Кальней Артём Максимович - инженер, лаборатория системного моделирования и оптимизации, ИВМиМГ СО РАН.
630090, Новосибирск, ул. Проспект Академика Лаврентьева, д. 6
Artyom M. Kalney - Engineer. Laboratory of System Modeling and Optimization, Institute of Computational Mathematics and mathematical geophysics SB RAS (ICMaMGSB RAS).
630090, Novosibirsk, Academician Lavrentiev Avenue St. 6
Родионов Алексей Сергеевич - д.т.н., заведующий лабораторией системного моделирования и оптимизации, ИВМиМГ СО РАН; профессор кафедры вычислительных систем, СибГУТИ.
630090, Новосибирск, ул. Проспект Академика Лаврентьева, д. 6
Тел. +7383 3326949
Aleksej S. Rodionov - Dr. of Sci. (Engineering); Head of the Laboratory of System Modeling and Optimization,fic Institute of Computational Mathematics and mathematical geophysics SB RAS (ICMaMG SB RAS); Professor of the Department of computer science, Siberian State University of Telecommunications and Information Science (SibSUTIS).
630090, Novosibirsk, AcademicianLavrentievAvenue St. 6
Phone: +7 383 3326949
В статье рассматриваются вопросы анализа и структурной оптимизации многоуровневых сетей передачи данных с использованием модели случайной гиперсети. Утверждается, что основным уровнем, подверженным разрушениям под воздействием внешней среды и влияющим на работоспособность сети в целом, является физический уровень, но в структурном плане физические разрушения прежде всего сказываются на уровне канальном. В свою очередь, отказы на канальном уровне влияют на организацию работы сетевого и вышестоящих уровней, в частности, требуют перераспределения потоков, в том числе перестроения виртуальных каналов.
Приводится краткий обзор моделей многоуровневых сетей, используемых для анализа и структурной оптимизации сетей передачи данных различного назначения (в частности, сенсорных сетей мониторинга), даётся описание случайной гиперсети и обсуждаются некоторые задачи повышения надёжности функционирования сетей на сетевом уровне при возможных отказах каналов и узлов сети, т.е. нарушениях её работы на канальном уровне.
В качестве показателей надёжности сетевого уровня сети рассматриваются возможность (вероятность) передачи данных между парой узлов в принципе либо по установленным виртуальным каналам и математическое ожидание числа узлов, способных передать данные в центральный узел.
В качестве целей структурной оптимизации рассматриваются наилучшая укладка виртуальных каналов в известную структуру канальной сети и размещение базовых станций в узлах сети, связь которых с центральным узлом считается надёжной.
The article discusses issues of analysis and structural optimization of multi-level data transmission networks using the random hypernetwork model. It is argued that the main level subjected to destruction under the influence of the external environment and affecting the performance of the network as a whole is the physical level, but in structural terms physical destruction primarily affects the channel level. In turn, failures at the link level affect the organization of work of the network and higher levels; in particular, they require the redistribution of flows including the rebuilding of virtual channels.
A brief overview of multi-level network models used for the analysis and structural optimization of data transmission networks for various purposes (in particular sensor monitoring networks) is presented, a description of a random hypernetwork is given and some problems of increasing the reliability of the functioning of networks at the network level in the event of possible failures of channels and network nodes are discussed, that is, disruption of its operation at the link level. As indicators of the reliability of the network layer of the network, the possibility (probability) of data transmission between a pair of nodes in principle or via established virtual channels and the mathematical expectation of the number of nodes capable of transmitting data to the central node are considered.
The goals of structural optimization are the best placement of virtual channels in the known structure of the channel network and the placement of base stations in network nodes which connection with the central node is considered to be reliable.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.