Dizertačné práce

Modelovanie vybraných mechanizmov garancie kvality služieb v komunikačných sieťach

Autor práce: Ing. Dušan Nemček
Školiteľ: doc. RNDr. Katarína Bachratá, PhD.
Dátum obhajoby: 20.8.2013
Študijný program: 9.2.9 Aplikovaná informatika
Oponent 1: prof. Ing. Stanislav Marchevský, CSc.
Oponent 2: Ing. Pavol Segeč, PhD.
Oponent 3: doc. Ing. Ivan Kotuliak, PhD.

Slovenský abstrakt:
Na zabezpečenie kvality služieb v súčasných počítačových sieťach sa využíva veľké množstvo mechanizmov garancie kvality služieb (tzv. QoS mechanizmov). Základným parametrom sieťovej výkonnosti, ktorý sa podieľa na posudzovaní kvality služieb v komunikačnej sieti je oneskorenie dát pri prenose sieťou. Významný podiel na celkovom oneskorení v sieti má tzv. frontové oneskorenie, ktoré vzniká v dôsledku čakania paketov v softvérových frontoch sieťových zariadení. Do týchto frontov sú pakety radené mechanizmami používanými pre riadenie zahltenia siete. Mechanizmy riadenia zahltenia siete predstavujú významnú skupinou QoS mechanizmov používaných na zabezpečenie kvality služieb v konvergovaných počítačových sieťach, ktoré sú založené na architektúre diferencovaných služieb. Moja práca sa zoberá modelovaním vybraných mechanizmov riadenia zahltenia. Modelovanie je zamerané na odhad frontového ako aj celkového oneskorenia v IP sieti s Triple-Play tokmi. Konkrétne sa jedná o mechanizmy známe pod označeniami FIFO (ang. First-In, First-Out) a WRR (ang. Weighted Round Robin). Výstupom práce sú matematické a simulačné modely týchto mechanizmov. Správnosť a presnosť modelov bola overená praktickými experimentmi na reálnych zariadeniach v laboratórnych podmienkach. Dosiahnuté výsledku sú dokladované grafickými závislosťami, pričom vo väčšine prípadov ide o závislosti oneskorenia od rýchlosti najpomalšej linky medzi vysielaciu a prijímacou stanicou. Uvedené grafické závislosti súčasne názorne dokumentujú správanie sa QoS mechanizmov voči Triple-Play tokom, čím umožňujú ľahšie predvídať dôsledky plynúce z ich nasadenia v praxi. Presný odhad celkového ako aj frontového oneskorenia paketov dáva navyše reálny predpoklad správnej konfigurácie zvoleného mechanizmu riadenia zahltenia, bez nutnosti jej zdĺhavého hľadania a odlaďovania v reálnych podmienkach. Kritickou veličinou a to nie len v konvergovaných sieťach je dostupná kapacita prenosových liniek. Jej množstvo býva často obmedzené a bez nasadenia a správnej konfigurácie QoS mechanizmov je často nemožné zabezpečiť požadovanú kvalitu služieb citlivých na oneskorenie a straty ako VoIP a IPTV. Základné parametre zadávané pri nasadzovaní mechanizmov riadenia zahltenia sú pre každú triedu prevádzky: garantovaná šírka pásma a kapacita paketového frontu. Poznatky nadobudnuté pri tvorbe a overovaní modelov mechanizmov FIFO a WRR sa následne využili na zostavenie a overenie matematického modelu, zameraného na nájdenie hodnôt minimálnej šírky pásma a vhodnej dĺžky frontu, ktoré sú potrebné pre zachovanie kvality príslušnej služby. Model bol laboratórne overený na mechanizme CBWFQ (ang. Class Based Weighted Fair Queuing), ktorý patrí v súčasnosti medzi často nasadzované mechanizmy riadenia zahltenia. Znalosti z tvorby a overovania zostavených modelov boli v závere zosumarizované do metodiky voľby parametrov mechanizmu CBWFQ v sieťach s Triple-Play prevádzkou.

Autoreferát dizertačnej práce

0
študentov
0
učiteľov
0
partnerov

Partneri FRI

Projekty FRI