Вы здесь

Механізм організації віртуальних каналів в однорангових Ethernet мережах

Автор: 
Каптур Вадим Анатолійович
Тип работы: 
Дис. канд. наук
Год: 
2007
Артикул:
0407U004177
99 грн
(320 руб)
Добавить в корзину

Содержимое

Розділ 2
Механізм ОРГАНІЗАЦІЇ ВІРТУАЛЬНИХ ПІРИНГОВИХ КАНАЛІВ
Для забезпечення реалізації послуг, спрямованих на спільне використання
розподілених інформаційних ресурсів, в дисертаційній роботі пропонується
використати принципово новий механізм обміну інформацією, який належить до
класу пірингових. В основу цього механізму покладено організацію віртуальних
пірингових каналів між вузлами однорангової телекомунікаційної мережі.
Для викладення основних наукових положень, що відображають сутність механізму,
в подальшому буде розглянуто мережну (фізичну) модель, яка відображає основні
принципи функціонування механізму та організації обміну інформацією між вузлами
мережі, а також буде наведено опис розробленої на базі теорії множин, теорії
ймовірності та теорії масового обслуговування математичної моделі процесів
організації ВПК. На підставі розробленої математичної моделі та низки одержаних
аналітичних виразів буде синтезовано алгоритм роботи підсистеми забезпечення
якості обслуговування.
Організація віртуальних пірингових каналів
Під віртуальним каналом в дисертаційній роботі будемо розуміти процес
послідовного передавання інформації між двома вузлами мережі, який передбачає
попереднє встановлення з’єднання та резервування на кожному з двох вузлів
відповідних ресурсів.
Основною відмінністю процесу організації ВПК від інших аналогічних з’єднань
(наприклад, TCP-з’єднання) є спосіб його організації. Для спрощення опитування
вузлів мережі на предмет наявності необхідного ресурсу передбачається
використання широкомовного запиту, який передує процесу організації ВПК. При
цьому опитування проводиться серед всіх вузлів мережі, що входять до
широкомовного домену та підтримують роботу запропонованого механізму.
2.1.1. Етапи організації віртуальних каналів та принципи взаємодії вузлів.
Загальна схема функціонування ВПК складається з декількох етапів:
– запит-відповідь – формування та розповсюдження широкомовного інформативного
(того, що містить дані користувачів) запиту та отримання відповідей на нього
від певної кількості вузлів мережі;
– організація віртуального з’єднання – процес узгодження необхідних параметрів
та уточнення предмета запиту;
– передавання даних – обмін інформацією в межах організованого ВПК;
– завершення з’єднання – вивільнення зарезервованих ресурсів в межах вузлів,
між якими було організовано ВПК.
Для пошуку необхідного ресурсу в мережі вузол, який здійснює такий пошук, бере
на себе функції джерела запиту. Джерело надсилає широкомовний запит всім вузлам
мережі та може в подальшому послужити основою для формування відразу декількох
ВПК з різними вузлами, що відповідають умовам надісланого запиту. Слід
зауважити, що процес функціонування запропонованого пірингового механізму дещо
ускладнюється за рахунок того, що будь-який вузол в мережі може одночасно
виступати як в ролі джерела запиту, так і в ролі звичайного вузла. Однак,
зважаючи на те, що при цьому використовується той самий процес організації ВПК,
що і у випадку з одним джерелом, то для більш детального розуміння принципів
роботи пірингового механізму розглянемо процес організації ВПК з використанням
одного джерела запитів.
ВПК вважається повністю сформованим після успішного завершення двох перших
етапів. Процеси, що здійснюються в межах цих двох етапів, подібні та кожен з
них складається з двох підпроцесів (стадій) – запиту джерела та відповіді
вузлів. Розглянемо процес організації ВПК на перших двох етапах.
На рис. 2.1 зображена схема процесу організації ВПК. На першій стадії першого
етапу від джерела надходить запит на кожен вузол кінцевої множини вузлів {1,
2,…, N}. Після отримання запиту кожен вузол з множини проводить аналіз
інформації, що міститься в запиті, приймає рішення про відправлення (або
невідправлення) джерелу відповіді та за необхідності формує відповідь на запит
джерела. Лише деяка кінцева множина вузлів {1, 2,…, M}, що містять необхідну
джерелу інформацію або запитану послугу, відповідає джерелу, при цьому .

Рис. 2.1. Схема процесу організації ВПК на перших двох етапах:
I - запит на першому етапі;
II - відповідь на першому етапі;
III - запит та другому етапі;
IV - відповідь на другому етапі.
Аналіз та уточнення інформації, що міститься у відповідях, які отримані від M
вузлів, приводить до того, що запити на другому етапі формуються до меншої або
рівної M кількості вузлів L, тобто L M.
На третій стадії другого етапу встановлення віртуального з’єднання джерело
надсилає запити про створення віртуальних каналів до кінцевої множини
відібраних вузлів {1, 2,…, L}. Після отримання відповідних запитів та
реалізації процедури перевірки можливості встановлення з’єднання лише деяка
кінцева множина вузлів {1, 2,…,K} підтверджує організацію ВПК та відповідає
джерелу, при цьому KL. Кінцеві множини вузлів, що розглянуті на стадіях
створення ВПК, пов’язані співвідношенням та .
На рис. 2.2 зображено потокову діаграму передавання керуючих повідомлень при
використанні запропонованого механізму. Потокову діаграму умовно поділено на
кроки, позначені цифрами. Кроки містять в собі керуючі повідомлення (стрілки на
діаграмах), що передаються між вузлами однорангової мережі, або події, що
виникають на вузлах (крапки та фігурні дужки) та впливають на процес
організації ВПК.
Рис. 2.2. Потокова діаграма організації ВПК.
Як видно з рис. 2.2 процес організації одного ВПК потребує обміну лише чотирма
службовими повідомленнями та містить всього одинадцять умовних кроків. Таке
зменшення кількості дій у порівнянні, наприклад, з механізмом Gnutella (п.
1.1.2) надає змогу більш раціонально використовувати телеком