Євсєєва Оксана Юріївна, Ільяшенко Євген Миколайович, Ткачова Олена Борисівна

Математична модель і метод комплексного управління ресурсами транспортної програмно-конфігурованої мережі

Запропоновані модель і метод комплексного управління різнотипними ресурсами транспортних пакетних оптичних мереж, побудованих відповідно до концепції програмного конфігурування. В якості критерію оптимальності було обрано мінімум сумарного енергоспоживання мережею. Метод передбачає виділення трьох основних підзадач: маршрутизації потоків на IP-рівні в умовах заданої віртуальної топології, перегляду вимог до цієї топології та формування нової структури світлових шляхів згідно до вимог трафіку, що надходить на обслуговування. Показано, що встановлення прямого світлового шляху є обґрунтованим лише при перевищенні трафіком певного порогу, величина якого залежить від поточної структури доступних шляхів.

Ключові слова: мережа, модель, метод, управління, ресурс, топологія

Yevseyeva Oksana, Ilyashenko Yevgen, Tkachova Helen

Mathematical model and method of complex resource management in software-defined networking

A dynamic mathematical model and appropriate method for comprehensive resource management in transport packet optical networks were offered. They were developed for transport software defined networks in concordance with principles of virtualization and centralized optimal control. Method assumes virtualization of resources at underlying optical layer for their abstracted representation at IP-layer and separation of control functions at different levels. Total energy consumption was chosen as the optimality criterion for decision making according to the global energy-saving trend. The mathematical model of transport SDN has dynamic nature that involves the periodic recalculation of all types of control variables and allows to adapt to the structural and functional changes, such the failure of a cable, router or optical cross-connector, or changes in the incoming traffic pattern. The method includes three major sub-tasks: routing of packet flows at IP-level where virtual topology is assumed to be given, revision of requirements for this topology structure, and establishing of new lightpaths and creating of new virtual topology in accordance with arriving IP-traffic. As simulation results show, required structure of actual virtual topology is determined mainly by pattern of incoming traffic. It is shown that the establishment of a direct lightpath is reasonable only if the incoming traffic exceeds a certain threshold, the value of which depends on the current structure of the available routes.

Keywords: network, model, method, management, resource, topology

Евсеева Оксана Юрьевна, Ильяшенко Евгений Николаевич, Ткачева Елена Борисовна

Математическая модель и метод комплексного управления ресурсами транспортной программно-конфигурируемой сети

Предложены модель и метод комплексного управления разнотипными ресурсами транспортных пакетных оптических сетей, построенных в соответствии с концепцией программного конфигурирования. В качестве критерия оптимальности выбран минимум энергопотребления. Метод предполагает выделение трех подзадач: маршрутизации потоков на IP-уровне в условиях заданной виртуальной топологии, пересмотра требований к топологии и формирования новой структуры световых путей в соответствии с поступающим трафиком. Показано, что установление прямого светового пути обосновано при превышении трафиком определенного порога, величина которого зависит от текущей структуры доступных путей.

Ключевые слова: сеть, модель, метод, управление, ресурс, топология