Мерсні Амаль

Дослідження потокової моделі балансування навантаження в телекомунікаційній мережі з неоднорідною архітектурою

Запропоновано удосконалення раніше відомої потокової моделі балансування навантаження в телекомунікаційній мережі (ТКМ), яка максимально задовольняє вимогам концепції Traffic Engineering. Удосконалення пов’язане з переглядом використного критерію оптимальності маршрутних рішень. Пропонується перейти до лінійно-квадратичного критерія, в рамках якого мінімізується не тільки верхній поріг завантаженості каналів зв’язку мережі в цілому, але й окремі коефіцієнти використання каналів. Це дозволило більш ефективно організувати процес балансування навантаження в ТКМ і забезпечити найкращі значення такого важливого QoS-показника як середня міжкінцева затримка пакетів в мережі.

Ключові слова: модель, критерій, потік, балансування, мережа

Mersni Amal

Research of the Flow-based Load Balancing Model in a Telecommunications Network with Nonuniform Architecture

The improvement of previously known flow-based model of load balancing in a telecommunications network (TCN) with nonuniform architectures have been proposed. Under the structural nonuniformity of the TCN it is understood that its structure could be represented by separable graph, or close to it, i.e., telecommunications network comprises routers and links, modeling by cutnodes and bridges, respectively. Functional nonuniformity of TCN has particularly revealed that the network can contain the minimal cut with capacity which was much less than capacity of other network cuts. The improvement is concerned with the revision of the optimality criterion used in routing solutions. It is proposed to transit to a linear-quadratic criterion, which minimizes not only the upper bound of utilization the network links as a whole, but also individual links utilization. It has allowed better organization of the process of load balancing in TCN and to ensure the best value of such an important QoS parameter as the average end-to-end delay of packets in the network: an average from 20-30% to 40-60% compared with solutions based on the use of the Traffic Engineering criterion, and an average from 5-9% to 20-40% as compared with a linear analog of the proposed criterion. As the calculation results demonstrated, the use of the proposed load balancing criterion is most effective in high nonuniformity of the network architecture, for example, when the structure of the network was modeled by separable graph, and capacity of minimal cut differed significantly (down) from the bandwidth of other network cuts. Also, the effectiveness of the proposed solutions was increased by routing traffic with higher Hurst parameter.

Keywords: model, criterion, flow, balancing, network

Мерсни Амаль

Исследование потоковой модели балансировки нагрузки в телекоммуникационной сети с неоднородной архитектурой

Предложено усовершенствование ранее известной потоковой модели балансировки нагрузки в телекоммуникационной сети (ТКС), которая максимально удовлетворяет требованиям концепции Traffic Engineering. Усовершенствование связано с пересмотром используемого критерия оптимальности маршрутных решений. Предлагается перейти к линейно-квадратичному критерию, в рамках которого минимизируется не только верхний порог загруженности каналов связи сети в целом, но и отдельные коэффициенты использования каналов. Это позволило более эффективно организовать процесс балансировки нагрузки в ТКС и обеспечить лучшие значения такого важного QoS-показателя как средняя межконцевая задержка пакетов в сети.

Ключевые слова: модель, критерий, поток, балансировка, сеть