Модель функционирования телекоммуникационного оборудования программно-конфигурируемых сетей
Authors: САМУЙЛОВ К Е. , ШАЛИМОВ И А. , БУЖИН И Г. , МИРОНОВ Ю Б. 
Published: January 2025

Строится математическая модель функционирования коммутатора программно-конфигурируемой сети в виде сети массового обслуживания, состоящей из двух систем массового обслуживания: первая моделирует входной буфер данных и устройство считывания информации из заголовка пакета, вторая – таблицу адресации коммутатора программно-конфигурируемой сети. Поступление данных в программно-конфигурируемых сетях имеет вероятностный характер при их детерминированной обработке в каналах связи и узлах коммутации. Поэтому данная математическая модель функционирования коммутатора программно-конфигурируемой сети была построена на основе систем и сетей массового обслуживания. Поступающий в сеть поток заявок был разделен на два пуассоновских потока разнотипных заявок, первый из которых соответствуют пакетам, приходящие на управляющий порт коммутатора (от контроллера), а второй поток - остальным прибывающим на коммутатор пакетам. Поток, соответствующий пакетам, приходящих на коммутатор от контроллера, имеет относительный приоритет над потоком из остальных прибывающих пакетов. В результате были получены формулы для расчета показателей производительности данного телекоммуникационного оборудования, такие как средние длины очередей ожидания приоритетных и неприоритетных заявок, среднее время ожидания заявок в очереди, вероятность потерь заявок на каждой фазе модели функционирования коммутатора. На основании полученных показателей качества функционирования данного телекоммуникационного оборудования можно дать оценку устойчивости телекоммуникационного оборудования программно-конфигурируемых сетей на различные информационные воздействия.

A mathematical model of the functioning of the switch of a software defined networks is constructed in the form of a queuing network consisting of two queuing systems: the first simulates an input data buffer and a device for reading information from the header of the packet; the second is a table for addressing the switch of a software defined networks. The receipt of data in software defined networks has a probabilistic character in their deterministic processing in communication channels and switching nodes. Therefore, this mathematical model of the functioning of the switch of a software defined networks was built on the basis of queuing systems and networks. The stream of requests flowing into the network was divided into two Poisson streams of various types of applications, the first of which corresponded to the packets that came to the control port of the switch (from the controller), and the second flow to the remaining packets arriving on the switch. The flow corresponding to the packets arriving at the switch from the controller has a relative priority over the flow from the remaining arriving packets As a result, formulas were obtained for calculating the performance indicators of this telecommunications equipment such as average waiting queues for priority and non-priority applications, the probability of loss of applications for each phase of the switch. Based on the received quality of service indicators for this telecommunications equipment, it is possible to assess the stability of switches in software defined networks for various information impacts.