RU2734103C1 - Method of increasing stability of a communication network with memory - Google Patents

Method of increasing stability of a communication network with memory Download PDF

Info

Publication number
RU2734103C1
RU2734103C1 RU2020117351A RU2020117351A RU2734103C1 RU 2734103 C1 RU2734103 C1 RU 2734103C1 RU 2020117351 A RU2020117351 A RU 2020117351A RU 2020117351 A RU2020117351 A RU 2020117351A RU 2734103 C1 RU2734103 C1 RU 2734103C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
communication
data blocks
information
network
elements
Prior art date
Application number
RU2020117351A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Иванович Стародубцев
Сергей Александрович Иванов
Елена Валерьевна Вершенник
Николай Александрович Иванов
Павел Владимирович Закалкин
Алексей Васильевич Вершенник
Original Assignee
Юрий Иванович Стародубцев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Иванович Стародубцев filed Critical Юрий Иванович Стародубцев
Priority to RU2020117351A priority Critical patent/RU2734103C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2734103C1 publication Critical patent/RU2734103C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/54Store-and-forward switching systems 

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

FIELD: information and telecommunication systems.
SUBSTANCE: invention relates to a method of providing operation of information-telecommunication systems and their control subsystems. Dependencies of stability of communication and memory networks, throughput capacity, efficiency of their equipment at communication network design and operation stages are determined.
EFFECT: high stability of a communication network in conditions of various types of equipment failures owing to high probability of transmitting data units of operating information directions due to redistribution and coordination of different resources of communication network (dynamic correction of routing), including in the absence of a permanently operating route.
1 cl, 1 dwg

Description

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.The invention relates to the field of ensuring the functioning of information and telecommunication systems and their control subsystems and can be used to determine the interdependencies of their stability, memory, bandwidth and performance in order to increase the stability of the communication network in conditions of various kinds of equipment failures by increasing the probability of transmission of data blocks functioning information directions due to the redistribution and coordination of heterogeneous communication network resources (dynamic routing correction), including in the absence of a permanently operating route.

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).Information and telecommunication systems belong to the class of large systems, the stages of design, implementation, operation and evolution of which are impossible without taking into account the interrelations and mutual influence of their properties. (Councils B.Ya., Yakovlev SA "Modeling of systems". - M .: Higher school, 2009, - 343 p.).

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.The development of digital and information technologies has led to an increase in the role of memory properties and the performance of communication network equipment. If in local computer networks, data processing centers and in automated control systems these properties are actively used and are one of the key in design, then in communication networks they play a secondary, providing role, although they allow you to look at the data transmission process from a new perspective, especially in transport communication networks.

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.The use of memory in the process of data transfer, especially in transport networks, will inevitably affect the time of their transfer, on the one hand, and increase the probability of transferring data blocks in case of failures, on the other. Reducing the data transfer time is possible by increasing the performance of the equipment of the network elements. Different categories of data have different maximum allowable transmission time, which is determined by the type of data, category of information source, network load, etc. All this must be taken into account when designing and building a communication network.

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.The known methods of ensuring the stability of communication networks do not take into account the properties of memory and performance to increase the probability of transferring data blocks in the functioning information directions of the network under various destructive effects on the telecommunication infrastructure.

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.The factors listed above indicate the need to develop ways to increase the stability of communication networks, taking into account the possibility of realizing the potential of using memory in them in the process of data transmission.

Термины и определения, используемые в заявке.Terms and definitions used in the application.

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»).Communication network is a technological system that includes communication facilities and lines and is intended for telecommunications (Federal Law No. 126-FZ of July 7, 2003 "On Communication").

Узел связи - совокупность технических средств связи, обеспечивающих маршрутизацию трафика (данных), оказание услуг связи и присоединение пользователей к сети общего пользования.Communication node - a set of technical means of communication, providing traffic (data) routing, provision of communication services and connection of users to the public network.

Узел коммутации - узел связи на котором осуществляется коммутация линий связи (каналов и трактов в ней) согласно маршрута информационного направления.Switching node - a communication node on which communication lines (channels and paths in it) are switched according to the information direction route.

Корреспондирующий узел связи - узел связи к которому присоединен пользователь (отправитель/получатель) информационного направления.Corresponding communication node - communication node to which the user (sender / recipient) of the information direction is connected.

Линия связи - линии передачи, физические цепи и линейно-кабельные сооружения связи.Communication line - transmission lines, physical circuits and line-cable communication facilities.

Блок данных - битовая последовательность, передаваемая как единое целое между элементами информационно-телекоммуникационной системы. Для различных технологий - это пакет, контейнер и др.Data block is a bit sequence transmitted as a whole between the elements of the information and telecommunication system. For various technologies, this is a package, container, etc.

Пропускная способность - предельная скорость передачи данных линии связи (информационного направления).Bandwidth is the maximum data transmission rate of the communication line (information direction).

Память - среда для хранения данных в течение определенного времени. Имеет показатели объема, скорости чтения/записи и др.Memory is a medium for storing data for a certain time. Has indicators of volume, read / write speed, etc.

Производительность оборудования - объем данных, обрабатываемый в единицу времени.Equipment performance - the amount of data processed per unit of time.

Информационное направление - совокупность технических средств связи, обеспечивающая перенос данных между корреспондентами.Information direction - a set of technical means of communication, ensuring the transfer of data between correspondents.

Маршрутизация - процесс определения маршрута передачи данных в сетях связи.Routing is the process of determining the route of data transmission in communication networks.

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].The stability of the communication network is the ability of the communication network to perform its functions in the event of failure of part of the network elements as a result of the influence of destabilizing factors [GOST R 53111-2008. The stability of the functioning of the public communication network. Requirements and verification methods].

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.Thus, there is a known way to increase the stability of a secure connection between elements of a corporate governance system using information and telecommunication resources managed by two or more telecom operators (RF patent No. 2715285, G06F 15/16 (2006.01), published on February 26, 2020, bull. 6). In the method, on the first and second client computers, the addresses of the communication networks to which they can be connected are written into the set AS1 and AS2, a message is sent to the application server containing the set of addresses of the AS1 and AS2 networks, the length of the route between the first and by the second client computer for all variants of their connection to communication networks from the set AS1 and set AS2, respectively, while detecting a connection in which the length of the route between the first and the second client computer by the number of transit nodes will be minimal. When a message from an application server passes through the tunneling server, information is added to it that is necessary to establish a secure connection between the first client computer and the second client computer.

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.The disadvantage of the prototype method is the impossibility of storing data in functioning information directions in the absence of a route, due to failures, between correspondents during traffic transmission, which will either lead to its loss or to a significant increase in the data exchange time.

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.A known method of routing traffic having a priority class in a communication network, including two or more operators (RF patent No. 2631144, H04L 12/70 (2013.01), publ. 09.19.2017, bul. No. 26). In this method, in conditions of insufficient network resources, due to the formation of new traffic transmission routes and bypassing "bottlenecks" in the network through the installed multifunctional subscriber terminals of trusted subscribers, guaranteed service of priority traffic in the information and telecommunication network, which includes two or more operators, is provided.

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.The disadvantage of this method is the construction of a route between subscribers of a communication network, taking into account only the network bandwidth and the current load, while not taking into account the possibility of the absence of permanent routes and the possibility of using the memory of telecommunications for data transmission in such conditions.

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.The closest in technical essence analogue (prototype) to the claimed method is a method of ensuring the stability of communication networks in conditions of external destructive influences (RF Patent 2379753, G06F 21/20 (2006.01), G06N 3/02 (2006.01) publ. 20.01.2010. Bull No. 2), which consists in controlling the values of destructive effects on the communication lines, at the same time evaluating the value of the throughput of each kind of communication line, scaling the obtained values with respect to the maximum values for each class of parameters, according to these values, artificial neural networks with radial basic elements for approximating the dependences of the performance of each kind of communication line on the values of destructive influences, the matrices of synaptic weights of the trained neural networks are memorized, and then installed in accordance with the specific construction of the communication network to assess the throughput based on the predicted values of destructive influences obtained from the delay time-sensitive; on the basis of the predicted values of the throughput for each communication line, the available network resource is allocated between the subscribers, taking into account their priority categories.

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.The disadvantage of the prototype method is the lack of the possibility of data transmission in functioning information directions in the absence of permanent routes and the realization of the memory resources of communication nodes to increase the probability of information exchange in such conditions.

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.The technical problem to be solved by the proposed solution is the presence of data transmission failures in communication networks due to equipment failures for various reasons (exceeding the communication line capacity, technical equipment failure, exceeding the equipment performance limit, power failure, etc.), which can lead to disruption of stable information exchange between correspondents due to the lack of permanent routes.

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.The technical problem is solved by consistent and reasonable determination of the switching node, in the buffer memory of which data will be stored for the period of absence of at least one route in the information direction.

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.The technical result of the invention is to increase the stability of the communication network in conditions of various kinds of equipment failures by increasing the probability of transmitting data blocks of functioning information directions due to the redistribution and coordination of heterogeneous communication network resources (dynamic routing correction), including in the absence of a permanently operating route.

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.The technical result is achieved by the fact that in the known method of ensuring the stability of communication networks in conditions of external destructive influences, which consists in the fact that the values of destructive influences on the elements of the telecommunication network are controlled, the technical condition of the elements of the communication network is evaluated, the value of the communication line throughput is estimated, and the time is predicted , during which the network elements will be in a working state, additionally record the destructive effects that have taken place, to assess the technical state, determine the number of functioning communication network elements and the nature of their failures, assess the memory characteristics and performance of communication nodes, determine network elements that will inevitably fail , predict the recovery time of failed network elements, determine for each information direction all possible transmission routes of data blocks that differ from each other by at least one element, The condition of finding at least one route for the transmission of data blocks is determined, if there are routes for the transmission of data blocks, the bandwidth utilization factor for all communication lines and the utilization factor of the communication nodes' productivity are calculated, a threshold value for these coefficients is set, the original transmission route of data blocks of each information direction is criteria for minimizing the use of the bandwidth of communication lines and minimizing the use of the productivity of communication nodes, taking into account the categories of data priorities, failure and restoration of communication network elements, in the absence of transmission routes for data blocks of information directions, data blocks of information directions are stored in the buffer memory at those switching nodes of the network, where the original routing option was interrupted, calculate the utilization factor of the buffer memory at the switching nodes, set its threshold level, store and control the value of the of the buffer memory efficiency at all switching nodes with the initial routing option, identify the data blocks stored in the switching nodes buffer memory in relation to one or another information direction, determine for each information direction all possible transmission routes of data blocks that differ from each other after restoration of the communication network elements at least one element, predict the recovery time of these routes, build a variation series of route recovery times for each information direction, correct the original route of each information direction according to the seniority of the members of the route recovery time variation series and the criterion for minimizing the use of buffer memory, transmit the stored data blocks of information directions when restoring transmission routes of data blocks.

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».From the prior art, no solutions have been identified regarding methods of increasing the stability of communication networks characterized by the claimed set of features, therefore, which indicates the compliance of the claimed method with the "novelty" condition of patentability.

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».The results of the search for known solutions in this and related fields of technology in order to identify features that match the distinctive features of the prototypes of the features of the claimed invention, have shown that they do not follow explicitly from the prior art. The prior art determined by the applicant has not revealed the influence of the essential features of the claimed invention on the achievement of the specified technical result. Therefore, the claimed invention meets the "inventive step" requirement of patentability.

«Промышленная применимость» способа обусловлена наличием аппаратно-программной базы, на основе которой могут быть выполнены устройства, реализующие способ.The "industrial applicability" of the method is due to the presence of a hardware and software base on the basis of which devices that implement the method can be made.

Заявленный способ поясняется фиг. 1 - блок-схема способа повышения устойчивости сети связи с памятью.The claimed method is illustrated in FIG. 1 is a block diagram of a method for enhancing the robustness of a memory communication network.

Заявленный способ реализован в виде блок-схемы, представленной на фиг. 1.The claimed method is implemented in the form of a block diagram shown in FIG. 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. In block 1, the values of destructive effects on the elements of the telecommunication network are monitored. This is necessary for the timely detection of destructive effects on the network and requires constant monitoring of all its available elements.

Под мониторингом понимают непрерывный процесс сбора и анализа информации о значении диагностических параметров состояния объекта [Ивановский В.Н. Системы мониторинга. Инженерная практика. 2010. № 09]. Monitoring is understood as a continuous process of collecting and analyzing information about the value of the diagnostic parameters of the state of the object [Ivanovsky V.N. Monitoring systems. Engineering practice. 2010. No. 09].

Для измерения значений параметров могут быть использованы известные средства измерений.Known measuring instruments can be used to measure parameter values.

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.For example, a destabilizing factor for a telecommunication network is a physical or technological process internal or external to the telecommunication network, leading to the failure of network elements (GOST R 53111-2008: Stability of the operation of a public communications network. Requirements and test methods. According to GOST R 53111-2008 the impact of destabilizing factors on telecommunication networks is divided into the impact of internal and external destabilizing factors. External destabilizing factors in relation to the telecommunication network are understood as such destabilizing factors, the sources of which are located outside the telecommunication network. Depending on the nature of the impact on the elements of the telecommunication network, external destabilizing factors are divided into classes: mechanical (seismic shock, blast shock wave, ballistic impact); electromagnetic (low-frequency radiation, high-frequency radiation, microwave radiation, electromagnetic pulse); ionization emitting (alpha radiation, beta radiation, gamma radiation, neutron radiation); thermal (light radiation of the explosion). Internal destabilizing factors in relation to the telecommunication network are understood as destabilizing factors, the sources of influence of which are within the telecommunication network and there is sufficient information about the characteristics of their impacts, which allows making effective decisions on their localization and carrying out appropriate preventive and repair and restoration measures at all stages, from development and production of telecommunication facilities prior to the design and operation of telecommunication networks. The most common sources of internal destabilizing factors are: the quality of electrical contacts; aging of electrical radioelements (change in their characteristics over time); violation of electromagnetic compatibility (violation of shielding, grounding, filtration) and, as a result, deterioration of the resistance of telecommunication equipment to electromagnetic interference; power outages. The parameters characterizing the destabilizing factor can be: for example, for a seismic wave (mechanical external destabilizing factors) - the wave amplitude, its speed (acceleration), pulse duration (number of phases in the pulse), etc. (Geological Dictionary. V.2. M .: Nedra, 1973. - 456 p., P. 135); for an electromagnetic pulse (electromagnetic external destabilizing factors) - changes in the strengths of the electric and magnetic fields in time (pulse shape) and their orientation in space, as well as the value of the maximum field strength (Electromagnetic pulse. Electronic resource www: // http: // gochs. info / p0967.htm. Date of last access 08.12.2019; Loborev V.M. (ed.) Physics of a nuclear explosion. Volume 1.M .: Nauka, 1997. - 528 p., p. 85 - 120), main parameters electromagnetic radiation - frequency, intensity of electric and magnetic fields (Bogush V.A., Torbotko T.V., Gusinsky A.V. and others. Electromagnetic radiation methods and means of protection. Edited by L.M. Lynkov. - Mn .: Bestprint, 2003. - 406 p., Pp. 11-54), etc.

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.These parameters can be measured using known means, such as, for example, analyzers, magnetometers, meters of the strength of electromagnetic fields [Electronic resource. https://100priborov.ru/pribory-dlya-izmereniya-elektromagnitnogo-izlucheniya-emi-2018.html#i . Date of circulation 05/20/2020; Electronic resource. http://ekosf.ru/fizicheskie-faktory/elektromagnitnye-polya . Date of circulation 05/20/2020; Electronic resource. https://skomplekt.com/mag/1/files/TDA-9_rukov_part1.pdf. Date of treatment May 20, 2020] For measuring parameters, both separate and built-in measuring instruments and measuring complexes can be used. So, to measure a fiber-optic transmission system, the following are used: a reflectometer for measuring the characteristics of a linear path (optical fiber) (access mode: https://skomplekt.com/solution/reflekt.htm/. Date of access: 05/14/2020), coherent meters of scattered signals for measuring the characteristics of fiber-optic lines and detecting destructive effects on them (access mode: https://t8-sensor.ru/, https://fibertop.ru/poisk_i_ustranenie_neispravnostey_na_vols_s_pom_reflectometra_930 .XC.htm. 14.05. 2020), optical power meters for determining signal parameters (access mode: https://skomplekt.com/solution/optm.htm/. Date of access: 05/14/2020), analyzers of transport networks for testing channel equipment (mode access: https://skomplekt.com/tovar/1/3/31/. Date of access: 05/14/2020), etc.

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].In block 2, the destructive effects that have taken place are recorded (identified). The identification of destructive effects is possible on the basis of establishing deviations of the characteristics of the network elements from their standard ranges of values in the current operating modes and at the current load [Evaluation of the effectiveness of destructive program influences on communication networks / Grechishnikov E. V., Dobryshin M. M. Control systems, communications and security, No. 2, 2015. - S. 135-146].

В блоке 3 оценивают техническое состояние элементов сети связи для чего:In block 3, the technical condition of the elements of the communication network is assessed for which:

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.In block 4, the number of functioning elements of the communication network and the nature of their failures are determined. The number of functioning elements determines the connectivity of the network, and the nature of failures determines the types of destructive influences.

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.).In block 5, the values of the communication line throughput, memory characteristics and productivity of communication nodes are estimated. For this purpose, these characteristics are measured and compared with the planned (forecast) values of the network load. Measurement of the characteristics of network elements is possible both on the entire network and separately, for example, using specialized software (for example, the network equipment management system of the T8 company of the NMS Fractal transport communication networks; access mode: http: // t8. ru /? page_id = 186, date of treatment 05/14/2020).

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.In block 6, network elements that will inevitably fail are determined. The failures detected in block 4 and their nature can lead to inevitable failure of network elements in a limited period of time or deterioration of their characteristics.

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.Further, in block 7, the time during which these elements will be in a working state is predicted. For example, if the centralized power supply of telecommunication facilities is disrupted, their operating time will be determined by the resources of guaranteed and backup power sources.

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.In block 8, the recovery time of the failed network elements is predicted. To fulfill the requirements for the accuracy of forecasting, it is necessary to collect statistical data, the volume of which will allow meeting the requirements for forecasting over a set period of time (Working book on forecasting / Ed. I.V. Bestuzhev-Lada. - M .: Mysl, 1982. - 426 from.). For this, you can use the statistical data of the existing communication networks in the modes of operation and commissioning. Considering that the method involves determining the nature of failures of the elements of a communication network, as well as a huge number of permanently operating communication networks that record the state of their elements, the forecasting accuracy when accessing the corresponding volume of statistics will be high.

В блоке 9 определяют для каждого информационного направления все возможные маршруты передачи блоков данных, отличающихся друг от друга как минимум одним элементом.In block 9, for each information direction, all possible transmission routes of data blocks that differ from each other by at least one element are determined.

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.Formation of routes can be carried out using a computer using known algorithms. For example: Dijkstra's algorithm (finds the shortest path from one of the vertices of the graph to all the others in the weighted graph. The weight of the edges must be positive); Bellman - Ford algorithm (finds the shortest paths from one vertex of the graph to all the others in the weighted graph. The weight of the edges can be negative); Search algorithm A * (finds the route with the lowest cost from one vertex (initial) to another (target, final), using the search algorithm by the first best match on the graph); Floyd-Warshall algorithm (finds the shortest paths between all vertices of a weighted directed graph); Johnson's algorithm (finds the shortest paths between all pairs of vertices of a weighted directed graph); Lee's algorithm (wave algorithm, finds a path between the vertices of a planar graph containing the minimum number of intermediate vertices (edges); Kildall's algorithm.

В блоке 10 проверяют условие нахождения хотя бы одного маршрута передачи блоков данных.In block 10, the condition of finding at least one route for transmitting data blocks is checked.

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:If there are transmission routes for data blocks in block 11, the bandwidth utilization factor for all communication lines and the utilization factor of the communication nodes' productivity are calculated. In this case, the coefficients are the ratio of the load on the lines and communication nodes to their bandwidth and productivity resources:

Figure 00000001
,
Figure 00000002
,
Figure 00000001
,
Figure 00000002
,

где

Figure 00000003
- коэффициент использования пропускной способности линии связи,
Figure 00000004
- битовая скорость i-го информационного направления,
Figure 00000005
- пропускная способность линии связи, I - количество информационных направлений, проходящих через линию связи;
Figure 00000006
- коэффициент использования производительности узла связи,
Figure 00000007
- нагрузка на производительность j-го информационного направления,
Figure 00000008
- производительность узла связи, J - количество информационных направлений, обслуживаемых узлом связи.Where
Figure 00000003
- the utilization factor of the communication line capacity,
Figure 00000004
- bit rate of the i- th information direction,
Figure 00000005
- communication line capacity, I - number of information directions passing through the communication line;
Figure 00000006
- the utilization factor of the communication center performance,
Figure 00000007
- load on the performance of the j -th information direction,
Figure 00000008
is the productivity of the communication node, J is the number of information directions served by the communication node.

В блоке 12 устанавливают пороговое значение для данных коэффициентов:In block 12, a threshold value is set for these coefficients:

Figure 00000009
,
Figure 00000010
,
Figure 00000009
,
Figure 00000010
,

где

Figure 00000011
- пороговое значение коэффициента использования пропускной способности линии связи,
Figure 00000012
- пороговое значение коэффициента использования производительности узла связи.Where
Figure 00000011
- the threshold value of the utilization factor of the communication line bandwidth,
Figure 00000012
- the threshold value of the utilization factor of the productivity of the communication node.

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.In modern telecommunication systems, exceeding the load on the performance of their elements leads to a complete collapse of the latter. This is a characteristic feature and disadvantage of any hardware and software tool, and it is precisely this disadvantage that DoS and DDoS attacks are aimed at. Threshold values of bandwidth utilization and performance are necessary to prevent congestion of lines and communication nodes, and they must be adaptive to the state of the communication network. When designing networks, the performance of nodes and the throughput of communication lines correspond to each other, i.e. with a full load of communication lines, the performance of nodes must cope with the load arriving on them (Design and modeling of communication networks. Laboratory workshop / VN Tarasov, NF Bakhareva, SV Malakhov, YA Ushakov. SPb. : Lan, 2019 - 240 p.). Under destructive influences, the performance of communication nodes can significantly decrease and the invariably high load coming from the lines will lead to overload of the nodes, i.e. network elements can become completely inoperable. To prevent the collapse of communication nodes, it is necessary to match their performance and load, namely, to dynamically adjust the threshold values of the line throughput coefficients and the performance of communication nodes.

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.In block 13, the original route of transmission of data blocks of each information direction is adjusted according to the criteria of minimizing the use of the bandwidth of communication lines and minimizing the use of the productivity of communication nodes, taking into account the categories of data priorities, failure and restoration of communication network elements.

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). Data prioritization is a communication network function designed to increase the likelihood of high priority data transmission at a given time with high load, congestion or degradation of network resources (classification and identification of traffic in a multiservice network of a telecom operator / Kuzmin V.V. Modern problems of science and education. 2014. - No. 5).

При деструктивных воздействиях элементы сети, частично или полностью, будут восстанавливать свое функционирование, что приведет к изменению объема ресурсов сети и, следовательно, маршрутизации. Under destructive influences, network elements, partially or completely, will restore their functioning, which will lead to a change in the volume of network resources and, consequently, routing.

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.If, when checking the condition in block 10, there are no traffic transmission routes for information directions, then in block 14 the data blocks of information directions are stored in the buffer memory at those network switching nodes where the initial routing option was interrupted.

В блоке 15 рассчитывают коэффициент использования буферной памяти на узлах коммутации In block 15, the utilization factor of the buffer memory at the switching nodes is calculated

Figure 00000013
Figure 00000013

Figure 00000014
- коэффициент использования буферной памяти на узлах коммутации,
Figure 00000015
- объем хранящихся в буферной памяти узла коммутации данных j-го информационного направления,
Figure 00000016
- объем буферной памяти узла коммутации, J - количество информационных направлений, обслуживаемых узлом связи;
и задают пороговый уровень коэффициента использования буферной памяти на узлах коммутации
Figure 00000017
:
Figure 00000014
is the utilization factor of the buffer memory at the switching nodes,
Figure 00000015
- the amount of data stored in the buffer memory of the switching nodej-th information direction,
Figure 00000016
- the volume of the buffer memory of the switching node,J - the number of information directions served by the communication center;
and set the threshold level of the utilization factor of the buffer memory at the switching nodes
Figure 00000017
:

Figure 00000018
.
Figure 00000018
...

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).In block 16, the value of the buffer memory coefficient is stored and monitored at all switching nodes in the initial routing option. The characteristics of the memory indicators of communication nodes are taken into account in its memory register. The request to the registry is made automatically or automated using standard commands (for example, the "free - m" command in 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.).In block 17, the data blocks stored in the buffer memory of the switching nodes are identified with respect to one or another information direction. Information directions are identified by the service headers of the data blocks. In various protocol stacks (for example: FDDI, Token ring, Ethernet, ATM), service headers have different structures, but, at the same time, they necessarily contain data about the sender and the receiver (Olifer V., Olifer N. Computer networks. Principles, technologies, protocols : Textbook for universities. 5th ed. - SPb .: Peter, 2016. - 992 p .: ill.).

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.In block 18, for each information direction, all possible, after restoration of the communication network elements, transmission routes of data blocks differing from each other by at least one element are determined. Routes are determined by establishing the switching node where the route was interrupted as the original route node. Formation of routes can be carried out using a computer according to known algorithms, examples of which are given in the description of block 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.In block 19, the recovery time of these routes is predicted. To fulfill the requirements for the accuracy of forecasting, it is necessary to collect statistical data, the volume of which will allow meeting the requirements for forecasting over a set period of time (Working book on forecasting / Ed. I.V. Bestuzhev-Lada. - M .: Mysl, 1982. - 426 from.). For this, you can use the statistical data of the existing communication networks in the modes of operation and commissioning. Considering that the method involves determining the nature of failures of the elements of a communication network, as well as a huge number of permanently operating communication networks that record the state of their elements, the forecasting accuracy when accessing the corresponding volume of statistics will be high.

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.).In block 20, a variational series of route recovery times is constructed for each information direction. A series of variations can be constructed according to well-known algorithms using a computer (Variational series and their characteristics / I.G. Venetsky. M .: Statistics, 1970 - 160 p .; Probability theory / E.S. Ventzel. M .: State publishing house of physics - mathematical literature, 1962 - 564 p.).

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.In block 21, the initial route of each information direction is adjusted according to the seniority of the members of the variation series of the route restoration time and the criterion for minimizing the use of the buffer memory. In this case, the priority criterion in the correction of the route is the seniority of the members of the variation series. If the utilization factor of the buffer memory at the nearest route switching node, taking into account the data recording of the information direction, exceeds the threshold value during the recovery period of the next network element, then they go to the next route, according to the seniority of the members of the variation series, etc.

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.In block 22, when recovering routes, the stored data blocks of information directions are transmitted to the next, in accordance with the adjusted, in block 21, network element with a transition to block 10 for further control of the routing of data transmission of the information direction.

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.Thus, due to the redistribution and coordination of heterogeneous resources of the communication network (dynamic correction of routing), including in the absence of a permanent route, the probability of transmission of data blocks operating in the communication network of information directions increases, and hence the stability of the communication network. The technical result has been achieved.

Claims (1)

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.A method for increasing the stability of a communication network with memory, which consists in controlling the values of destructive effects on the elements of the telecommunication network, assessing the technical condition of the elements of the communication network, estimating the value of the communication line throughput and predicting the time during which the elements of the network will be in a working state, characterized in that they record the destructive effects that have taken place, to assess the technical state, they determine the number of functioning elements of the communication network and the nature of their failures, evaluate the characteristics of memory and the performance of communication nodes, determine the network elements that will inevitably fail, predict the recovery time of the failed network elements , determine for each information direction all possible transmission routes of data blocks that differ from each other by at least one element, check the condition for finding at least one transmission route of data blocks, in the presence of ma The transmission routes of data blocks calculate the bandwidth utilization factor for all communication lines and the utilization factor of the communication nodes performance, set the threshold value for these coefficients, adjust the original transmission route of the data blocks of each information direction according to the criteria of minimizing the use of the communication line bandwidth and minimizing the utilization of the communication nodes productivity taking into account the categories of data priorities, failure and restoration of communication network elements, in the absence of transmission routes for data blocks of information directions, data blocks of information directions are stored in the buffer memory at those network switching nodes where the initial routing option was interrupted, the utilization factor of the buffer memory at the nodes is calculated switching, set its threshold level, store and control the value of the buffer memory coefficient at all switching nodes with the original routing option , identify the data blocks stored in the buffer memory of the switching nodes in relation to a particular information direction, determine for each information direction all possible transmission routes of data blocks that differ from each other by at least one element for each information direction, predicting the recovery time of these routes , construct a variation series of route recovery times for each information direction, correct the original route of each information direction according to the seniority of the members of the route recovery time variation series and the criterion for minimizing the use of buffer memory, transmit the stored data blocks of information directions when recovering transmission routes of data blocks.
RU2020117351A 2020-05-27 2020-05-27 Method of increasing stability of a communication network with memory RU2734103C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020117351A RU2734103C1 (en) 2020-05-27 2020-05-27 Method of increasing stability of a communication network with memory

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020117351A RU2734103C1 (en) 2020-05-27 2020-05-27 Method of increasing stability of a communication network with memory

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2734103C1 true RU2734103C1 (en) 2020-10-13

Family

ID=72940430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020117351A RU2734103C1 (en) 2020-05-27 2020-05-27 Method of increasing stability of a communication network with memory

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2734103C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008042842A1 (en) * 2006-10-03 2008-04-10 Qualcomm Incorporated Synchronizing partitionned resources among multiple sectors of an ofdm wireless communication systems
RU2379753C1 (en) * 2008-04-21 2010-01-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) Method of stabilising communication networks in conditions of disruptive external effects
RU2631144C1 (en) * 2016-07-12 2017-09-19 Федоров Вадим Геннадьевич Method of routing traffic, having priority class in communication network, including two and more operators
RU2715285C1 (en) * 2019-04-23 2020-02-26 Алексей Николаевич Бегаев Method of increasing stability of a secure connection between elements of a corporate management system using information and communication resources, which are controlled by two or more communication operators

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008042842A1 (en) * 2006-10-03 2008-04-10 Qualcomm Incorporated Synchronizing partitionned resources among multiple sectors of an ofdm wireless communication systems
RU2379753C1 (en) * 2008-04-21 2010-01-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) Method of stabilising communication networks in conditions of disruptive external effects
RU2631144C1 (en) * 2016-07-12 2017-09-19 Федоров Вадим Геннадьевич Method of routing traffic, having priority class in communication network, including two and more operators
RU2715285C1 (en) * 2019-04-23 2020-02-26 Алексей Николаевич Бегаев Method of increasing stability of a secure connection between elements of a corporate management system using information and communication resources, which are controlled by two or more communication operators

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108848515B (en) Internet of things service quality monitoring platform and method based on big data
Nucci et al. The problem of synthetically generating IP traffic matrices: Initial recommendations
US11032150B2 (en) Automatic prediction of behavior and topology of a network using limited information
EP3389220B1 (en) Network status evaluation
CN104169904A (en) Detecting transparent network communication interception appliances
CN111327471B (en) Network quality analysis method, device, computer equipment and storage medium
CN107925590B (en) The method and apparatus for analyzing network performance related with one or more parts of network
CN109063486B (en) Safety penetration testing method and system based on PLC equipment fingerprint identification
CN107925591A (en) The analysis of network performance
Kuusela et al. On/off process modeling of IP network failures
CN115038088B (en) Intelligent network security detection early warning system and method
CN109818820A (en) Data on flows monitoring method, device, electronic equipment and storage medium
Marchetto et al. A formal approach to verify connectivity and optimize VNF placement in industrial networks
RU2734103C1 (en) Method of increasing stability of a communication network with memory
US20170206125A1 (en) Monitoring system, monitoring device, and monitoring program
CN117118849B (en) Gateway system of Internet of things and implementation method
CN108234227A (en) Time-delay measuring method, device and the apparatus for network node of apparatus for network node
KR102009718B1 (en) System and method for monitoring fault in mobile communication network
CN109462493B (en) Local area network monitoring method based on PING
CN107852347A (en) The analysis of network performance
Wu et al. A distributed middleware architecture for attack-resilient communications in smart grids
Lei et al. Measuring the control-data plane consistency in software defined networking
CN111162929B (en) Hierarchical management method and system
CN111741487B (en) Wireless mesh network route selection test method, device and terminal equipment
CN107580329A (en) A kind of network analysis optimization method and device