DOI: 10.7256/2454-0714.2020.4.34456

Аннотация: Одним из актуальных направлений цифровой экономики является развитие служб, основанных на применении систем локального позиционирования объектов. В статье представлены результаты аналитического моделирования системы определения местоположения, построенной на оборудовании стандарта IEEE 802.15.4. Целью данного исследования является оценка эффективности передачи данных в ZigBee сети. В качестве инструмента моделирования выбран математический аппарат сетей массового обслуживания (СеМО), доказавший свою эффективность для расчёта характеристик различных инфокоммуникационных систем. Метод анализа средних значений был выбран авторами для оценки показателей качества обслуживания благодаря его вычислительной простоте и адекватности полученных результатов. Авторами была разработана структурная схема исследуемой системы определения местоположения. На основе сетевой архитектуры разработаны концептуальная, алгоритмическая и программная модели в виде замкнутой однородной сети массового обслуживания и выполнен расчёт её характеристик. Полученные в результате моделирования параметры позволяют оценить и проанализировать показатели качества обслуживания в телекоммуникационном сегменте исследуемой системы локального позиционирования, такие как задержка, производительность, коэффициент загрузки сети и вероятность потерь, которые могут быть использованы для эффективного управления трафиком в телекоммуникационном сегменте системы геопозиционирования, построенной на основе стандарта IEEE 802.15.4.

DOI: 10.7256/2454-0714.2013.2.7345

Аннотация: Рассматривается способ расчета емкости буферного накопителя коммутационных узлов для сетей ЭВМ, не требующий задания конкретных функций распределения поступающего потока сообщений и длительностей обработки на узле. Предлагаемый способ позволяет рассчитать требуемое значение емкости буферных накопителей, используя средние значения интенсивности поступающих потоков и продолжительности обработки сообщений.

DOI: 10.7256/2454-0714.2013.3.10773

Аннотация: В данной статье описываются основные принципы технологии удаленного прямого доступа к памяти (RemoteDirectMemoryAccess – RDMA, англ.) в архитектурах высокопроизводительных вычислительных систем.Особое внимание уделеноалгоритмам передачи данных в сеть/из сети:рассмотрен стандартный алгоритм передачи данных (на примере сетей, построенных на основе стека протоколов TCP/IP), и алгоритм с использованием технологии RDMAв указанных системах. Исследованы наиболее популярные вычислительные архитектуры, поддерживающие режим удаленного прямого доступа к памяти, показана эффективность применения технологии RDMA в высокопроизводительных сетевых архитектурах на примере сетей 10 GigabitEthernet. С использованием теории множеств, на основе расчетов рабочих тактов процессора при выполнении обработки сетевых команд и данных осуществляется сравнение производительности узлов вычислительных систем, передача данных в которых происходит по стандартным алгоритмам и узлов, в которых реализована технология RDMA. Обоснована целесообразность использования технологии RDMA в вычислительных узлах высокопроизводительных архитектур. В архитектурах современных компьютерных систем вычислительные узлы объединены между собой сетевыми технологиями, и значительный объем данных передается по сети. Одним из методов повышения эффективности работы вычислительных узлов, а значит и сетевой вычислительной системы в целом, является разгрузка их процессоров от сетевых вычислений с помощью режима удаленного прямого доступа к памяти (RDMA).Режим RDMA – это технология, которая позволяет передавать сетевые данные, минуя центральный процессор, напрямую из буферов сетевого адаптера в буферы приложения, тем самым освобождая процессор от обработки сетевых данных В вычислительных архитектурах высокопроизводительных систем объем входящего и исходящего сетевого трафика очень высок, и обработка сетевых данных занимает большое количество процессорного времени, поэтому предложенная технология удаленного прямого доступа к памяти актуальна для разгрузки процессора конкретного вычислительного узла, а значит, и для повышения производительности системы в целом. По сравнению со стандартной передачей данных, в которой процессор вычислительного узла системы полностью обрабатывает сетевые данные, технология RDMA позволяет освободить процессор от сетевой нагрузки и направить всю производительную мощность на решение внутренних задач, тем самым повысив скорость решения задач и надежность системы в целом.

DOI: 10.7256/2454-0714.2020.2.29170

Аннотация: Повышение производительности различного рода сетей связи в современном мире остаётся актуальной задачей, в связи с чем ведутся исследования по созданию аппаратного обеспечения, расширяющего пропускную способность физических каналов, разрабатываются новые и модифицируются существующие сетевые протоколы, проводится математическое и компьютерное моделирование механизмов передачи данных в сетях связи. Скорость и надёжность передачи данных по сетям зависит также от ряда факторов, характер влияния которых является случайным. Совокупность таких факторов называют случайной средой. Если изменение состояний среды имеет непрерывный характер, то говорят о диффузионной среде. Объектом исследования данной работы являются сети связи, управляемые протоколами множественного доступа и функционирующие в случайной (диффузионной) среде. Инструментом исследования сетей множественного доступа является математический аппарат теории конечно-разностных и дифференциальных уравнений, теории случайных процессов и теории массового обслуживания. Предложенная математическая модель сетей связи в диффузионной среде исследуется асимптотическим методом. Научная новизна работы заключается в том, что впервые предложена математическая модель функционирующей в диффузионной среде сети множественного доступа и проведено асимптотическое исследование. Найдено асимптотическое среднее нормированного числа требований на орбите (источнике повторных вызовов), величины отклонения от этого среднего, получена плотность распределения вероятностей значений процесса изменения количества требований на орбите.

DOI: 10.7256/2454-0714.2018.3.26695

Аннотация: Предметом исследования являются алгоритмы взаимодействия мобильных станций для совместного использования широковещательного канала беспроводной сети с маркерным доступом. Объектом исследования является беспроводная сеть с маркерным доступом. Автор подробно рассматривает такие аспекты темы как совмещение технологий локальных вычислительных сетей: стандарта беспроводной коммуникации IEEE 802.11 (технология Wi-Fi) и технологии сетевого кольца с маркерным доступом (технология Token Ring), описывающих взаимодействие мобильных станций для совместного использования общего широковещательного канала. Методология исследования объединяет методы системного анализа, информатики, теории надежности, теории систем массового обслуживания, информационно-логического проектирования, математического моделирования. Основными выводами проведенного исследования являются алгоритмы беспроводного взаимодействия мобильных станций для совместного использования широковещательного канала, обеспечивающие надежную (по критериям ограниченной задержки и зарезервированной полосы пропускания) связь, уменьшающие количество повторных передач вследствие того, что каждая станция по очереди использует канал в течение равных периодов и вынуждена отказаться от права на передачу по истечении выделенного ей промежутка времени и обеспечивающие устойчивость к отказу узлов и автоматическое восстановление после сбоев.

DOI: 10.7256/2454-0714.2021.2.35617

Аннотация: Предметом исследования настоящей статьи являются новые методы повышения эффективности систем мониторинга Zabbix для компьютерно-вычислительной инфраструктуры универсального инфокоммуникационного коммутатора, построенного по принципу глобально-распределенного вычислительного комплекса с использованием технологий информационного облака. Объектом научного исследования является глобально распределенная вычислительная система компании RingCentral (США), которая построена по технологии гибридного информационного облака, развернутого в более чем ста центрах хранения и обработки данных во всех крупных экономико-географических зонах и предоставляющую универсальные инфокоммуникационные услуги, включающие видео и аудио конференции, виртуальные учрежденческие автоматические телефонные станции и организацию колцентров. Планирование и совершенствование инфокоммуникационных облачных платформ, обеспечивающих предоставление универсальных услуг связи, является сложной научно-технической и экономической проблемой, без решения которой невозможно создание информационной инфраструктуры, с заданными показателями качества обслуживания и отвечающей потребностям общества. Данная проблема стала особо актуальной в условиях мировой санитарно-эпидемиологической пандемии коронавируса, при которых часть производственных процессов была выведена на удаленную работу, и осуществляется без физического присутствия административно-технического персонала на территории предприятий народного хозяйства, что повлекло понижение эффективности работы сетей и качества обслуживания пользователей в отдельных инфокоммуникационных компаниях в связи с превышениями номинальных нагрузок на информационную сеть и, как факт, отказ важных узлов процессинга пользовательского трафика.

DOI: 10.7256/2454-0714.2023.2.40755

EDN: TEVFBN

Аннотация: Объектом данного исследования является сервис по управлению виртуальными машинами в облачной среде. При разработке и эксплуатации такого сервиса возникает необходимость оценки его доступности и надежности на соответствие выбранному уровню качества, на который может рассчитывать клиент. В данной работе представлена разработанная система, позволяющая тестировать доступность облачного сервиса по управлению виртуальными машинами. Рассмотрен метод интеграции с существующей системой мониторинга на предприятии с использованием открытого программного обеспечения с целью уменьшения стоимости разработки и эксплуатации. Разработан и реализован тест-кейс по развертыванию и удалению виртуальной машины с использованием графического интерфейса пользователя, а также определены критерии срабатывания триггеров. Собраны и проанализированы требования к архитектуре и реализации системы на основе производственной статистики сервиса создания виртуальных машин с помощью системы мониторинга Prometheus. Новизна исследования заключается в разработке нового метода тестирования облачного сервиса по управлению виртуальными машинами с целью повышения его надежности и доступности. На основе данного метода описана и реализована система тестирования виртуальных машин а также метод интеграции в систему мониторинга облачного сервиса компании Intel. В процессе эксплуатации облачных сред с помощью данной системы были выявлены проблемные места в архитектуре сервиса создания виртуальных машин, что позволило своевременно оптимизировать работу системы. Описанный метод является эффективным способом тестирования облачных сервисов, и также может использоваться для анализа и повышения надежности и доступности.

DOI: 10.7256/2454-0714.2019.4.31316

Аннотация: В статье представлены результаты анализа погрешности вычисления координат мобильного абонента с помощью трёх точек доступа Wi-Fi, основанного на измерении мощности принятого сигнала. Цель исследования заключалась в разработке системы геопозиционирования для больших складских помещений и предварительной оценке точности вычислений в условиях, приближенных к реальным. Были рассмотрены принципы локального и глобального позиционирования, основанные на измерении различных физических характеристик распространения сигнала, произведён выбор метода для реализации системы определения местоположения. Авторами была разработана схема тестового стенда геопозиционирования в мобильной сети стандарта IEEE 802.11 и программное обеспечение для решения данной задачи с использованием механизма трилатерации. Для симуляции окружающей электромагнитной обстановки в расчётные формулы был добавлен параметр, имитирующий аддитивный белый гауссовский шум. В ходе работы получены графические зависимости ошибки измерения координат объекта от отношения Сигнал / Шум в канале и от удаления от опорной точки доступа. Результаты показали, что даже в наихудших условиях функционирования разработанная система превосходит большинство имеющихся на рынке систем по критерию точности измерения.

DOI: 10.7256/2454-0714.2018.3.26920

Аннотация: В работе представлены результаты аналитического моделирования систем мобильной связи 4G. Целью данного исследования является оценка показателей качества обслуживания QoS в канале сети LTE. В качестве инструмента моделирования выбран математический аппарат сетей массового обслуживания (СеМО), доказавший свою эффективность для расчёта характеристик инфокоммуникационных систем различного назначения и любой размерности. Автором были рассмотрены различные методы исследования, далее на основе эволюционной системной архитектуры LTE разработаны концептуальная, алгоритмическая и программная модели в виде замкнутой однородной СеМО и выполнен расчёт её характеристик. Метод анализа средних значений был адаптирован для получения параметров качества обслуживания сети с технологией LTE. В процессе моделирования получены вероятностно-временные характеристики процесса обслуживания в системах мобильной связи четвёртого поколения: задержка передачи и пропускная способность сети для разного количества активных абонентов, представленные в виде графиков зависимостей от входной нагрузки. Результаты могут быть использованы как для проектирования новых, так и для эффективного управления трафиком в уже имеющихся мобильных сетях.

DOI: 10.7256/2454-0714.2023.4.69171

EDN: NHGRVH

Аннотация: Объектом исследования являются системы передачи информации. В качестве предмета исследования рассматривается повышение качества информации на приемной стороне. Авторы подробно рассматривают такие аспекты темы, как формирование процедуры, существенно снижающей влияние межсимвольной интерференции, обусловленной взаимодействием самого сигнала и окна выборки. Этот источник ошибок, как правило, является доминирующим при скоростях передачи информации близких к пропускной способности канала связи. Исследования по снижению влияния межсимвольных искажений являются важными и актуальными и в последние годы им посвящено значительное количество работ. Рассматривалась модель сигналов, имитирующая передачу последовательности не модулированных импульсов типа меандр. Предполагалось, что обработка входящего потока импульсов производится в режиме реального времени на основе процедур периодического оценивания каждого элемента. Методической основой исследования являлись методы математического моделирования систем передачи информации и методы линеаризации с использованием обобщенного принципа суперпозиции. Основным результатом проведенного исследования является предложенная методика формирования гомоморфного фильтра для обработки входящего потока импульсов в режиме реального времени на основе процедур периодического оценивания каждого элемента. Алгоритм его функционирования обеспечивает преобразование мультипликативного взаимодействия сигнала и окон выборки в аддитивное и обеспечивает разделение мультипликативно взаимодействующих передаваемого информационного сигнала и окна выборки в канале связи. Полученная процедура, снижающая влияние межсимвольной интерференции на приемной стороне, является реализацией оптимального фильтра на основе гомоморфного преобразования. Получена оценка величины межсимвольной интерференции при использовании предложенного способа обработки. Продемонстрирована эффективность метода при потоковой обработке сигналов. Выражения получены в самом общем виде и могут быть детализированы в рамках описанной модели передачи информации, что является предметом дальнейшего исследования.

DOI: 10.7256/2454-0714.2019.1.28782

Аннотация: Предметом исследования настоящей статьи являются новые принципы построения глобально распределенных компьютерно-вычислительной систем для создания программного инфокоммуникационного коммутатора, предоставляющего услуги телефонии, службы отправки факсимильных, коротких и мутимедийных сообщений, через каналы пакетной передачи данных, а также храниения пользовательских файлов. Объектом научного исследования является глобально распределенная вычислительная система компании RingCentral (США), которая начала создаваться с начала основания компании в 1999 году и технологически постоянно развивается в настоящее время. Автор подробно раскрывает основные критерии методики тестирования аппаратного окружения реализованной компьютерной инфраструктуры при переходе на модель распределенных вычислений. Создание архитектуры глобально распреленной вычислительной системы для программного инфокоммуникационного коммутатора, явилось предопределяющим значением в развитии компьютерных систем в области предоставления универсальных инфокоммуникационных услуг. Обмен полученными научными знаниями на профильных конференциях и семинарах показал, что построенная модель инфокоммуникационного сервиса является наиболее современной с технологической точки зрения предложенной архитектуры.