CC BY
147
Для сложных сетей, какими являются социальные сети, существенными являются критические ситуации, связанные с ошибками, повреждениями сети, т.е. нарушениями коммуникационных структур. Однако, социальные сети или, как их еще называют, безмасштабные или масштабно-инвариантные сети, при удалении даже 80% узлов продолжают образовывать связанный кластер [9]. Эта устойчивость объясняется негомогенной топологической структурой этих сетей. С проблемой устойчивости сети при случайных повреждениях тесно связана проблема распространения вирусов в сети Интернет.
Необходимость моделирования коммуникативных процессов в социальных сетях позволит получить механизм управления: прогнозирования и проектирования реального коммутативного пространства с целью поддержания ресурсообеспеченности, максимизации распространения влияния, а также развития методов и алгоритмов защиты сетей от внешних и внутренних деструктивных факторов.
Литература:
1. Губанов Д.А., Новиков Д.А., Чхартишвили А.Г. Модели влияния в социальных сетях // УБС. - 2009. - № 27. - С. 205-281.
2. Олескин А.В. Сети как неиерархические и нерыночные структуры: реализация в биологических и социальных системах // Экономические стратегии, 2013. - № 5. - С. 2-7.
3. Бурый А.С. Инновационные процессы электронного бизнеса// Транспортное дело России. 2011. № 10. - С. 140 - 142.
4. Шр://т.'шк1реШа.о^/'дак1/Список_социальнь1х_сетей_с_-более_ 100_миллионов_пользователей
5. Тарасов В.Б. От многоагентных систем к интеллектуальным организациям: философия, психология, информатика. - М.: Эдито-риал УРСС, 2002. - 352 с.
6. Алекперова И.Я. О некоторых подходах к анализу информационного влияния пользователей в социальных сетях // Информационное общество, 2012. - Вып. 3. - С. 31-38.
7. Wooldridge M. Intelligent Agents: Theory and Practice / Wooldridge M., Jennings N. // The Knowledge Engineering Review. 1995. - Vol. 10, № 2. - P. 115-152.
8. Бурый А.С. Структурная сложность распределенных информационно-управляющих систем // Известия РАН. Серия «Техническая кибернетика». - 1994. - № 5. - С. 160-167.
9. Евин И.А. Введение в теорию сложных сетей // Компьютерные исследования и моделирование, 2010. - Т. 2. - № 2. - С. 121-141.
АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕТОДОВ МАРШРУТИЗАЦИИ ВИДЕОИНФОРМАЦИИ В СЕТЯХ ИНТЕРНЕТ
Новиков О.П., д.т.н., профессор, ведущий научный сотрудник Российского научно-технического центра информации по стандартизации, метрологии и оценке соответствия (ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ») Новиков М.О., аспирант ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ»
В статье показана необходимость учета состояния локальной вычислительной сети в целях повышения эффективности ее работы и качества предоставления услуг, проанализированы преимущества и недостатки методов локальной, распределенной адаптивной, централизованной адаптивной, гибридной адаптивной маршрутизации, а также метода упреждающей маршрутизации, обоснована необходимость разработки новых методов маршрутизации видеоинформации в сетях Интернет.
Ключевые слова: информация, видеоинформация, Интернет, маршрутизация, канал, тракт, сеть.
ANALYSIS OF EFFECTIVENESS OF ROUTING METHODS FOR VIDEO INFORMATION IN INTERNET NETWORKS
Novikov O., doctorate degree of technical sciences, head researcher at Russian Science and Technology Center of Information on Standardization, Metrology and Conformity Assessment (FSUE «STANDARTINFORM») Novikov M., the post-graduate student, FSUE «STANDARTINFORM»
The article reviews a necessity of consideration of the condition of local digital network in order to improve the effectiveness of its operation and the quality of provided services. Further, the article analyzes advantages and disadvantages of the methods of local, distributive adaptive, centralized adaptive, hybrid adaptive as well as a method of preventive routing. The article also substantiates a necessity of development of new methods of video information routing in Internet networks.
Keywords: information, video information, Internet, routing, channel, rout, network.
Внедрение новых услуг для пользователей локально-вычислительных сетей привело к изменению свойств самих сетей передачи информации. С возрастанием важности информации и учета специфики условий эксплуатации информационных сетей потребовались новые подходы к их развитию, которые выводят их на более высокие уровни качество предоставления услуг. И, что является особенно важным, появилась необходимость придать современным сетевым технологиям новые свойства. Кроме этого, для повышения эффективности работы локальной информационной сети и повышения качества предоставляемых услуг необходимо использовать возможности учета состояния сети.
Одним из перспективных направлений для решения такой задачи являются развитие методов распределения информации [2, 3, 7]. В связи с этим следует остановиться на видах маршрутизации информации.
Наиболее простыми являются локальные методы маршрутизации. Управляющие решения по выбору маршрута строятся здесь только на основе локально доступной в каждом узле информации. Информация представляет собой заранее загруженные в узлы таблицы маршрутизации, сведения о текущем состоянии входных каналов (открыты - закрыты) и длинах очередей пакетов, ожидающих передачи по каждому из каналов. В частности, для сети [1], работающей в виртуальном (лат. virtualis - возможный) режиме,
каждая ья строка таблицы маршрутов определяет порядок выбора исходящих из данного узла логических линий при установлении виртуального маршрута к заданному >му узлу. В случае дейтаг-раммного режима >ая строка таблицы маршрутов может задавать вероятности, на основе которых каждый пакет, предназначенный для >го узла, направляется в тот или иной канал.
Распределенная адаптивная маршрутизация является до настоящего времени наиболее распространенной в сети связи. Достоинства и недостатки этого метода можно проследить на примере сети АRРА [5, 6]. Цель алгоритма АRРА - это отыскание путей с минимальным временем задержки передаваемого трафика. Каждый узел сети формирует таблицы маршрутов по всем узлам назначения, минимизирующие задержки с указанием текущего времени передачи к каждому адресату. До начала работы сети эти времена оценивались, исходя из топологии сети, однако в процессе работы эти времена заменялись временами фактической передачи, полученными в результате измерений на сети. Конкретные модификации алгоритмов маршрутизации в сети АRРА подробно описаны в литературе [6, 9]. Версия АRРА описана в [6, 8, 9]. Отметим особенности более поздней известной версии АRРА. Это асинхронный вариант с дополнительной адаптацией интервала обмена информации о задержках в зависимости от состояния сети. Кроме этого, служебная информация по маршрутизации «волной» рассылалась по всей
сети и в каждом узле вырабатывалась результирующая матрица маршрутов по алгоритму Дейкстры, т.е. в каждом узле использовалась информация обо всей сети [8]. Практика показала, что этот метод обеспечивает эффективную маршрутизацию при различных распределениях трафика.
Таким образом, локальная и распределенная маршрутизации медленно реагируют на события в удаленных узлах сети.
Централизованная адаптивная маршрутизация - это один из способов формирования преставления обо всей сети, при котором на сети формируется центр маршрутизации. При такой маршрутизации каждый центр (узел) сети подготавливает информацию для центра управления о своем состоянии (текущие длины очередей, наличие каналов связи и т.д.). По совокупности информации центр управления определяет наилучший маршрут для трафика. Эти маршруты выдаются узлам в виде таблиц маршрутизации. Управляющие директивы передаются в синхронном или асинхронном режиме. Недостатком такого метода маршрутизации является жесткая централизация управления, в которой при выходе из строя центрального узла управления наступает потеря функции управления сетью, кроме того, при быстром изменении объема потока информации такой метод маршрутизации использует устаревшую информацию и, соответственно, мало эффективен.
Гибридная адаптивная маршрутизация - это попытка совмещения положительных черт вышеупомянутых видов маршрутизации: локальной, распределенной и централизованной. К гибридной маршрутизации относится «дельта - маршрутизация», разработанная Н. Рудиным [6]. В данной маршрутизации [6] управляющий центр следит за глобальной ситуацией, в то время как всем остальным узлам представлена свобода действий, для быстрого реагирования на локальные колебания трафика и изменения состояния компонентов сети. Еще одно достоинство метода (алгоритма) заключается в том, что в случае отказа центра управления информационный поток будет управляться распределенным компонентом алгоритма, т.е. узлы в изолированной части будут функционировать как при локальной маршрутизации.
Приведенный обзор существующих методов адаптивной маршрутизации показывает, что для локальных сетей специального назначения наиболее перспективным является гибридная маршрутизация.
В работах [5] разработан еще один метод маршрутизации: упреждающий метод - это сочетание гибридной маршрутизации с прогнозированием в центральном пункте управления. Особенностью данного метода маршрутизации с прогнозированием является применение иерархической маршрутизации с использованием оперативных методов статистического прогнозирования в центре управления. Достоинством этого метода маршрутизации является учет всех положительных черт ранее указанных методов. Прогнозирование в центральном узле обеспечивает координацию управления на разных уровнях иерархии. Отличие данного метода маршрутизации от предшествующих методов заключается в прогнозировании работоспособности всех узлов сети и наличие каналов связи между узлами. Недостатком данного метода является то, что он разрабатывался для широкомасштабных сетей, в которых идея создания строилась на организации связи между регионами (локальными сетями) и в которых предусматривалась потеря части информации. При использовании D - метода с прогнозированием в трактах локальных информационных сетей при передаче больших объемов информации проявляются недостатки метода и отсутствует возможность самостоятельного принятия решения узлами связи об организации передачи трафика или отказе от выполнения работ, а также выдаче рекомендации центральному органу управления о прогнозе своей работоспособности на ближайший определенный промежуток времени. Кроме того, при отказе центрального узла управления с учетом условий любых воздействий на тракты в сети отсутствует учет состояния тракта и изолированные части работают в режиме неопределенности информации. Следовательно, стоит задача разработки новых адаптивных методов маршрутизации, которые в условия внешних воздействий учтут положительные черты рассмотренных адаптивных методов и учтут специфику использования трактов локальных сетей связи.
Как известно, проблема маршрутизации включает в себя оптимальный выбор трактов для передачи определенного трафика по некоторому критерию качества работы сети. В этом случае проблема ограничения потоков включает в себя регулирование трафика, поступающего в различные узлы сети с целью предотвращения
перегрузок в одной или нескольких линиях и обеспечение правильного распределения ресурсов между конкурирующими пользователями.
В работе [4] показано, что подход к проблеме маршрутизации с точки зрения упреждающей стратегии при иерархичной организации управления позволяет произвести взаимную увязку различных процессов управления.
Таким образом, перспективные методы маршрутизации должны учитывать все достоинства предшествующих методов.
Литература:
1. Балыбердин В.А. Оценка и оптимизация характеристик систем обработки данных. - М.: Радио и связь, 1987.
2. Лукашин Ю.П. Адаптивные методы краткосрочного прогнозирования. - М.: Статистика, 1979.
3. Морозов В.К., Долганов А.В. Основы теории информационных сетей. - М.: Высшая школа, 1987.
4. Муралилдхаб К.Х., Сундарешан Н.И. Иерархический способ многоуровневой адаптивной маршрутизации в больших системах // ТИИЭР. - 1983. - Т. 721. - № 12.
5. Присяжнюк С.П. Оперативное перераспределение каналов. Сети, узлы связи и распределение информации. - Л.: ЛЭИС, 1987.
6. Rudin H. On Routing and «Delta - Routing» a Taxonomy and Perfomans. IEEE Transactions on Communikations. - 1976. - Vol. 21. -№ 1.
7. Шварц М. Сети ЭВМ. Анализ и проектирование. Пер с англ. - М.: Радио и связь, 1982.
8. Лазарев В.Г., Лазарев Ю.В. Динамическое управление потоками информации в сетях связи. - М.: Радио и связь, 1983.
9. Клейнрок Л. Вычислительные сети с очередями. - М.: Мир, 1979.
