РАЗДЕЛ 2
МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ ПОТОКАМИ ИНФОРМАЦИИ
В ЦИФРОВОЙ СЕТИ ИНТЕГРАЛЬНОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
2.1 Методы выбора направлений передачи информационных потоков
В соответствии с предложенным ранее алгоритмом функционирования многоагентной системы динамического управления центра коммутации при поступлении информационного потока на вход ЦК, прежде всего, определяется направление, по которому этот поток будет передан.
Крупные корпоративные сети обычно имеют сложную топологическую структуру. В таких сетях информация из одного ЦК в другой может быть доставлена по разным направлениям передачи. Как правило, таких направлений бывает несколько. По каждому из них информация передается с различным качеством. Поэтому правильный выбор направления передачи имеет большое значение и оказывает влияние на эффективность информационного обмена, определяемую из выражения (1.3). Выполнение указанной процедуры способствует тому, что важные сообщения с большими значениями передаются по направлениям, обеспечивающим доставку информации со сравнительно малыми значениями и . Таким образом достигается повышение указанной эффективности Э.
Имеется еще ряд причин, вызывающих необходимость проведения процедуры выбора направления передачи. Как правило, современные корпоративные сети имеют достаточно сложную топологическую структуру. В таких сетях передача информации от одного центра коммутации к другому может осуществляться по множеству маршрутов. Поэтому выбор оптимального маршрута в ЦСИО представляется достаточно сложной задачей. В процессе ее решения необходимо использовать сложные алгоритмы, выполнение которых требует расходования существенных временных, вычислительных и аппаратурных ресурсов.
Для упрощения задачи маршрутизации целесообразно ограничить пространство поиска оптимального решения, то есть сократить множество альтернативных маршрутов, среди которых должен осуществиться выбор.
Все множество альтернативных маршрутов можно разбить на ряд подмножеств. Каждому подмножеству будет соответствовать совокупность маршрутов, принадлежащих какому-то одному направлению передачи. При этом каждый отдельный маршрут будет принадлежать только единственному направлению. В результате выполнения процедуры выбора одного из направлений передачи происходит автоматическое исключение маршрутов, принадлежащих другим направлениям, из всего пространства поиска.
Выбор направления передачи должен осуществляться, исходя из возможности выполнения требований по качеству обслуживания сообщений. Если имеется полная информация о качественных характеристиках обслуживания, то выбирается направление, обеспечивающее наилучшую эффективность обслуживания. Если полной информации нет, то выбор направления передачи должен осуществляться в зависимости от имеющейся неопределенности о значениях показателей, характеризующих эффективность передачи.
Выбор должен осуществляться так, что для наиболее ценной информации необходимо выделить направление передачи, обеспечивающее с большей уверенностью выполнение требований по их обслуживанию, чтобы в итоге обеспечить уменьшение величин и .
Предположим, что имеется направлений, по которым возможно передать информацию i-му потребителю. Известна интенсивность обслуживания заявок в каждом из этих направлений . Относительная интенсивность обслуживания i-го направления будет равна
.
Выбор направления передачи, прежде всего, определяется в зависимости от выполнения условия .
Кроме того, выбор направления передачи должен осуществляться исходя из возможности выполнения требований по качеству обслуживания сообщений. Если имеется полная информация о качественных характеристиках обслуживания, то выбирается направление, обеспечивающее требуемое качество. Если полной информации нет, то выбор направления должен осуществляться в зависимости от имеющейся неопределенности о возможности выполнения предъявляемых требований.
Пусть имеется неопределенность о возможности выполнения требований, определяемая энтропией . После некоторого выяснения и получения информации неопределенность становится . Тогда относительное среднее качество полученной информации о возможности выполнения требований будет
. (2.1)
Рассмотрим пример определения величины . Пусть значение распределена по равновероятному закону на интервале возможных значений . При этом точность определения значения равна . В этом случае энтропия равна , где - число градаций. После получения информации о значении величины интервал ее возможных значений равен . Тогда . Следовательно, величина находится из выражения
.
Показатель, по которому необходимо будет определять направление передачи должен зависеть от . Этот показатель должен удовлетворять следующим требованиям:
- при он должен быть равен 0;
- при показатель должен быть равным .
Этим требованиям удовлетворяет показатель
. (2.2)
Направление передачи определяется по максимальному значению . Это косвенно влияет на уменьшение времени доставки сообщений и уменьшение вероятности их потери, что в соответствии с (1.3) приводит к увеличению эффективности сети.
2.2. Оценка эффективности методов выбора направлений передачи
2.2.1. Математические модели методов выбора направления передачи
Для того чтобы показать целесообразность применения описанного выше метода выбора направления передачи, необходимо оценить, как при этом повысится эффективность системы динамического управления в процессе доставки сообщений.
Допустим, имеется два возможных направления передачи сообщения. При передаче сообщения по одному из этих направлений среднее время доставки пакета будет равно . Если для передачи будет выбрано другое направление, то среднее время доставки пакета будет , причем . Условимся, что требованиям абонентов будет удовлетворять передача сообщения только по направлению со