Ви є тут

Методи та засоби підвищення живучості розподілених телекомунікаційних систем.

Автор: 
Бабенко Костянтин Юрійович
Тип роботи: 
Дис. канд. наук
Рік: 
2004
Артикул:
3404U003868
129 грн
Додати в кошик

Вміст

ГЛАВА 2.
МЕТОДЫ ТОПОЛОГИЧЕСКОЙ И НЕЙРОСЕТЕВОЙ КОРРЕЛЯЦИИ АВТОНОМНЫХ СООБЩЕНИЙ О НЕИСПРАВНОСТЯХ
Во второй главе диссертационной работы выполнен анализ и исследование методов повышения живучести распределенных телекоммуникационных систем на основе использования систем мониторинга состояния оборудования и корреляции автономных сообщений о неисправностях оборудования. Детально исследованы методы топологической и нейросетевой корреляции потока сообщений о неисправностях.
2.1 Метод топологической корреляции потока сообщений о неисправностях

С целью эффективного мониторинга распределенных телекоммуникационных систем на основе анализа потока сообщений о неисправностях был разработан метод определения зависимостей в данном потоке, а также алгоритмы локализации неисправностей. Для решения поставленной научной задачи предложено использовать метод топологической корреляции потока сообщений о неисправностях, суть которого заключается в следующем. Топология объекта мониторинга - распределенной телекоммуникационной системы - представляется в виде взвешенного графа. Каждое пришедшее автономное сообщение соотносится с объектом на графе сетеобразующего элемента, о неисправности которого свидетельствует это сообщение. Далее выполняется анализ пришедших сообщений как непосредственно для сетеобразующего элемента, так и в масштабах всей системы в целом (сетеобразующие элементы связаны между собой выделенными линиями, логическими туннелями и т.д.). Результатом анализа является разделение сообщений на "причинные" - сообщения, которые непосредственно свидетельствуют о неисправности, и "зависимые", которые являются следствием обнаруженной неисправности.
Современные сетеобразующие элементы автоматически формируют текущее состояние внутреннего физического и логического объекта в случае его выхода из строя. При этом все связанные с ним объекты нижних уровней также выходят из строя. Например, из-за несоблюдения температурного режима выходит из строя одна из протоколообразующих карт. Соответственно, неработоспособными становятся все физические порты, имеющиеся на этой карте. При отказе физических портов перестают работать и логические порты и т.д. При выходе из строя каждой из соответствующих компонент сетеобразующий элемент формирует и отправляет автономное сообщение о неисправности. Данное положение верно как для одного сетеобразующего элемента, так и для всей телекоммуникационной системы в целом. В распределенной телекоммуникационной системе всегда присутствуют связи между элементами сетеобразующего оборудования - как физическими (выделенные линии), так и логическими (протокольные туннели). При представлении системы в виде топологического графа данные связи изображаются ребрами, которые связывают соответственно физические и логические объекты смежных сетеобразующих элементов.

2.1.1. Графовое представление топологии распределенной телекоммуникационной системы

Для осуществления топологической корреляции предложено использовать представление сетеобразующего элемента в виде дерева, узлами которого являются внутренние компоненты сетеобразующего оборудования (как физические, так и логические), а ребрами - структурные связи между ними. Вершина дерева - узел который непосредственно соответствует сетеобразующему элементу. Вышеописанное дерево является планарным, направленным, причем ребра направлены от вершины [62]. Узлы в вышеописанных деревьях принадлежат к определенным уровням в зависимости от архитектуры и внутренней структуры того или иного сетеобразующего элемента. Количество уровней может изменяться, однако оно фиксировано для распределенных телекоммуникационных систем одного типа. Сетеобразующий элемент на каждом из уровней может иметь один или более объектов либо не иметь ни одного объекта, за исключением первого уровня. Ребра соединяют объекты более высокого уровня с объектами более низкого уровня, и не обязательно с соседним и нижележащим. . В качестве ограничения принимается условие, что один объект может иметь только одно входное ребро ("содержаться" только одним объектом).
В работе предложено представлять всю мониторируемую распределенную телекоммуникационную систему в виде графа, каждое дерево которого отображает структуру сетеобразующего элемента. Узлы различных (назовем их смежными) деревьев соединены между собой ребрами. Данные ребра соответствуют выделенным линиям, внутрикабельным соединениям и т.д., они являются двунаправленными. Таким образом, в графе распределенной телекоммуникационной системы есть два типа ребер: однонаправленные внутри деревьев, назовем их ребрами малого веса, а также двунаправленные связи между деревьями, которые будем называть ребрами большого веса.
Для упрощения представления вводится ограничение, в соответствии с которым ребра большого веса соединяют только те узлы деревьев, которые относятся к одним и тем же уровням.
Покажем на следующем примере, как может порождаться ветвь такого графа. Вершиной является непосредственно сетевой элемент. Он содержит в себе шасси расширения с протоколообразующей картой. На карте расположены физические порты, каждый из них содержит логический порт (что соответствует протоколу канального уровня модели OSI) с одним или несколькими логическими туннелями (которые соответствуют протоколу транспортного уровня модели OSI). Структурная схема представления распределенной телекоммуникационной системы приведена на Рис 2.1
Рис 2.1 Структурная схема распределенной телекоммуникационной системы в виде взвешенного графа с внутренней топологией сетеобразующего элемента
Как известно, возможны две формы представления графа в матричной форме: матрицей смежности и матрицей инциденций [63]. В настоящей работе используется матрица инциденций, поскольку ребра представляемого графа имеют различный вес. В дополнение к описанному выше разбиению на ребра большого и малого веса отметим, что веса соединительных ребер при имитационном моделировании, которое будет рассмотрено в главе 3,