Невзорова Олена Сергіївна, Слейман Батуль, Мерсні Амаль, Сухотеплий Владислав Миколайович

Вдосконалення потокової моделі багатоадресної маршрутизації на принципах технології Traffic Engineering

У роботі запропоновано вдосконалення математичної моделі багатоадресної маршрутизації зі збалансованим використанням канального ресурсу відповідно до вимог концепції Traffic Engineering (ТЕ). Модель базується на використанні критерію оптимальності, який кількісно відповідає мінімізації коефіцієнту використання найбільш завантаженого каналу зв’язку мережі. Було проведено дослідження запропонованої вдосконаленої моделі. У ході дослідження було виявлено, що при застосуванні ТЕ-критерію оптимальності деякі канали можуть неадекватно включатись у дерево рішень. Це обумовлено тим, що коефіцієнти завантаженості цих каналів критично не впливали на значення критерію оптимальності, тому протікання потоку пакетів в цих каналах зв’язку не заборонялось. Для вирішення такої проблеми в роботі пропонується ввести в модель дві додаткові умови: виконання першої умови орієнтує на те, що до довільного вузла, крім джерела, потік може надходити не більше, ніж з одного суміжного вузла; а друга умова полягає в тому, що потік пакетів на вхідних інтерфейсах транзитного вузла може з’явитись лише за умови використання його вихідних інтерфейсів. З використанням запропонованих умов вдалося вирішити проблему нецільового використання канального ресурсу без зниження ефективності розрахункових рішень. Застосування вдосконаленої моделі дозволяє збалансовано використовувати канальний ресурс мережі особливо для структури трафіку, який складається з великої множини багатоадресних потоків з відносно невисокою інтенсивністю порівняно з пропускною здатністю каналів зв’язку.

Ключові слова: модель, маршрутизація, балансування, потік, трафік, мережа

Nevzorova Olena, Sleiman Batoul, Mersni Amal, Sukhoteplyj Vladislav

Improvement of the flow-based multicast routing model on the principles of Traffic Engineering technology

The paper proposes to improve the mathematical model of multicast routing with balanced use of network resource in accordance with the requirements of the concept of Traffic Engineering (TE). The model is based on the optimality criterion, which quantitatively equals the minimization of the utilization rate of the most downloaded network link. A research of the proposed improved model on the number of network structures was conducted. The research found that when using the optimization criterion of minimization of the utilization rate of the most loaded network link, inappropriately loaded links occur. This is caused by the fact that utilization coefficients of these links are not the highest in the network, and they are not critical to the value of the optimality criterion, and therefore the flow of packets in those links was not prohibited. To solve this problem in the work it is proposed to introduce two additional conditions into the model, the fulfillment of the first condition implies that the flow can come from no more than one adjacent node to an arbitrary node; and the second condition is that the flow of packets on the incoming interfaces of the transit node can only appear if its outgoing interfaces are used. Using the proposed conditions, it was possible to solve the problem of misuse of the links resource without reducing the efficiency of the calculation solutions. The use of an advanced model allows balanced use of the network resource, especially for the traffic structure, which consists of a large number of multicast flows with relatively low intensity compared to the bandwidth of the links.

Keywords: model, routing, balancing, flow, traffic, network