СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ СЕТИ СВЯЗИ С ПАМЯТЬЮ Российский патент 2020 года по МПК H04L12/54 

Изобретение относится к области обеспечения функционирования информационно-телекоммуникационных систем и их подсистем управления и может быть использовано для определения взаимозависимостей их устойчивости, памяти, пропускной способности и производительности в целях повышения устойчивости функционирования сети связи в условиях различного рода отказов оборудования за счет повышения вероятности передачи блоков данных функционирующих информационных направлений вследствие перераспределения и согласования разнородных ресурсов сети связи (динамической коррекции маршрутизации), в том числе при отсутствии постоянно действующего маршрута.

Информационно-телекоммуникационные системы относятся к классу больших систем, этапы проектирования, внедрения, эксплуатации и эволюции которых невозможны без учета взаимосвязей и взаимовлияния их свойств. (Советов Б.Я., Яковлев С.А. «Моделирование систем». - М.: Высшая школа, 2009, - 343 с).

Развитие цифровых и информационных технологий привело к возрастанию роли свойств памяти и производительности оборудования сетей связи. Если в локальных вычислительных сетях, центрах обработки данных и в автоматизированных системах управления эти свойства активно используются и являются одними из ключевых при проектировании, то в сетях связи они играют второстепенную, обеспечивающую роль, хотя позволяют с новой стороны взглянуть на процесс передачи данных, особенно в транспортных сетях связи.

Задействование памяти в процессе передачи данных, особенно в транспортных сетях, неизбежно скажется на времени их передачи, с одной стороны, и повысит вероятность передачи блоков данных в случаях отказов, с другой. Сокращение времени передачи данных возможно за счет увеличения производительности оборудования элементов сети. Различные категории данных имеют разное предельное допустимое время передачи, что определяется видом данных, категорией источника информации, загруженностью сети и др. Все это необходимо учитывать при проектировании и строительстве сети связи.

Известные способы обеспечения устойчивости сетей связи не учитывают свойств памяти и производительности для повышения вероятности передачи блоков данных в функционирующих информационных направлениях сети при различных деструктивных воздействиях на телекоммуникационную инфраструктуру.

Перечисленные выше факторы указывают на необходимость разработки способов повышения устойчивости сетей связи с учетом возможности реализации потенциала применения в них памяти в процессе передачи данных.

Термины и определения, используемые в заявке.

Сеть связи - технологическая система, включающая в себя средства и линии связи и предназначенная для электросвязи (Федеральный закон от 7 июля 2003 г. N 126-ФЗ «О связи»).

Узел связи - совокупность технических средств связи, обеспечивающих маршрутизацию трафика (данных), оказание услуг связи и присоединение пользователей к сети общего пользования.

Узел коммутации - узел связи на котором осуществляется коммутация линий связи (каналов и трактов в ней) согласно маршрута информационного направления.

Корреспондирующий узел связи - узел связи к которому присоединен пользователь (отправитель/получатель) информационного направления.

Линия связи - линии передачи, физические цепи и линейно-кабельные сооружения связи.

Блок данных - битовая последовательность, передаваемая как единое целое между элементами информационно-телекоммуникационной системы. Для различных технологий - это пакет, контейнер и др.

Пропускная способность - предельная скорость передачи данных линии связи (информационного направления).

Память - среда для хранения данных в течение определенного времени. Имеет показатели объема, скорости чтения/записи и др.

Производительность оборудования - объем данных, обрабатываемый в единицу времени.

Информационное направление - совокупность технических средств связи, обеспечивающая перенос данных между корреспондентами.

Маршрутизация - процесс определения маршрута передачи данных в сетях связи.

Устойчивость сети связи - способность сети связи выполнять свои функции при выходе из строя части элементов сети в результате воздействия дестабилизирующих факторов [ГОСТ Р 53111-2008. Устойчивость функционирования сети связи общего пользования. Требования и методы проверки].

Так, известен способ повышения устойчивости защищенного соединения между элементами системы корпоративного управления с помощью инфотелекоммуникационных ресурсов, находящихся под управлением двух и более операторов связи (патент РФ №2715285, G06F 15/16 (2006.01), опубл. 26.02.2020 г. бюл. №6). В способе на первом и втором компьютерах-клиентах записывают в множество AS1 и AS2 адреса сетей связи, к которым существует возможность их подключения, на прикладной сервер отправляют сообщение, содержащее множество адресов сетей AS1 и AS2, по количеству транзитных узлов вычисляют длину маршрута между первым и вторым компьютером-клиентом при всех вариантах их подключения к сетям связи из множества AS1 и множества AS2 соответственно, при этом выявляют подключение, при котором длина маршрута между первым и вторым компьютером-клиентом по количеству транзитных узлов будет минимальна. При прохождении сообщения от прикладного сервера через туннелирующий сервер добавляют в него информацию, необходимую для установки защищенного соединения первого компьютера-клиента со вторым компьютером-клиентом.

Недостатком способа-прототипа является отсутствие возможности сохранения данных в функционирующих информационных направлениях при отсутствии маршрута, вследствие отказов, между корреспондентами во время передачи трафика, что приведет либо к его потере, либо к существенному увеличению времени обмена данными.

Известен способ маршрутизации трафика, имеющего приоритетный класс в сети связи, включающий двух и более операторов (патент РФ №2631144, H04L 12/70 (2013.01), опубл. 19.09.2017 г. бюл. №26). В этом способе в условиях недостаточности сетевых ресурсов за счет формирования новых маршрутов передачи трафика и обхода «узких мест» в сети через установленные многофункциональные абонентские терминалы доверенных абонентов обеспечивается гарантированное обслуживание приоритетного трафика в инфотелекоммуникационной сети, включающей двух и более операторов.

Недостатком указанного способа является построение маршрута между абонентами сети связи с учетом только пропускной способности сети и текущей нагрузки, при этом не учитывается возможность отсутствия постоянно-действующих маршрутов и возможность использования памяти телекоммуникационных средств для передачи данных в таких условиях.

Наиболее близким по технической сущности аналогом (прототипом) к заявленному способу является способ обеспечения устойчивости сетей связи в условиях внешних деструктивных воздействий (Патент РФ 2379753, G06F 21/20 (2006.01), G06N 3/02 (2006.01) опубл. 20.01.2010. бюл. № 2), заключающийся в том, что контролируют значения деструктивных воздействий на линии связи, одновременно с этим оценивают значение пропускной способности каждого рода линии связи, масштабируют полученные значения относительно максимальных значений для каждого класса параметров, по данным значениям обучают искусственные нейронные сети с радиальными базисными элементами для аппроксимации зависимостей производительности каждого рода линии связи от значений деструктивных воздействий, матрицы синаптических весов обученных нейросетей запоминают, а в дальнейшем инсталлируют в соответствии с конкретным построением сети связи для оценки пропускной способности по прогнозным значениям деструктивных воздействий, полученных с задержкой по времени; на основе прогнозных значений пропускной способности для каждой линии связи осуществляют распределение доступного ресурса сети между абонентами с учетом их категорий приоритета.

Недостатком способа-прототипа является отсутствие возможности передачи данных в функционирующих информационных направлениях при отсутствии постоянно-действующих маршрутов и реализации потенциала ресурсов памяти узлов связи для повышения вероятности информационного обмена в таких условиях.

Технической проблемой, на решение которой направлено предлагаемое решение, является наличие отказов передачи данных в сетях связи из-за отказов оборудования по различным причинам (превышение пропускной способности линии связи, технический сбой оборудования, превышение предела производительности оборудования, сбой электропитания и др.), что может привести к нарушению устойчивого информационного обмена между корреспондентами по причине отсутствия постоянно-действующих маршрутов.

Техническая проблема решается за счет последовательного и обоснованного определения узла коммутации, в буферной памяти которого будут храниться данные на период отсутствия хотя бы одного маршрута в информационном направлении.

Техническим результатом изобретения является повышение устойчивости сети связи в условиях различного рода отказов оборудования за счет повышения вероятности передачи блоков данных функционирующих информационных направлений вследствие перераспределения и согласования разнородных ресурсов сети связи (динамической коррекции маршрутизации), в том числе при отсутствии постоянно действующего маршрута.

Технический результат достигается тем, что в известном способе обеспечения устойчивости сетей связи в условиях внешних деструктивных воздействий, заключающемся в том, что контролируют значения деструктивных воздействий на элементах телекоммуникационной сети, оценивают техническое состояние элементов сети связи, оценивают значение пропускной способности линии связи, и прогнозируют время, в течение которого элементы сети будут находиться в работоспособном состоянии, дополнительно фиксируют свершившиеся деструктивные воздействия, для оценки технического состояния определяют количество функционирующих элементов сети связи и характер их сбоев, оценивают характеристики памяти и производительности узлов связи, определяют элементы сети, которые неизбежно выйдут из строя, прогнозируют время восстановления вышедших из строя элементов сети, определяют для каждого информационного направления все возможные маршруты передачи блоков данных, отличающихся друг от друга как минимум одним элементом, проверяют условие нахождения хотя бы одного маршрута передачи блоков данных, при наличии маршрутов передачи блоков данных рассчитывают коэффициент использования пропускной способности для всех линий связи и коэффициент использования производительности узлов связи, устанавливают пороговое значение для данных коэффициентов, корректируют исходный маршрут передачи блоков данных каждого информационного направления по критериям минимизации использования пропускной способности линий связи и минимизации использования производительности узлов связи с учетом категорий приоритетов данных, выхода из строя и восстановления элементов сети связи, при отсутствии маршрутов передачи блоков данных информационных направлений запоминают блоки данных информационных направлений в буферной памяти на тех узлах коммутации сети, где прервался исходный вариант маршрутизации, рассчитывают коэффициент использования буферной памяти на узлах коммутации, задают его пороговый уровень, запоминают и контролируют значение коэффициента буферной памяти на всех узлах коммутации при исходном варианте маршрутизации, идентифицируют хранящиеся в буферной памяти узлов коммутации блоки данных по отношению к тому или иному информационному направлению, определяют для каждого информационного направления все возможные после восстановления элементов сети связи маршруты передачи блоков данных, отличающихся друг от друга как минимум одним элементом, прогнозируют время восстановления этих маршрутов, строят вариационный ряд времени восстановления маршрутов для каждого информационного направления, корректируют исходный маршрут каждого информационного направления по старшинству членов вариационного ряда времени восстановления маршрутов и критерию минимизации использования буферной памяти, передают хранящиеся блоки данных информационных направлений при восстановлении маршрутов передачи блоков данных.

Из уровня техники не выявлено решений, касающихся способов повышения устойчивости сетей связи, характеризующихся заявленной совокупностью признаков, следовательно, что указывает на соответствие заявленного способа условию патентоспособности «новизна».

Результаты поиска известных решений в данной и смежной областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипов признаками заявленного изобретения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

«Промышленная применимость» способа обусловлена наличием аппаратно-программной базы, на основе которой могут быть выполнены устройства, реализующие способ.

Заявленный способ поясняется фиг. 1 - блок-схема способа повышения устойчивости сети связи с памятью.

Заявленный способ реализован в виде блок-схемы, представленной на фиг. 1.

В блоке 1 контролируют значения деструктивных воздействий на элементах телекоммуникационной сети. Это необходимо для своевременного выявления деструктивных воздействий на сеть и требует постоянного мониторинга всех ее доступных элементов.

Под мониторингом понимают непрерывный процесс сбора и анализа информации о значении диагностических параметров состояния объекта [Ивановский В.Н. Системы мониторинга. Инженерная практика. 2010. № 09].

Для измерения значений параметров могут быть использованы известные средства измерений.

Например, дестабилизирующим фактором для сети электросвязи является физический или технологический процесс внутреннего или внешнего по отношению к сети электросвязи характера, приводящее к выходу из строя элементов сети (ГОСТ Р 53111-2008: Устойчивость функционирования сети связи общего пользования. Требования и методы проверки. Согласно ГОСТ Р 53111-2008 воздействие дестабилизирующих факторов на сети электросвязи разделяется на воздействие внутренних и внешних дестабилизирующих факторов. Под внешними дестабилизирующими факторами по отношению к сети электросвязи понимаются такие дестабилизирующие факторы, источники которых расположены вне сети электросвязи. В зависимости от характера воздействия на элементы сети электросвязи внешние дестабилизирующие факторы делятся на классы: механические (сейсмический удар, ударная волна взрыва, баллистический удар); электромагнитные (низкочастотное излучение, высокочастотное излучение, сверхвысокочастотное излучение, электромагнитный импульс); ионизирующие (альфа-излучение, бета-излучение, гамма-излучение, нейтронное излучение); термические (световое излучение взрыва). Под внутренними дестабилизирующими факторами по отношению к сети электросвязи понимаются дестабилизирующие факторы, источники воздействия которых находятся внутри сети электросвязи и имеется достаточная информация о характеристиках их воздействий, позволяющая принимать эффективные решения по их локализации и проведению соответствующих профилактических и ремонтно-восстановительных мероприятий на всех этапах, от разработки и производства средств электросвязи до проектирования и эксплуатации сетей электросвязи. Наиболее распространенными источниками внутренних дестабилизирующих факторов являются: качество электрических контактов; старение электро-радиоэлементов (изменение со временем их характеристик); нарушение электромагнитной совместимости (нарушение экранирования, заземлений, фильтрации) и, вследствие этого, ухудшение устойчивости оборудования электросвязи к воздействию электромагнитных помех; перебои в электроснабжении. Параметрами, характеризующими дестабилизирующий фактор, могут выступать: например, для сейсмической волны (механические внешние дестабилизирующие факторы) - амплитуда волны, ее скорость (ускорение), продолжительность импульса (число фаз в импульсе) и т.д. (Геологический словарь. т.2. М.: Недра, 1973. - 456 с., стр. 135); для электромагнитного импульса (электромагнитные внешние дестабилизирующие факторы) - изменения напряженностей электрического и магнитного полей во времени (форма импульса) и их ориентация в пространстве, а также величина максимальной напряженности поля (Электромагнитный импульс. Электронный ресурс www://http://gochs.info/p0967.htm. Дата последнего обращения 08.12.2019; Лоборев В.М. (ред.) Физика ядерного взрыва. Том 1. М.: Наука, 1997. - 528 с., стр.85 - 120), основными параметрами электромагнитных излучений - частота, напряженность электрического и магнитного полей (Богуш В.А., Торботько Т.В., Гусинский А.В и др. Электромагнитные излучения методы и средства защиты. Под ред. Л. М. Лынькова. - Мн.: Бестпринт, 2003. - 406 с., стр. 11-54) и т.д.

Данные параметры могут быть измерены при помощи известных средств, таких как, например, анализаторы, магнитомеры, измерители напряженности электромагнитных полей [Электронный ресурс. https://100priborov.ru/pribory-dlya-izmereniya-elektromagnitnogo-izlucheniya-emi-2018.html#i. Дата обращения 20.05.2020 г.; Электронный ресурс. http://ekosf.ru/fizicheskie-faktory/elektromagnitnye-polya. Дата обращения 20.05.2020 г.; Электронный ресурс. https://skomplekt.com/mag/1/files/TDA-9_rukov_part1.pdf. Дата обращения 20.05.2020 г.] Для измерения параметров могут использоваться как отдельные и встроенные средства измерения, так и измерительные комплексы. Так, для измерения волоконно-оптической системы передачи используются: рефлектометр для измерения характеристик линейного тракта (оптического волокна) (режим доступа: https://skomplekt.com/solution/reflekt.htm/. Дата обращения: 14.05.2020 г.), когерентные измерители рассеянных сигналов для измерения характеристик волоконно-оптических линий и обнаружения деструктивных воздействий на них (режим доступа: https://t8-sensor.ru/, https://fibertop.ru/poisk_i_ustranenie_neispravnostey_na_vols_s_pom_reflectometra_930XC.htm/. Дата обращения: 14.05.2020 г.), измерители оптической мощности для определения параметров сигнала (режим доступа: https://skomplekt.com/solution/optm.htm/. Дата обращения: 14.05.2020 г.), анализаторы транспортных сетей для тестирования канального оборудования (режим доступа: https://skomplekt.com/tovar/1/3/31/. Дата обращения: 14.05.2020 г.) и т.д.

В блоке 2 фиксируют (выявляют) свершившиеся деструктивные воздействия. Выявление деструктивных воздействий возможно на основе установления отклонений характеристик показателей элементов сети от их штатных диапазонов значений в текущих режимах работы и при текущей нагрузке [Оценка эффективности деструктивных программных воздействий на сети связи / Гречишников Е. В., Добрышин М. М. Системы управления, связи и безопасности, № 2, 2015. - С. 135-146].

В блоке 3 оценивают техническое состояние элементов сети связи для чего:

В блоке 4 определяют количество функционирующих элементов сети связи и характер их сбоев. Количество функционирующих элементов определяет связность сети, а характер сбоев - типы деструктивных воздействий.

В блоке 5 оценивают значения пропускной способности линии связи, характеристики памяти и производительности узлов связи. В этих целях осуществляют измерения указанных характеристик и их сопоставление с плановыми (прогнозными) значениями нагрузки на сеть. Измерение характеристик элементов сети возможно как на всей сети, так и по отдельности, например, при помощи специализированного программного обеспечения (например, сетевая система управления оборудованием компании «Т8» транспортных сетей связи NMS «Фрактал»; режим доступа: http://t8.ru/?page_id=186 , дата обращения 14.05.2020 г.).

В блоке 6 определяют элементы сети, которые неизбежно выйдут из строя. Выявляемые в блоке 4 сбои и их характер могут привести к неизбежному выходу из строя элементов сети в ограниченный период времени или ухудшению их характеристик.

Далее, в блоке 7 прогнозируют время, в течение которого эти элементы будут находиться в работоспособном состоянии. Например, при нарушении централизованного энергообеспечения телекоммуникационных средств их время работы будет определяться ресурсами гарантированных и резервных источников питания.

В блоке 8 прогнозируют время восстановления вышедших из строя элементов сети. Для выполнения требований к точности прогнозирования необходимо набрать статистические данные, объем которых позволит выполнить требования к прогнозированию на установленном промежутке времени (Рабочая книга по прогнозированию / Отв. ред. И.В. Бестужев-Лада. - М.: Мысль, 1982. - 426 с.). Для этого можно использовать статистические данные действующих сетей связи в режимах эксплуатации и пусконаладочных мероприятий. Учитывая то, что способ предполагает определение характера сбоев элементов сети связи, а также огромное количество постоянно-действующих сетей связи, фиксирующих состояние своих элементов, точность прогнозирования при доступе к соответствующему объему статистики, будет высокой.

В блоке 9 определяют для каждого информационного направления все возможные маршруты передачи блоков данных, отличающихся друг от друга как минимум одним элементом.

Формирование маршрутов может быть осуществлено при помощи ЭВМ по известным алгоритмам. Например: Алгоритм Дейкстры (находит кратчайший путь от одной из вершин графа до всех остальных во взвешенном графе. Вес ребер должен быть положительным); Алгоритм Беллмана - Форда (находит кратчайшие пути от одной вершины графа до всех остальных во взвешенном графе. Вес ребер может быть отрицательным); Алгоритм поиска A* (находит маршрут с наименьшей стоимостью от одной вершины (начальной) к другой (целевой, конечной), используя алгоритм поиска по первому наилучшему совпадению на графе); Алгоритм Флойда - Уоршелла (находит кратчайшие пути между всеми вершинами взвешенного ориентированного графа); Алгоритм Джонсона (находит кратчайшие пути между всеми парами вершин взвешенного ориентированного графа); Алгоритм Ли (волновой алгоритм, находит путь между вершинами планарного графа, содержащий минимальное количество промежуточных вершин (ребер); Алгоритм Килдала.

В блоке 10 проверяют условие нахождения хотя бы одного маршрута передачи блоков данных.

При наличии маршрутов передачи блоков данных в блоке 11 рассчитывают коэффициент использования пропускной способности для всех линий связи и коэффициент использования производительности узлов связи. При этом коэффициенты - это отношение нагрузки на линии и узлы связи к их ресурсам пропускной способности и производительности:

, ,

где - коэффициент использования пропускной способности линии связи, - битовая скорость i-го информационного направления, - пропускная способность линии связи, I - количество информационных направлений, проходящих через линию связи; - коэффициент использования производительности узла связи, - нагрузка на производительность j-го информационного направления, - производительность узла связи, J - количество информационных направлений, обслуживаемых узлом связи.

В блоке 12 устанавливают пороговое значение для данных коэффициентов:

, ,

где - пороговое значение коэффициента использования пропускной способности линии связи, - пороговое значение коэффициента использования производительности узла связи.

В современных телекоммуникационных системах превышение нагрузки на производительность их элементов приводит к полному коллапсу последних. Это является характерным свойством и недостатком любого аппаратно-программного средства и именно на этот недостаток направлены DoS и DDoS атаки. Пороговые значения коэффициентов использования пропускной способности и производительности необходимы для предотвращения перегрузки линий и узлов связи, причем они должны быть адаптивны к состоянию сети связи. При проектировании сетей производительность узлов и пропускная способность линий связи соответствуют друг другу, т.е. при полной загруженности линий связи производительность узлов должна справится с поступающей на них нагрузкой (Проектирование и моделирование сетей связи. Лабораторный практикум / В.Н. Тарасов, Н.Ф. Бахарева, С.В. Малахов, Ю.А. Ушаков. СПб.: Лань, 2019 - 240 с.). Под деструктивными воздействиями производительность узлов связи может существенно снижаться и поступающая с линий неизменно высокая нагрузка приведет к перегрузке узлов, т.е. элементы сети могут стать полностью неработоспособными. Для предотвращения коллапса узлов связи необходимо привести в соответствие их производительность и нагрузку, а именно динамически регулировать пороговые значения коэффициентов пропускной способности линий и производительности узлов связи.

В блоке 13 корректируют исходный маршрут передачи блоков данных каждого информационного направления по критериям минимизации использования пропускной способности линий связи и минимизации использования производительности узлов связи с учетом категорий приоритетов данных, выхода из строя и восстановления элементов сети связи.

Приоритезация данных - это функция сети связи, предназначенная для повышения вероятности передачи данных высших приоритетов в заданное время при высокой загрузке, перегрузке или деградации ресурсов сети (классификация и идентификация трафика в мультисервисной сети оператора связи / Кузьмин В. В. Современные проблемы науки и образования. 2014. - №5).

При деструктивных воздействиях элементы сети, частично или полностью, будут восстанавливать свое функционирование, что приведет к изменению объема ресурсов сети и, следовательно, маршрутизации.

Если при проверке условия в блоке 10 маршруты передачи трафика информационных направлений отсутствуют, то в блоке 14 запоминают блоки данных информационных направлений в буферной памяти на тех узлах коммутации сети, где прервался исходный вариант маршрутизации.

В блоке 15 рассчитывают коэффициент использования буферной памяти на узлах коммутации

- коэффициент использования буферной памяти на узлах коммутации, - объем хранящихся в буферной памяти узла коммутации данных j-го информационного направления, - объем буферной памяти узла коммутации, J - количество информационных направлений, обслуживаемых узлом связи;
и задают пороговый уровень коэффициента использования буферной памяти на узлах коммутации :

.

В блоке 16 запоминают и контролируют значение коэффициента буферной памяти на всех узлах коммутации при исходном варианте маршрутизации. Характеристики показателей памяти узлов связи учитываются в его реестре памяти. Запрос в реестр производится автоматически или автоматизировано с помощью стандартных команд (например команда «free - m» в среде Linux).

В блоке 17 идентифицируют, хранящиеся в буферной памяти узлов коммутации блоки данных по отношению к тому или иному информационному направлению. Информационные направления идентифицируют по служебным заголовкам блоков данных. В различных стеках протоколов (например: FDDI, Token ring, Ethernet, ATM) служебные заголовки имеют различные структуры, но, при этом, обязательно содержат данные об отправителе и получателе (Олифер В., Олифер Н. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 5-е изд. - СПб.: Питер, 2016. - 992 с.: ил.).

В блоке 18 определяют для каждого информационного направления все возможные, после восстановления элементов сети связи, маршруты передачи блоков данных, отличающихся друг от друга как минимум одним элементом. Маршруты определяются при установлении узла коммутации, на котором прервался маршрут, как исходного узла маршрутов. Формирование маршрутов может быть осуществлено при помощи ЭВМ по известным алгоритмам, примеры которых приведены в описании блока 9.

В блоке 19 прогнозируют время восстановления этих маршрутов. Для выполнения требований к точности прогнозирования необходимо набрать статистические данные, объем которых позволит выполнить требования к прогнозированию на установленном промежутке времени (Рабочая книга по прогнозированию / Отв. ред. И.В. Бестужев-Лада. - М.: Мысль, 1982. - 426 с.). Для этого можно использовать статистические данные действующих сетей связи в режимах эксплуатации и пусконаладочных мероприятий. Учитывая то, что способ предполагает определение характера сбоев элементов сети связи, а также огромное количество постоянно-действующих сетей связи, фиксирующих состояние своих элементов, точность прогнозирования при доступе к соответствующему объему статистики, будет высокой.

В блоке 20 строят вариационный ряд времени восстановления маршрутов для каждого информационного направления. Вариационный ряд может быть построен по известным алгоритмам при помощи ЭВМ (Вариационные ряды и их характеристики / И.Г. Венецкий. М.: Статистика, 1970 - 160 с.; Теория вероятностей / Е.С. Вентцель. М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1962 - 564 с.).

В блоке 21 корректируют исходный маршрут каждого информационного направления по старшинству членов вариационного ряда времени восстановления маршрутов и критерию минимизации использования буферной памяти. При этом приоритетным критерием в коррекции маршрута выступает старшинство членов вариационного ряда. Если коэффициент использования буферной памяти на ближайшем узле коммутации маршрута, с учетом записи данных информационного направления, превысит пороговое значение в период восстановления следующего элемента сети, то переходят к следующему, по старшинству членов вариационного ряда, маршруту, и т.д.

В блоке 22, при восстановлении маршрутов, передают хранящиеся блоки данных информационных направлений на следующий, в соответствии с скорректированным, в блоке 21, элемент сети с переходом к блоку 10 для дальнейшего управления маршрутизацией передачи данных информационного направления.

Таким образом, за счет за счет перераспределения и согласования разнородных ресурсов сети связи (динамической коррекции маршрутизации), в том числе при отсутствии постоянно действующего маршрута, повышается вероятность передачи блоков данных функционирующих в сети связи информационных направлений, а следовательно и устойчивость сети связи. Технический результат достигнут.

Изобретение относится к способу обеспечения функционирования информационно-телекоммуникационных систем и их подсистем управления. Техническим результатом является повышение устойчивости сети связи в условиях различного рода отказов оборудования за счет повышения вероятности передачи блоков данных функционирующих информационных направлений вследствие перераспределения и согласования разнородных ресурсов сети связи (динамической коррекции маршрутизации), в том числе при отсутствии постоянно действующего маршрута. Определяют взаимозависимости устойчивости сетей связи и памяти, пропускной способности, производительности составляющего их оборудования на этапах проектирования и эксплуатации сетей связи. 1 ил.

Способ повышения устойчивости сети связи с памятью, заключающийся в том, что контролируют значения деструктивных воздействий на элементах телекоммуникационной сети, оценивают техническое состояние элементов сети связи, оценивают значение пропускной способности линии связи и прогнозируют время, в течение которого элементы сети будут находиться в работоспособном состоянии, отличающийся тем, что фиксируют свершившиеся деструктивные воздействия, для оценки технического состояния определяют количество функционирующих элементов сети связи и характер их сбоев, оценивают характеристики памяти и производительности узлов связи, определяют элементы сети, которые неизбежно выйдут из строя, прогнозируют время восстановления вышедших из строя элементов сети, определяют для каждого информационного направления все возможные маршруты передачи блоков данных, отличающихся друг от друга как минимум одним элементом, проверяют условие нахождения хотя бы одного маршрута передачи блоков данных, при наличии маршрутов передачи блоков данных рассчитывают коэффициент использования пропускной способности для всех линий связи и коэффициент использования производительности узлов связи, устанавливают пороговое значение для данных коэффициентов, корректируют исходный маршрут передачи блоков данных каждого информационного направления по критериям минимизации использования пропускной способности линий связи и минимизации использования производительности узлов связи с учетом категорий приоритетов данных, выхода из строя и восстановления элементов сети связи, при отсутствии маршрутов передачи блоков данных информационных направлений запоминают блоки данных информационных направлений в буферной памяти на тех узлах коммутации сети, где прервался исходный вариант маршрутизации, рассчитывают коэффициент использования буферной памяти на узлах коммутации, задают его пороговый уровень, запоминают и контролируют значение коэффициента буферной памяти на всех узлах коммутации при исходном варианте маршрутизации, идентифицируют хранящиеся в буферной памяти узлов коммутации блоки данных по отношению к тому или иному информационному направлению, определяют для каждого информационного направления все возможные после восстановления элементов сети связи маршруты передачи блоков данных, отличающихся друг от друга как минимум одним элементом, прогнозируют время восстановления этих маршрутов, строят вариационный ряд времени восстановления маршрутов для каждого информационного направления, корректируют исходный маршрут каждого информационного направления по старшинству членов вариационного ряда времени восстановления маршрутов и критерию минимизации использования буферной памяти, передают хранящиеся блоки данных информационных направлений при восстановлении маршрутов передачи блоков данных.