Архитектура программного пакета VPN Designer NC

Введение

1. Преддипломная практика направлена на освоение следующих компетенций:

ОК-5; готовностью использовать на практике умения и навыки в организации исследовательских и проектных работ, в управлении коллективом

ПК-3; способностью к проектированию, строительству, монтажу и эксплуатации технических средств инфокоммуникаций, направляющих сред передачи информации

ПК-5; способностью использовать современную элементную базу и схемотехнику устройств инфокоммуникаций

ПК-6; способностью разрабатывать прогрессивные методы технической эксплуатации инфокоммуникационных систем, сетей и устройств

ПК-9 способностью самостоятельно выполнять экспериментальные исследования для решения научно-исследовательских и производственных задач с использованием современной аппаратуры и методов исследования, способностью участвовать в научных исследованиях в группе, ставить задачи исследования, выбирать методы экспериментальной работы

1.1. Индивидуальное задание на преддипломную практику включает:

- Анализ архитектуры программного пакета VPN Designer

- Анализ базовых функций программного пакета VPN Designer

Место прохождения практики

кафедра РТС; 5 здание КНИТУ-КАИ

1.2. Время прохождения практики

Дата начала практики «9» февраля 2018 г.

Дата окончания практики «22» февраля 2018 г.

1.3. Должность на практике: практикант

Основная часть

Календарный график прохождения преддипломной практики

Постановка задачи

Целью моей работы было изучить , ознакомиться с архитектуры программного пакета VPN Designer Network Calculus для дальнейшего применения Network calculus в задаче оценки параметров телекоммуникационного трафика.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Поиск публикаций, книг по Основам теории сетевого исчисления.

2. Обзор и анализ архитектуры программного пакета VPN Designer.

3. Анализ базовых функций программного пакета VPN Designer

Архитектура программного пакета VPN Designer NC

Рисунок 1 – Архитектура программного пакета VPN Designer NC

Интерфейс пользователя. Интерфейс пользователя выполняет следующие функции:

1. Ввод информации об услуге VPN: указывается класс обслуживания QoS, прописанный в договоре SLA между клиентом и оператором (в частности граница задержки передачи трафика из конца в конец), уровень гарантий QoS (строгие или не строгие), указываются географические точки подключения конечных точек VPN к соответствующим узлам сети оператора.

2. Ввод информации о сети оператора: указывается число возможных марш-рутов между точками подключения офисов клиентов; число узлов каждого марш-рута и число конкурирующих потоков в каждом узле; для каждого конкурирую-щего потока указывается узел входа и выхода.

3. Вывод результатов расчетов из блока решений.

База данных. Служит для хранения информации об услугах VPN, информа-ции о сети оператора, результатов вычислений блока сетевых исчислений. Для по-вышения управляемости, производительности и доступности база данных может быть секционирована на 3 раздела: база данных клиента, база данных оператора и база данных результатов вычислений.

Блок сетевых исчислений. Служит для вычисления сквозных границ характе-ристик QoS, таких как загрузка, задержка, потери пакетов. В зависимости от того, какие необходимы гарантии QoS (строгие или не строгие), блок может вычислять соответственно детерминистические и стохастические границы характеристик QoS. Детерминистические границы вычисляются в блоке DNC. Алгоритм вычис-лений основан на методе, разработанном в главе 3. Стохастические границы вы-числяются в блоке SNC. Алгоритм вычислений может быть реализован на основе моделей теории SNC [10].

Блок решений. Координирует работу всех блоков программного пакета. Про-изводит различные операции над информацией: анализ, сравнение, запись, чтение, удаление. Выводит решения об оптимальных маршрутах, формирует рекоменда-ции по оптимизации сети при наличии перегруженных маршрутов.

Алгоритм планирования услуги VPN. Рассмотрим алгоритм планирования услуги VPN, на основе которого работает блок решений программного пакета VPN Designer NC

Входные данные об услуге VPN и о сети блок решений записывает информа-цию в соответствующие разделы базы данных: базу данных клиента (БДК) и базу данных оператора (БДО). Затем блок решений, проанализировав информацию в БДК, принимает решение использовать для анализа.

Рисунок 2 – Алгоритм планирования услуг VPN

Если требуются строгие гарантии QoS, то в блоке DNC на основе модели VPN, раз-работанной в главе 2, определяется топология возможных маршрутов передачи трафика VPN и для каждого маршрута вычисляется сквозная верхняя граница за-держки. После вычисления границ задержки для всех маршрутов результаты запи-сываются в базу данных результатов вычислений (БДРВ). Блок решений сравни-вает полученные границы задержки для маршрутов с информацией из БДК. На ос-нове сравнения блок решений выбирает маршруты с границей задержки, меньшей либо равной значению задержки заданного класса обслуживания QoS. Если один или несколько маршрутов удовлетворяют заданному классу обслуживания QoS, то информация о них выводится в окно интерфейса пользователя как окончательное решение. Если маршруты не удовлетворяют заданному классу, блок решений пере-направляет исходные данные в блок SNC, где рассчитываются вероятностные гра-ницы задержки для каждого маршрута. Аналогично, они сравниваются в блоке ре-шений с заданными значениями задержки в классе качества QoS в БДК, и, если они удовлетворяют им (но уже с некоторой допустимой вероятностью), то результаты выводятся через интерфейс пользователю. При этом блок решений указывает, что точные значения границ задержки не могут быть гарантированы на возможных маршрутах, однако услуга VPN может быть предоставлена клиенту с вероятност-ными гарантиями границ задержки по более дешевому тарифу. Если вычисленные границы задержки, как точные, так и вероятностные, не удовлетворяют заданным в БДК, то блок решений выводит информацию о том, что услуга VPN не может быть предоставлена клиенту в данном сетевом сегменте. Помимо этого, блок реше-ний выдает рекомендации о том, что возможно необходимо пересмотреть конфи-гурацию маршрутов ранее сконфигурированных VPN. Если клиенту изначально не требуются строгие гарантии, то блок решений записывает информацию из БДК и БДО в блок SNC. Процесс вычисления и вывода решения происходит по алгоритму, описанному выше, но при этом вычисляются вероятностные границы задержки.

Разработка блока SNC и метода оценки вероятностных границ в VPN на ос-нове теории SNC не планировалась в рамках данной диссертационной работы и возможна как ее дальнейшее развитие, равно как и дальнейшее развитие программ-ного пакета VPN Designer NC.