Анотація – зроблений розрахунок надійності прикладного рівня мережі MPLS (Multiprotocol Label Switching) на основі апарату напівмарковських процесів, з урахуванням можливості реконфігурації і фазового укрупнення мережі в цілому

I                                       Введення

Puc 2 Він до Гої переходів мережі з безліч отка-зових станів в працездатні – відповідно повний (а) і укрупнені (б)

Pic 2 Graph of network fault states transition into operable ones – respectively complete (a) and rowed (b)

Високі вимоги до технічних характеристик мереж MPLS, вкпючая швидкодія, надійність і збереження працездатності при перевантаженнях, зумовили створення централізованих мереж MPLS з розподіленою обробкою даних Беручи до уваги вимоги територіального розміщення, побудови програмного і апаратного забезпечення, умов експлуатації мереж MPLS, найбільш доцільною організацією таких систем представляється система забезпечує два рівні QoS (Quality of Service) у мережі MPLS [1] Ідея MPLS полягає в тому, що замість підлягає аналізу на кожній пересилці довгого заголовка 1Р-пакета аналізується набагато коротша і проста мітка, а туннелирование в мережі MPLS на додаток до цього дозволяє перенести ці 1Р-пакети крізь мережу в спеціально виділеному для них тунелі По суті кожен вузол або комутатор LSR (Label Switching Router) мережі MPLS функціонує як пара шин, які підключені до буферам вихідних портів Одночасно, кожен комутатор LSR встановлює в чергу пакети або осередку, призначені конкретному вихідного порту, а потім передає їх відповідно з призначеним FEC (Forwarding Equivalence Class) і використовуваним методом організації трафіку LSP (Label Switching Path) Це буферизация знижує ймовірність втрат Основними показниками QoS на які впливають маршрутизатори LSR мережі MPLS є затримка, варіація затримки і втрати пакетів Найкращим маршрутом LSP мережі MPLS вважається шлях з найменшим сумарним значенням часів затримки У разі відмови будь-якого маршрутизатора LSR основного трафіку відбувається реконфигурация мережі з використанням наступних за значенням швидкодії вузли LSR зі складу мережі MPLS, які можуть забезпечити швидке перенесення трафіку

II                              Основна частина

в мережі MPLS маршрутизатори LSR можуть відслідковувати приєднання до них канали і повідомляти про виниклі проблеми, несправності, втратах пакетів і тд Канали з найбільшим числом проблем розглядаються як менш надійні порівняно з іншими і тому маршрути по них вважаються менш бажаними Чим вище надійність, тим краще маршрут

Розрахунок надійності прикладного рівня мережі MPLS здійснюється за допомогою апарату напівмарковських процесів згідно з методикою викладів в [2]

Рис 1 Він до Гої переходів комутаторів прикладного рівня – відповідно повний (а) і при укрупненні всіх відмовних станів (б)

Pic 1 Application layer switches transitions graph – respectively complete (a) and with all fault states rowing (b)

Цуркану Д Н Технічний університет Молдови пр Штефан чел Маре, 168, Кишинів, MD2004, Молдова Тел: +37322 235-458, факс: +37322 235-236, e-mail: dinutsurcanu @ uniflux-line net

Puc 3 Він до Гої переходів укрупненої мережі комутаторів прикладного рівня

Pic 3 Application layer switches transition graph

Ha рис1, a стан ij відповідає відмови / комутаторів LSR і j умовно-сусідніх Через Ераб Позначимо безліч можливих працездатних станів мережі MPLS Стани / о є працездатними і відповідають ситуації, коли відмовило / комутаторів, а мережа продовжує працювати в повному обсязі Отже, при такому позначенні число у вказує на рівень зниження ефективності, що є неприпустимим, тому стану з] Ф0 буде вважати отказовие

Для спрощення аналізу і розрахунку мережі MPLS, проведемо укрупнення мережі зведенням всіх відмов-вих станів в одне При цьому граф переходів системи буде мати вигляд, представлений на рис1, б, причому стан М +1 являє собою сукупність отказовие станів

Знаючи всі параметри потоків відмов і відновлень між станами і відповідно до графом переходів (рис1, б),

складаємо систему рівнянь Колмогорова:

На першому етапі вирішення визначимо параметри hs, що характеризують ймовірність переходу мережі з безлічі отказовие станів у працездатний

S Для цього розглянемо модель представлену на рис2, а, і проведемо її укрупнення (рис2, б) Тоді параметр hs визначиться відношенням вірогідності відновлення мережі за один крок до сумарного часу її перебування в станах j = s-1b сталому режимі:

рішення отриманої системи рівнянні визначить стаціонарні ймовірності перебування мережі в кожному стані Рг

На заключному етапі вирішення проведемо укрупнення описаної мережі комутаторів прикладного рівня, що реалізують функцій збереженні працездатності, представивши її у вигляді деякого єдиного основного елемента з двома можливими станами (рісЗ) У цьому випадку параметри потоків відмов За основного елемента і його Встановлено πι виразяться наступним обоазом:

III Conclusion

Taking into account that switches belong to the class of high- reliability devices, there is a possibility to use the idea of semi- Markov systems’ phase space enhancement, which can be used at various stages of MPLS network reliability calculation

III                                  Висновок

Будь-який з комутаторів мережі MPLS може перебувати в кінцевому числі помітних станів і зміна його стану відбувається стрибкоподібно через випадкові проміжки часу, розподілені довільно Беручи до уваги, що комутатори відносяться до класу високонадійних пристроїв, в такій ситуації представляється можливим скористатися ідеєю укрупнення фазового простору напівмарковських систем, яку можна застосовувати на різних етапах розрахунку надійності мережі MPLS

IV                         Список літератури

[1] Гольдштейн А Б Проблеми переходу до мультисервис-ним мережам Вісник звязку, 2002, 2, с 28-32

[2] Королюк В С, Турбін А Ф напівмарковських процеси та їх застосування – Київ: Наукова думка, 1976 – 181 с

ON RELIABILITY OF APPLIED LEVEL WITH OPPORTUNITY OF MPLS NETWORK RECONFIGURATION

Tsurcanu DN

Technical University of Moldova 168, Stefan cel Mare Blvd, Kishinev, MD2004, Moldova Tel: +37322 235-458, Fax: +37322 235-236 E-mail: dinutsurcanu@uniflux-linenet

Annotation – Reliability calculation of an applied level of MPLS network (Multiprotocol Label Switching) is carried out on the basis of the semi-Markov device processes, taking into account an opportunity of reconfiguration and phase integration of a network in general

I                                         Introduction

Taking into account the requirements of territorial distribution, hard and software creation and MPLS networks operating conditions, the most rational way of such systems’ organization is the system of two QoS (Quality of Service) levels’ provision in MPLS [1] network Major QoS factors operated by LSR routers of MPLS networks are delay, delay variation and packet loss In case of any LSR basic traffic router breakdown, LSR units from MPLS networks take place for the network reconfiguration with the use of consequent speed value

II                                        Main part

The calculation of MPLS network application layer reliability is carried out with the help of semi-Markov apparatus in accordance with the technique described in paragraph [2]

In the picture 1, a ly state complies with I breakdown of LSR switches and у conditionally adjacent Through £ pa6 lets specify majority of possible operable MPLS network states To facilitate analysis and MPLS network calculation let’s enhance the network by meshing all fault conditions, with the system transition graph looking like that in the picture 1, b

At the first stage let’s determine hs parameters characterizing the probability of the network transition from majority of fault states into operable s For this purpose let’s consider the pattern presented in the picture 2, a, and make its rowing (picture 2, b)

At the final stage let’s make a rowing of the described network of application layer switches, functioning to save operability, representing it in the form of certain single basic element with the two possible states (picture 3) In this case За basic element failure flow parameters and its rebuilds will look as follows:

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології», 2006р