Анализ алгоритмов управления очередями для улучшения информационного взаимодействия методом сетевого кодирования


DOI: 10.34759/trd-2020-110-14

Авторы

Бритвин Н. В.1*, Мешавкин К. В.2**

1. Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4
2. АО «Лаборатория Касперского», Ленинградское шоссе, 39А, стр. 3, Москва, 125212, Россия

*e-mail: britvin.nickita@yandex.ru
**e-mail: meshavkin1996@gmail.com

Аннотация

Рассмотрены теоретические аспекты и взаимодействие метода сетевого кодирования и алгоритма управления переполнением очередей для повышения качества информационного взаимодействия. Проанализированы алгоритмы управления очередью Tail Drop и Random Early Detection в системах из Теории Массового Обслуживания, на основе чего был сделан вывод, что RED является достаточным для имитационного моделирования Систем Массового Обслуживания, а также было предложено рассмотреть модификации RED – WRED и CBWRED. Положены основы для создания имитационной модели. Исследовано взаимодействие метода сетевого кодирования и алгоритма управления очередью RED и выяснено, что состояния перегруженности сети возникать не будет. Для моделирования предлагается использовать среду MATLAB, задействовать алгоритм кодирования и декодирования сетевого кода и сымитировать работу буфера при использовании алгоритма управления очередью RED. Планируется получить зависимости воздействия кодовой последовательности пакетов на перегрузки в телекоммуникационных системах и сетях в условиях ограниченной пропускной способности и времени обработки пакета.

Ключевые слова:

TCP/IP, AQM, network coded, Tail drop, Random early detection, Mobile ad hoc Network, теория массового обслуживания, сетевой код, перегрузка маршрутизатора, оптимизация сети

Библиографический список

  1. Balakrishnan H., Seshan S., Katz R.H. Improving Reliable Transport and Handoff Performance in Cellular Wireless Networks, Wireless Networks, vol. 1, 1995, pp. 469 – 481.

  2. Бородин В.В., Петраков А.М., Шевцов В.А. Анализ эффективности передачи данных в сети связи беспилотных летательных аппаратов // Труды МАИ. 2015. № 81. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=57894

  3. Романов А.М., Гринголи Ф., Сикора А. Беспроводная синхронизация бортовых вычислительных устройств при помощи WiFi // Труды МАИ. 2019. № 108. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=109522

  4. Sundararajan J.K., Shah D., Medard M. et al. Network Coding Meets TCP // Journal of INFOCOM, 2009, pp. 280 – 288.

  5. Seungwan R., Christopher R., Chunming Q. Advances in Active Queue Management (AQM) based TCP congestion control // Telecommunication Systems, 2004, vol. 25, no. 3 – 4, pp. 317 – 351.

  6. Карпухин Е.О., Мешавкин К.В. Исследование влияния характеристик сети на выбор режима восстановления потерянных пакетов // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2017. № 12. С. 39 – 46.

  7. Карпухин Е.О., Бритвин Н.В., Мешавкин К.В. Исследование эффективности применения перспективных корректирующих кодов в гибридной ARQ/FEC системе на прикладном уровне // Новые информационные технологии в автоматизированных системах. 2017. № 20. С. 181 – 185.

  8. Карпухин Е.О., Бритвин Н.В. Разработка метода гибридного управления доставкой сообщений на основе линейного сетевого кода // Электросвязь. 2017. № 10. С. 30 – 36.

  9. Corson S., Macker J. Mobile Ad hoc Networking (MANET), Routing Protocol Performance Issues and Evaluation Considerations (RFC 2501), 1999, available at: https://tools.ietf.org/html/rfc2501

  10. Волков А.С., Муратчаев С.С., Кульпина Ю.А. Разработка имитационной модели двухранговой сети MANET // Труды МАИ. 2019. № 109. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=111387

  11. Aamir M., Mustafa A.Z. A Buffer Management Scheme for Packet Queues in MANET // Tsinghua Science and Technology, 2013, vol. 18, no. 6, pp. 543 – 553.

  12. Gong Y. The quest for low-latency at both network edges: design, analysis, simulation and experiments. Department of Network and Computer Science, Télécom ParisTech, 2016, available at: https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-01595947

  13. Ranjbar A.S. CCNP ONT Official Exam Certification Guide. Indianapolis, Cisco Press, 2007, available at: http://www.ciscopress.com/store/ccnp-ont-official-exam-certification-guide-9781587201769

  14. Пантелеев А.В., Лунева С.Ю. Численный метод решения полностью нечетких систем линейных уравнений // Труды МАИ. 2019. № 109. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=111433

  15. Вержбицкий В.М. Численные методы. Линейная алгебра и нелинейные уравнения – М.: Изд-во ОНИКС 21 век, 2005. – 430 с.

  16. Бритвин Н.В. Проблемы разработки кодера и декодера в методе «Линейного сетевого кода» // 18-я международная конференция «Авиация и космонавтика- 2019»: тезисы докладов (Москва, 18-22 ноября 2019). – М.: Логотип, 2019. С 116 – 117.

  17. Джон Эриксон. Хакинг: искусство эксплойта. – СПб.: Символ-Плюс, 2010. – 512 с.

  18. Madipelli S., Gillella D., Devaraya S. The RED Algorithm – Averaged Queue Weight Modeling for Non Linear Traffic, Blekinge Institute of Technology, 2009. URL: http://web.archive.org/web/20170329090005/https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:831714/FULLTEXT01.pdf

  19. Rastogi S., Zaheer H. Comparative analysis of queuing mechanisms: droptail, red and nlred // Social network analysis and mining, 2016, vol. 6, no. 1, available at: https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs13278-016-0382-5

  20. Симонов А.С., Семенов А.С., Макагон Д.В. Направления развития высокоскоростной коммуникационной сети для многопроцессорных вычислительных систем // Труды МАИ. 2019. № 108. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=109525


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход