Анотація до роботи:

Коваленко Андрій Анатолійович. Методи та засоби підвищення оперативності передачі даних у мультисервісних мережах. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.05 – Комп’ютерні системи та компоненти. Харківський національний університет радіоелектроніки, Харків, 2008.

Дисертація присвячена питанням розв’язання задачі зменшення часу передачі пакетів даних на критичній ділянці мережі передачі даних за рахунок перерозподілу обчислювального ресурсу критичної ділянки мережі в умовах обмеженої пропускної здатності його елементів на основі врахування властивостей фрактальності вхідних інформаційних потоків та емпіричної ймовірності зміни їхньої інтенсивності з метою підвищення оперативності обміну інформацією.

Розроблено метод предиктивного управління передачею даних для критичної ділянки мережі передачі даних, який враховує властивість фрактальності вхідних інформаційних потоків і емпіричну ймовірність зміни їхньої інтенсивності, обумовлену довготривалою кореляційною залежністю. Запропонований метод відрізняється від відомих тим, що він враховує властивості фрактального телекомунікаційного трафіка сучасних мультисервісних мереж передачі даних. Це дозволяє на основі прогнозування зміни інтенсивності інформаційних потоків раціонально перерозподілити обчислювальний ресурс критичної ділянки. Розроблено методику запобігання перевантажень, яка заснована на запропонованому методі та дозволяє зменшити час передачі пакету даних на критичних ділянках мережі передачі даних для вхідних інформаційних потоків, що мають властивості фрактальності.

У дисертаційній роботі наведено результати, які, у відповідності з метою дослідження, в сукупності є розв’язанням актуальних науково-практичних задач, пов’язаних з управлінням оперативністю процесу передачі даних у реальному часі.

Розв’язання цієї задачі полягає в застосуванні розроблених методів та має велике наукове та практичне значення. У результаті виконання роботи отримано такі результати:

1. Набув подальшого розвитку метод параметричного управління передачею даних, який використовується у протоколі ТСР Vegas, що дозволило досягати на 23% більших значень пропускної здатності, ніж в існуючих методах. Такий розвиток призвів до збільшення як пропорційності розподілу доступних ресурсів мережі, так і сумісності з іншими потоками трафіку в гетерогенному середовищі.

2. Удосконалено розширену ON/OFF-модель трафіку для критичної ділянки мережі передачі даних, яка відрізняється від аналогів тим, що в ній враховується ієрархічна структура ON-періодів активності об’єднаного трафіку, а також динаміка зміни швидкості передачі, заснована на зворотному зв'язку між одержувачем і джерелом. Показано, що удосконалена модель, на відміну від існуючих аналогів, до 20 % ближче до статистичних характеристик реального трафіку.

3. Вперше розроблений метод прогнозування фрактального трафіку, який враховує масштабну інваріантність статистичних характеристик трафіку, що дозволяє з ймовірністю 0,7 – 0,85 проводити прогнозування поведінки його інтенсивності у наступний інтервал часу.

4. Вперше розроблений метод предиктивного управління передачею даних, який характеризується використанням результатів прогнозування поведінки фрактального трафіку, що дає можливість зменшити час передачі даних до 20 % та кількість втрат до 18 % під час передачі у гетерогенному мережевому середовищі.

5. Запропоновані моделі транспортних протоколів передачі даних і прогнозування трафіку були використані у ТОВ «Софтсервіс» (м. Харків) під час розробки нових засобів підвищення оперативності передачі даних для мультисервісних мереж, що підтверджено актом впровадження.

6. Теоретичні результати роботи використовуються у навчальному процесі на кафедрі ЕОМ ХНУРЕ у курсах „Корпоративні комп’ютерні мережі” та „Комп’ютерні мережі”, а також у курсовому та дипломному проектуванні.

Публікації автора:

1. Завизиступ Ю.Ю., Коваленко А.А., Партыка С.А. Проблемы производительности протокола TCP в гетерогенных сетях и методы ее улучшения // Вестник ХНТУ. – 2005. – №1(21). – C. 305–311.

2. Завизиступ Ю.Ю., Коваленко А.А., Партыка С.А. ТСР: проблемы производительности и влияние на нее различных факторов // Автоматизированные системы управления и приборы автоматики: Сб. научн. трудов. – Харьков, 2005.– Вып. 133. – C. 113–119.

3. Завизиступ Ю.Ю., Коваленко А.А., Партыка С.А., Бабич А.В. Проблемы управления перегрузками в протоколе ТСР // Вестник ХНТУ. – 2006. – №1(24). – C. 173–177.

4. Завизиступ Ю.Ю., Коваленко А.А., Мохаммад А.С. Модификация протокола ТСР SACK // Системы обработки информации: Сб. научн. трудов. – Х.: ХУВС, 2006. – Вып. 9(58). – С. 97 – 102.

5. Можаев А.А., Коваленко А.А., Ильина И.В. Многоуровневая модель телекоммуникационного трафика системы глобальной навигации // Системи управління, навігації та зв’язку: Зб. наук. праць. – Київ.: ЦНДІ НіУ, 2007. – Вип. 2. – С. 76 – 82.

6. Воробьев О.В., Коваленко А.А., Ильина И.В. Управление перегрузками мультисервисной телекоммуникационной сети // Системы обработки информации: Сб. научн. трудов. – Х.: ХУВС, 2007. – Вып. 3(61). – С. 21 – 23.

7. Коваленко А.А. Динамічне керування параметрами протоколу ТСР Vegas // Системи озброєння і військова техніка. – 2007. – № 2(10). – С. 81 – 86.

8. Коваленко А.А., Ильина И.В., Кирвас В.В. Учет ошибок предсказания поведения телекоммуникационного трафика на равномерность распределения пропускной способности протоколом ТСР // Системы обработки информации: Сб. научн. трудов. – Х.: ХУВС, 2007. – Вып. 7(65). – С. 106 – 109.

9. Коваленко А.А., Можаев А.А., Подорожняк А.А., Ильина И.В. Усовершенствование транспортных протоколов в мультисервисных сетях // Системы обработки информации: Сб. научн. трудов. – Х.: ХУВС, 2007. – Вып. 5(63). – С. 86 – 92.

10. Коваленко А.А., Завизиступ Ю.Ю. Анализ фрактального эффекта трафика в IP сетях // 7-я Международная научная конференция «Теория и техника передачи, приёма и обработки информации»: Сб. научн. трудов. – Х.: ХНУРЭ, 2001. – С. 42 – 43.

11. Коваленко А.А. Анализ влияния фрактального эффекта на потери трафика в IP сетях // 6-й Международный молодёжный форум «Радиоэлектроника и молодёжь в ХХІ веке»: Сб. материалов форума. – Ч.2. – Х.: ХНУРЭ, 2002. – С. 64 – 65.

12. Завизиступ Ю.Ю., Коваленко А.А. Фрактальный эффект трафика и его влияние на производительность IP-сетей // 8-я Международная научная конференция «Теория и техника передачи, приёма и обработки информации»: Сб. научн. трудов. – Х.: ХНУРЭ, 2002. – С. 175 – 176.

13. Руденко О.Г., Завизиступ Ю.Ю., Коваленко А.А. Виртуальная сетевая лаборатория на основе принципов физического моделирования // 6-я Международная научная конференция «Образование и виртуальность»: Сб. научн. трудов. – Харьков-Ялта: УАДО, 2002. – С. 294 – 297.

14. Коваленко А.А. Применение нейронных сетей в механизме регулирования размера плавающего окна протокола TCP // 7-й Международный молодёжный форум «Радиоэлектроника и молодёжь в ХХІ веке»: Сб. материалов форума. – Х.: ХНУРЭ, 2003. – С. 466.

15. Коваленко А.А., Завизиступ Ю.Ю. Дисциплина обслуживания плавающего окна протокола TCP Reno и ее связь с фрактальным эффектом сетевого трафика IP-сетей // 9-я Международная научная конференция «Теория и техника передачи, приёма и обработки информации»: Сб. научн. трудов. – Х.: ХНУРЭ, 2003. – С. 14 – 15.

16. Коваленко А.А. Управление перегрузками протокола ТСР // 8-й Международный молодёжный форум «Радиоэлектроника и молодёжь в ХХІ веке»: Сб. материалов форума. – Ч.2. – Х.: ХНУРЭ, 2004. – С. 295.

17. Коваленко А.А. Проблемы стабильности и управления
    протоколами TCP/RED // 10-я Юбилейная международная научная конференция «Теория и техника передачи, приёма и обработки информации»: Сб. научн. трудов. – Х.: ХНУРЭ, 2004. – С. 289 – 290.

18. Коваленко А.А., Партыка С.А., Хряпкин А.В. Методы борьбы с перегрузками в сетях ТСР/IP // 9-й Международный молодёжный форум «Радиоэлектроника и молодёжь в ХХІ веке»: Сб. материалов форума. – Х.: ХНУРЭ, 2005. – С. 528.

19. Завизиступ Ю.Ю., Коваленко А.А., Партыка С.А., Калоша В.А. Особенности работы протокола TCP в гетерогенных сетях // 2-й Международный радиоэлектронный форум «Прикладная радиоэлектроника. Состояние и перспективы развития» МРФ-2005. Международная конференция «Информационные системы и технологии»: Сб. научн. трудов. – Х.: АН ПРЭ, ХНУРЭ, 2005. – С. 307 – 310.

20. Y.Y. Zavizistup, A.A. Kovalenko, S.A. Partyka, A.V. Babich. TCP Vegas against TCP Reno: throughput comparison and simulation results // Proceeding of the 3^nd East-West Design&Test Workshop. – Odessa, Ukraine. – 2005. – P. 186 – 188.

21. Коваленко А.А., Партыка С.А., Калоша В.А. Алгоритм оптимального управления перегрузками протокола ТСР // 10-й Юбилейный Международный молодёжный форум «Радиоэлектроника и молодёжь в ХХІ веке»: Сб. материалов форума. – Х.: ХНУРЭ, 2006. – С. 592.

22. Коваленко А.А., Недождий Н.Н. Анализ производительности протокола ТСР при наличии в канале фонового ON/OFF трафика // 11-й Международный молодёжный форум «Радиоэлектроника и молодёжь в ХХІ веке»: Сб. материалов форума. – Ч.2. – Х.: ХНУРЭ, 2007. – С. 245.

23. Можаев А.А., Коваленко А.А., Ильина И.В. Использование характеристик долговременной зависимости при управлении перегрузками протокола TCP // Информационные технологии: наука, техника, технология, образование, здоровье. Материалы XV Международной научно-практической конференции. – Х.: НТУ «ХПИ», 2007. – С. 70.

24. Завизиступ Ю.Ю., Коваленко А.А., Пономаренко О.Ю. Влияние ошибки предсказания интенсивности самоподобного трафика на пропускную способность протокола ТСР // 2-я Международная научная конференция «Современные информационные системы. Проблемы и тенденции развития»: Сб. научн. трудов. - Харьков-Туапсе, 2007. – С. 404 – 405.

25. Коваленко А.А. Использование прогнозирования самоподобного трафика для управления передачей данных // Проблемы информатики и моделирования. Материалы VII Международной НТК. – Х.: НТУ «ХПИ», 2007. – С. 29 – 30.