Наскрізне управління та оптимізація в інформаційно-обчислювальних мережах
Наукові журнали НАУ
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Наскрізне управління та оптимізація в інформаційно-обчислювальних мережах
End-to-end control and optimization in information and calculating networks СКВОЗНОЕ УПРАВЛЕНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ В ИНФОРМАЦИОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ |
|
| Creator |
Kozlovskii, V. V.; Національний авіаційний університет
Kuklinskyi, М. V.; Національний авіаційний університет Balanyuk, Yu. V.; Національний авіаційний університет Ivanov, О. V.; Національний авіаційний університет |
|
| Subject |
Інформаційні технології
розподілена інформаційно-обчислювальна система; керована система; затримка доставки даних; лінеаризоване рекурентне управління 004.72:004.272.45 Information technology distributed information and computing system; controlled system; data delivery delay; linearised recurrent control 004.72:004.272.45 Информационные технологии распределенная информационно-вычислительная система; управляемая система; задержка доставки данных; линеаризованное рекуррентное управление 004.72:004.272.45 |
|
| Description |
Розподілені системи і мережі комп’ютерів припускають наявність безлічі вузлів які взаємодіють між собою через мережу комутації пакетів. У кожному вузлі генеруються пакети даних, що складаються з певної кількості байт корисної інформації і байт службової інформації, таких як: адреси вузлів, тип даних, контрольна сума, тощо. Так як мережа комутації пакетів складається з безлічі комутаційного обладнання, то при кожному сеансі передачі даних між вузлами вибирається шлях, який включає в себе певну кількість цього обладнання. У статті розглянута розподілена інформаційно-обчислювальна система, керована усіма вузлами з єдиного центру управління. Розроблено метод оптимального управління такою системою за критерієм мінімального часу доставки даних. З огляду на те, що час доставки пакетів залежить від кількості комутаційного обладнання, яке вони проходять, проаналізовані різні види перешкод мережі, внутрішніх і зовнішніх шумів в каналах спостереження і всередині об'єкта управління. Показано, що при наявності випадкових затримок доставки даних і шумів в спостереженнях наскрізне управління системою слід розглядати як асимптотичне наближення. Запропоновано розв’язувати цю задачу шляхом лінеаризованого рекурентного управління, що мінімізує функціонал затримки доставки пакетів в системі з виникаючими стохастичностями. Даний підхід відкриває хороші перспективи для мінімізації затримок доставки даних в сучасних розподілених системах з віддаленими рознесеними елементами. А з урахуванням єдиного центру управління дає можливість створення інтелектуальної підсистеми аналізу вимог в системі передачі пакетів даних для усунення простоїв в середовищі доставки даних.
Distributed systems and networks of computers assume the presence of multiple nodes interacting with each other through a packet switching network. Each node generates data packets, consisting of a certain number of bytes of useful information and bytes of service information, such as: node addresses, data type, checksum, etc. A packet switching network consists of a set of switching equipment; during each data transfer between nodes, a path is chosen that includes a certain amount of this equipment. The article describes a distributed information and computing system, controlled by all nodes from a single control center. A method for optimal control of such a system by the criterion of minimum data delivery time has been developed. Given that the delivery time of packets depends on the number of switching equipment that they pass, various types of network interference, internal and external noise in the monitoring channels and inside the control object are analyzed. It is shown that in the presence of random delays in the delivery of data and noise in the observations, end-to-end system management should be considered as an asymptotic approximation. It is proposed to solve this problem by means of linearised recurrent control minimizing the functional of delaying the delivery of packets in a system with arising stochasticities. This approach opens up good prospects for minimizing data delivery delays in modern distributed systems with remote spaced elements. And taking into account the unified control center, it makes it possible to create an intelligent subsystem for analyzing requirements in the data packet transfer system to eliminate downtime in the data delivery environment. Распределенные системы и сети компьютеров предполагают наличие множества узлов взаимодействующих между собой через сеть коммутации пакетов. В каждом узле генерируются пакеты данных, состоящие из определенного количества байт полезной информации и байт служебной информации, таких как: адреса узлов, тип данных, контрольная сумма и т.п. Сеть коммутации пакетов состоит из множества коммутационного оборудования, при каждом сеансе передачи данных между узлами выбирается путь, который включает в себя определенное количество этого оборудования. В статье рассмотрена распределенная информационно-вычислительная система, управляемая всеми узлами из единого центра управления. Разработан метод оптимального управления такой системой по критерию минимального времени доставки данных. Учитывая, что время доставки пакетов зависит от количества коммутационного оборудования, которое они проходят, проанализированы различные виды помех сети, внутренних и внешних шумов в каналах наблюдения и внутри объекта управления. Показано, что при наличии случайных задержек доставки данных и шумов в наблюдениях сквозное управление системой следует рассматривать как асимптотическое приближение. Предложено решать эту задачу путем линеаризованного рекуррентного управления, минимизирующего функционал задержки доставки пакетов в системе с возникающими стохастичностями. Данный подход открывает хорошие перспективы для минимизации задержек доставки данных в современных распределенных системах с удаленными разнесенными элементами. А с учетом единого центра управления дает возможность создания интеллектуальной подсистемы анализа требований в системе передачи пакетов данных для устранения простоев в среде доставки данных. |
|
| Publisher |
National Aviation University
|
|
| Contributor |
—
— — |
|
| Date |
2019-02-14
|
|
| Type |
—
— — |
|
| Format |
application/pdf
|
|
| Identifier |
http://jrnl.nau.edu.ua/index.php/SBT/article/view/13263
10.18372/2310-5461.40.13263 |
|
| Source |
Наукоємні технології; Том 40, № 4 (2018); 393-397
Science-based technologies; Том 40, № 4 (2018); 393-397 Наукоемкие технологии; Том 40, № 4 (2018); 393-397 |
|
| Language |
en
|
|