Ситніков Роман Сергійович, Лемешко Валентин Олександрович, Крепко Алла Василівна, Стаднік Володимир Володимирович

Дослідження показників надійності локальної мережі під час впровадження схеми агрегування портів

Стаття присвячена актуальній науково-прикладній задачі, пов’язаній з удосконаленням потенційних рішень щодо підвищення рівня надійності локальних мереж засобами агрегації каналів (портів) на комутаторах. Представлено дослідження з метою порівняльного кількісного аналізу рівня надійності локальної мережі, у якій реалізовано механізм агрегування каналів (портів). Технологічне завдання сформульовано у вигляді математичної моделі розрахунку ймовірності безвідмовної роботи мережі зі схемою агрегування портів. Виконано розрахунки граничних значень показників надійності мережі залежно від рівня надійності окремих каналів і впровадженої схеми агрегування портів, для чого складено код у середовищі MATLAB та побудовано відповідні графіки. Встановлено, що на рівні локальних мереж реалізація механізму агрегування каналів (портів) є дієвим засобом підвищення їхньої продуктивності та надійності. Обґрунтовано умови, за яких найбільш доцільним є використання цієї схеми. Продемонстровано, що в цих умовах при реалізації схеми агрегування доцільно було обмежитись чотирма каналами. Результати проведеного дослідження підтвердили ефективність використання запропонованого рішення щодо агрегування каналів (портів) та дозволили сформулювати загальні рекомендації, пов’язані з реалізацією на практиці надійної маршрутизації. Отже, пропонується використовувати чотири агреговані канали за умови, що ймовірність безвідмовної роботи каналів становить від 0,5 до 0,7. У разі, якщо ймовірність безвідмовної роботи каналів перевищує 0,7, доцільно обмежитися двома каналами. Подальше збільшення кількості агрегованих каналів впливає переважно на вартість і продуктивність мережі, але не покращує показники надійності.

Ключові слова: мережа, надійність, порт, агрегування, комутатор

Sytnikov Roman, Lemeshko Valentyn, Krepko Alla, Stadnik Volodymyr

Research of local network reliability indicators during the implementation of the port aggregation scheme

The article is devoted to a relevant scientific and applied problem related to the improvement of potential solutions for increasing the reliability of local networks by means of link (port) aggregation on switches. The article presents a study aimed at a comparative quantitative analysis of the reliability level of a local network in which the mechanism of link (port) aggregation is implemented. The technological task is formulated in the form of a mathematical model for calculating the probability of network uptime with a port aggregation scheme. The boundary values of network reliability indicators are calculated depending on the level of reliability of individual links and the implemented port aggregation scheme, for which the code in MATLAB is written and the corresponding graphs are constructed. It is established that at the level of local networks, the implementation of the mechanism of link (port) aggregation is an effective means of increasing their performance and reliability. The conditions under which this scheme is most appropriate are substantiated. It is demonstrated that in these conditions when implementing the aggregation scheme, it was advisable to limit ourselves to four links. The study results have confirmed the effectiveness of the proposed solution for aggregating links (ports) and allowed us to formulate general recommendations related to the implementation of reliable routing in practice. Consequently, it is proposed to use four aggregated links, provided that the probability of link failure is between 0.5 and 0.7. If the probability of link failure exceeds 0.7, it is advisable to limit the number of aggregated links to two. Further increases in the number of aggregated links affect the cost and performance of the network but do not improve reliability.

Keywords: network, reliability, port, aggregation, switch