Математические модели информационных потоков в высокоскоростных магистральных интернет-каналах, Поршнев С.В., 2016

Математические модели информационных потоков в высокоскоростных магистральных интернет-каналах, Поршнев С.В., 2016.

  Рассмотрены существующие математические модели информационных потоков в интернет-каналах, в том числе: способы описания интернет-трафика в рамках OSI-модели; классические модели интернет-трафика (пуассоновская модель сетевого трафика, on-off источники, abt-модель, самоподобные модели трафика); модели процесса передачи данных по компьютерным сетям (модель М/М/1, жидкостная модель интернет-трафика); программные средства моделирования трафика, в том числе, сетевой симулятор NS-2. Особое внимание уделено жидкостной модели интернет-трафика, а также ее дальнейшей модификации - гибридной жидкостной модели, позволяющей учесть, с одной стороны, статистические свойства источников трафика, с другой, современные механизмы, обеспечивающие заявленное провайдером гарантированное качество обслуживания пользователей сети Интернет. Представлены результаты анализа статистических свойств реального трафика, передаваемого в современных высокоскоростных интернет-каналах, а также примеры использования гибридной жидкостной модели информационных потоков для исследования особенностей функционирования сетевого оборудования магистральных интернет-каналов.
Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки 11.03.02 и 11.04.02 - «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» квалификации (степени) «бакалавр» и «магистр», будет полезно аспирантам и специалистам.




Протокол UDP.
Протоколом пользовательских дейтаграмм (User Datagram Protocol — UDP) называют не ориентированный на соединение, недостоверный транспортный протокол. Данный протокол не контролирует доставку сообщений и не производит повторную передачу пакетов в случае их потери, поскольку в нем отсутствуют средства регулирования потока данных, зависящие от уровня загрузки канала. В ряде случаев отмеченный недостаток протокола UDP компенсируется высокой скоростью передачи сообщений и его способностью обеспечивать передачу сообщений одновременно по множеству адресов. Протокол UDP используется, например, для телеконференций, 1Р-телефонии, IP-телевидения и радиовещания, для передачи файлов по протоколу TFTP, имеющему собственные средства управления потоком и контроля ошибок, для решения задач администрирования сети и т.д.

Необходимо отметить, что в современных сетях поток данных, передаваемых по протоколу UDP, оказывается на порядок меньше, чем по протоколу TCP [2]. Это, однако, не снижает востребованности протокола UDP, который используется приложениями, предъявляющими повышенные требования к минимизации задержки передачи пакета (например, видеоконференции или IP-телефония). При этом для многих из этих сервисов незначительные потери пакетов несущественны, так как здесь пропущенные данные могут быть восстановлены с требуемой точностью с помощью процедуры интерполяции по предшествующим и последующим успешно переданным данным. Формат UDP-дейтаграммы представлен на рис. 1.9.

Оглавление.
Список сокращений.
Введение.
Список литературы к введению.
Глава 1. Способы описания Интернет-трафика в рамках OSI-модели. Протоколы TCP/IP и UDP.
1.1. Основные сведения о стандарте Open Systems Interconnection.
1.2. Протокол TCP.
1.2.1. Уровни протокола TCP/IP.
1.2.2. Механизм передачи данных по протоколу TCP.
1.2.3. Механизмы установления и окончания соединения по протоколу TCP.
1.2.4. Алгоритм управления потоком данных, используемый в протоколе TCP.
1.3. Протокол UDP.
1.4. Выводы.
1.5. Контрольные вопросы к главе 1.
1.6. Список литературы к главе 1.
Глава 2. Подходы, используемые при моделировании Интернет-трафика.
2.1. Модели генераторов трафика.
2.1.1. Пуассоновская модель сетевого трафика.
2.1.2. On-Off источники.
2.1.3. Abt-модель.
2.1.4. Самоподобные модели трафика.
2.2. Модели систем массового обслуживания, используемые для описания информационных потоков в компьютерных сетях.
2.2.1. Модели систем массового обслуживания без потерь.
2.2.2. Модели систем массового обслуживания с отказами.
2.2.3. Модели СМО с очередями.
2.2.4. Модель замкнутой системы.
2.2.5. Модели СМО с различными дисциплинами подключения каналов к обслуживанию.
2.2.6. Модели непуассоновских систем массового обслуживания и стохастических сетей.
2.2.7. Модели многофазных систем.
2.2.8. Модели сетей массового обслуживания.
2.2.9. Применение моделей СМО для описания Интернет-трафика.
2.3. Жидкостная модель Интернет-трафика.
2.4. Программные средства моделирования Интернет-трафика.
2.4.1. Программные реализации генераторов трафика.
2.4.2. Пакетные сетевые симуляторы (на примере симулятора NS-2).
2.5. Выводы.
2.6. Контрольные вопросы к главе 2.
2.7. Список литературы к главе 2.
Глава 3. Гибридная жидкостная модель информационных потоков в высокоскоростных магистральных Интернет-каналах.
3.1. Модификация классического варианта жидкостной модели Интернет-трафика.
3.2. Учет в жидкостной модели режима гарантированной скорости доступа и множества потоков, создаваемых различными классами пользователей.
3.3. Статистическая модель источников.
3.4. Гибридная модель информационных потоков в высокоскоростных магистральных Интернет-каналах.
3.5. Результаты тестирования программной реализации гибридной модели информационных потоков.
3.5.1. Постоянные потери пакетов в процессе передачи.
3.5.2. Режим ограничения размера «окна данных».
3.5.3. Режим включения и выключения потоков, создаваемых выбранным пользователем.
3.6. Выводы.
3.7. Контрольные вопросы к главе 3.
3.8. Список литературы к главе 3.
Глава 4. Исследование реального трафика действующего магистрального Интернет-канала.
4.1. Технология предварительной обработки дампов реального трафика, передаваемого в высокоскоростном Интернет-канале.
4.1.1. Выбор источника Интернет-трафика.
4.1.2. Анализ структуры информации, размещенной в дампах, Интернет-трафика.
4.2. Исследование влияния размера окна агрегации на статистические свойства сетевого трафика.
4.3. Сравнение функции распределения реального Интернет-трафика с распределением Парето.
4.4. Исследование самоподобных свойств реального Интернет-трафика.
4.5. Сравнение свойств реального и моделируемого трафика.
4.6. Выводы.
4.7. Контрольные вопросы к главе 4.
4.8. Список литературы к главе 4.
Глава 5. Применение гибридной жидкостной модели информационных потоков для исследования особенностей функционирования сетевого оборудования магистральных Интернет-каналов.
5.1. Исследование особенностей информационных потоков в сети Интернет в режиме ограничения скорости.
5.1.1. Анализ результатов расчетов без учета вероятностного сброса пакетов (BC=BE).
5.1.2. Анализ результатов расчетов с учетом вероятностного сброса пакетов (BE>BC).
5.1.3. Исследование влияния изменения во времени скорости оборота пакетов на свойства Интернет-трафика.
5.2. Исследование особенностей Интернет-трафика в многопоточном режиме.
5.2.1. Исследование влияния видов активности пользователей на вариабельность трафика магистрального Интернет-канала.
5.2.2. Исследование влияния типов пользователей на свойства агрегированного Интернет-трафика.
5.3. О допустимой загрузке высокоскоростного канала передачи Интернет-трафика.
5.3.1. Анализ результатов расчетов загрузки магистрального канала средствами гибридной модели информационных потоков.
5.4. Исследование влияния размера буфера сетевого маршрутизатора на качество обслуживания пользователей сети Интернет.
5.5. Выводы.
5.6. Контрольные вопросы к главе 5.
5.7. Список литературы к главе 5.
Заключение.
Приложения.
1. Листинг m-функции, возвращающей значение фрактальной размерности двумерного объекта.
2. Листинг m-функции, возвращающей значение поточечной фрактальной размерности.
3. Листинг m-функции, возвращающей значения показателя Херста, оцениваемое по всем значениям временного ряда.
4. Листинг m-функции, возвращающей значение показателя Херста в соответствии с формулой (2.49).
5. Листинг m-функции, возвращающей значение показателя Херста в соответствии с формулой (2.54).
6. Листинг m-функции, возвращающей значение показателя Херста, оцениваемое по всем значениям временного ряда.
7. Листинг модифицированной m-функции, возвращающей значение показателя Херста, оцениваемое по выбранным значениям временного ряда.
8. Листинг программной реализации модифицированной жидкостной модели (основная функция).
9. Листинг программной реализации модифицированной жидкостной модели (вспомогательная функция).



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Математические модели информационных потоков в высокоскоростных магистральных интернет-каналах, Поршнев С.В., 2016 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать - pdf - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по информатике :: информатика :: компьютеры :: Поршнев