТ 12.1.004-91 «ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования безопасности».
40. ГОСТ 12.1.029-80 ССБТ. Средства и методы защиты от шума Классификация (СТ СЭВ 1928-79).-М., 1980
41. Закон України «Про охорону навколишнього природного середовища», від 25.06.1991
42. Депутат О.П., Коваленко І.В., Мужик І.С. Цивільна оборона: Навчальний посібник. Видавництво «Афіша». Львів, 2000. - 333 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Побудова моделі транспортної мережі. Характеристика транспортної мережі, представленої дев'ятьма містами: Сарни, Лозова, Житомир, Нікополь, Должанська, Ромодан, Одеса, Шепетівка, Дебальцеве. Задача про максимальний потік (алгоритм Форда-Фалкерсона).
курсовая работа [277,2 K], добавлен 23.11.2010Визначення перспективного плану роботи пасажирської транспортної системи міста за допомогою моделювання транспортної мережі міста. Складання топологічної схеми міста. Визначення ємності транспортних районів. Розрахунок пасажиропотоків на мережі.
курсовая работа [300,0 K], добавлен 19.07.2012Аналіз методів розробки систем керування електроприводом дизель-потягу. Розробка моделі блоку "синхронний генератор-випрямлювач" електропередачі з використанням нейронних мереж. Моделювання тягових двигунів. Дослідження регуляторів системи керування.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 15.07.2009Розрахунок матриці найкоротших відстаней та кореспонденцій. Прогноз фактичних характеристик та ефективності функціонування транспортної мережі, розробка заходів щодо підвищення ефективності її функціонування. Економічне обґрунтування розроблених заходів.
курсовая работа [172,5 K], добавлен 07.12.2012Основні алгоритми пошуку траєкторії руху для транспортної системи. Аналіз основних методів автоматизованого керування транспортною системою з урахуванням динамічної зміни навколишнього середовища. Шляхи покращення методів пошуку траєкторії руху.
дипломная работа [3,2 M], добавлен 22.06.2012Питома вага транспортних операцій у технології виробництва. Вимоги технології до транспорту. Середнє значення вантажопотоку за машинний час із підготовчого вибою при комбайновій проходці. Розрахункова експлуатаційна продуктивність. Вибір конвеєра.
курсовая работа [615,0 K], добавлен 23.08.2014Аналіз методів організації дорожнього руху. Схема транспортної мережі. Особливості транспортного району, об’єкти транспортного тяжіння, маршрути. Характеристики технічних засобів регулювання дорожнього руху. Критерії вводу світлофорної сигналізації.
дипломная работа [1,0 M], добавлен 15.01.2013Складання діаграми дрібнопартійних вантажопотоків. Складання схеми транспортної мережі, розрахунок збірно-розвізних маршрутів за методом коротшої звязуючої мережі. Визначення тривалості вантажних операцій на пунктах, розробка графіку роботи автомобілів.
курсовая работа [860,5 K], добавлен 27.11.2010Аналіз існуючих підходів до тлумачення поняття "Транспортна доступність" (ТД). Визначення ТД з урахуванням різних вимірів доступності та стримуючих факторів. Визначення основних сфер застосування показника ТД з точки зору теорії транспортних систем.
статья [18,5 K], добавлен 15.01.2018Організаційно-методичні аспекти дослідження авіаційної транспортної інфраструктури. Характеристика авіаційної транспортної інфраструктури в регіоні Карибського моря. Аналіз проблем розвитку. Причини стримання розвитку цивільної авіації в регіоні.
курсовая работа [38,6 K], добавлен 23.10.2013
