Скачать 48.86 Kb.
|
Разработка программного обеспечения для оптимизации мультисервисных сетей Будылдина Н.В.*, Коновалов П.А.** * УрТИСИ СибГУТИ, г. Екатеринбург, +73433599116, bnv@urcci.edison.ru ** СибГУТИ, г. Новосибирск, +73832665059, pavel.konovalov@gmail.com Аннотация В данной статье предлагается программная реализация эвристического алгоритма (метода пропорционального распределения потоков) для решения задачи оптимизации – определения оптимального дизайна LSP в сетях MPLS. Введение В последние годы сети MPLS (MultiProtocol Label Switching) приобретают все большее значение на рынке телекоммуникаций а ведущие производители реализуют ее поддержку в своих продуктах. Путь c коммутацией меток LSP (Label Switched Path) эквивалентен виртуальному каналу из истока в сток. В традиционных IP сетях пакеты с одинаковым источником и назначением следовали бы по одному маршруту, в то время как в сети MPLS им могут быть назначены различные метки, с целью перераспределения нагрузки. Вследствие этого может быть получен такой дизайн – совокупность всех LSP, который оптимизирует распределение нагрузки в сети. Дизайн LSP должен оперативно реагировать на изменения внутренней топологии сети, следовательно, необходимо минимизировать время его определения. Подобные задачи уже рассматривались в работах таких авторов как Kehang Wu, Douglas S. Reeves, Alpar Juttner, Balazs Szviatovszki, Aron Szentesi. В [1] задача оптимизации решается путем использования метода ослаблений Лагранжа, а в [2] рассматривается определение дизайна LSP по запросу. В то время как в данной работе предлагается алгоритм для динамического определения оптимального дизайна LSP. Оптимизация дизайна LSP Телекоммуникационная сеть может быть представлена в виде узлов-вершин (системы коммутации, маршрутизации и т. д.) и звеньев-ребер (системы передачи, линия связи и т. д.), которые соединяют узлы-вершины между собой. То есть любую сеть связи можно представить в виде графа и использовать методы теории графов для исследования и оптимизации сетей. При этом сеть может быть сопоставлена с неким направленным, сильно связанным графом с множеством вершин и множеством ребер . Для сети задана матрица требований (трафик-матрица) .Общая цель оптимизации звучит так: Необходимо найти такой дизайн LSP, который уменьшает максимальную нагрузку на линию связи в сети, и выбирает наикратчайший путь среди всех возможных решений, которые выполняют это условие. Теория графов предлагает различные методы, с помощью которых можно было бы оптимально распределить нагрузку по сети [3-5]. К ним относятся:
Эвристический метод пропорционального распределения потоков Рассмотренный в данной работе алгоритм (Рисунок 1) отличается от всех прочих методов распределения многопродуктовых потоков тем, что он рассматривает не каждое в отдельности взятое требование на распределение потоков, а все одновременно заданные в трафик-матрице [6]. На каждом итерационном шаге алгоритма распределяется многопродуктовый поток с интенсивностью между всеми истока и стоками, где коэффициент, на которой весь трафик может быть дополнительно увеличен, не расширяя пропускную способность разреза. Для каждого требования на распределение потока в трафик-матрице находится наикратчайший путь от источника к потребителю с учетом весов ребер. Существует несколько способов решения задачи поиска наикратчайшего пути. Например, волновой алгоритм, алгоритм Форда-Беллмана, алгоритм Флойда и алгоритм Дейкстры [7]. Последний алгоритм является наиболее простым из выше перечисленных, и соответствует всем необходимым требованиям, поэтому мы используем его в эвристическом методе оптимизации сетей. Рисунок 1. Блок-схема работы эвристического алгоритма Данный алгоритм реализован в среде программирования Delphi. Для отдельного взятого графа, состоящего из n вершин и m ребер, сложность эвристического алгоритма составляет O(mn2). Известно, что максимально возможное число ненаправленных ребер . В соответствии с [8] получим , что предпочтительнее по сравнению с линейным программированием, для которого . Сравнение алгоритмов оптимизации Существует несколько параметров, по которым можно проводить сравнение алгоритмов оптимизации сетей MPLS. В данном случае сравнение мы будем проводить по сложности алгоритмов и по полученному весу дизайна LSP.Покажем зависимость сложности линейного программирования и эвристического алгоритма от размера сети. Функция сложности линейного программирования обладает более высокой скоростью роста, чем функция сложности эвристического алгоритма. Сравним веса полученного дизайна LSP с помощью разработанного программного обеспечения. Для этого выберем некоторые графы с размерностью n от 3 до 10, применим к ним метод линейного программирования и эвристический алгоритм и сравним вес дизайнов LSP, полученных двумя этими методами (Рисунок 2). Рисунок 2. Сравнение сложности алгоритмов и веса дизайна LSP, полученного эвристическим алгоритмом (E1) и методом линейного программирования (S1) Заключение. Результаты показали, что эвристический алгоритм предоставляет приемлемое решение поставленной выше задачи, при затратах в 8n раз меньше, чем метод линейного программирования. Список литературы
|
утверждаю Методика проведения выбора программного обеспечения и потенциального поставщика для аис аналитическая система оптимизации 5 |
Программа профессионального модуля пм. 02. Разработка, внедрение... ПМ. 02. Разработка, внедрение и адаптация программного обеспечения отраслевой направленности |
||
Ученые записки «Информационные и коммуникационые технологии в общем,... Разработка методического обеспечения для оценки показателей надежности программного обеспечения |
Разработка программного обеспечения для передачи результатов проектирования... Темой предлагаемого дипломного проекта является разработка программного обеспечения для передачи результатов проектирования по смп... |
||
Тематический план Введение. Предмет курса и его связь со смежными... Целью изучения дисциплины является получение общих представлений о содержании и тенденциях развития базовых информационных технологий... |
Аннотации к дисциплинам. Направление 010400 (фиит), профиль: Супервычисления ... |
||
Закупочная документация «Разработка программного обеспечения «Модуль формирования пропусков» для нужд ао «ниаэп» |
Уфимский государственный колледж радиоэлектроники утверждаю Настройка интеллектуальных параметров оборудования технологических мультисервисных сетей (vlan, stp, rstp, mstp, ограничение доступа,... |
||
Конкурсное задание компетенция «Разработка программного обеспечения» Оценивается как архитектура и функционал программного продукта, так и качество исходного кода программы. Данная профессия является... |
Конкурсное задание по компетенции Разработка программного обеспечения (программирование) Оценивается как архитектура и функционал программного продукта, так и качество исходного кода программы. Данная профессия является... |
||
Новых информационных технологий «ланит» утверждаю исполнительный директор Тема: «Разработка и реализация Концепции оптимизации механизмов проектирования и реализации межведомственного информационного взаимодействия,... |
Конкурсное задание по компетенции Разработка программного обеспечения... Оценивается как архитектура и функционал программного продукта, так и качество исходного кода программы. Данная профессия является... |
||
Конкурсное задание компетенция чемпионата: Разработка программного... Оценивается как архитектура и функционал программного продукта, так и качество исходного кода программы. Данная профессия является... |
Учебно-методическое пособие Томск 2007 Разработка программного обеспечения для систем управления электрическими двигателями |
||
Разработка подходов к оптимизации обеспечения детей фармацевтическими... Диссертационная работа выполнена в гбоу впо казанский государственный медицинский университет Минздравсоцразвития России |
Конспект лекций междисциплинарного курса мдк 01. 02 Прикладное программирование ПМ. 01 Разработка программных модулей программного обеспечения для компьютерных систем |
Поиск |