Панченко О. М. Адаптивне управління ресурсами та якістю обслуговування у програмно-конфігурованих сервісно-орієнтованих телекомунікаційних мережах

В дисертаційній роботі розв’язано науково-практичне завдання забезпечення замовленої якості обслуговування в умовах обмеженості мережевих ресурсів шляхом розроблення нової моделі програмно-конфігурованої сервісно-орієнтованої мережі з адаптивним управлінням ресурсами та якістю обслуговування, яка базується на удосконалених методах та алгоритмах адаптивного встановлення пріоритетів послуг, вибору сервера обслуговування та маршруту передавання даних. Запропоновано концептуальну модель програмно-конфігурованої сервісно-орієнтованої мережі з адаптивним управлінням ресурсами та якістю обслуговування. Удосконалено метод вимірювання затримки передавання даних в програмно-конфігурованих мережах, використання на практиці якого, дало змогу в процесі моніторингу підвищити до 70% точність оцінки стану каналу між комутаторами за критерієм затримки для низько пріоритетних потоків. Розроблено метод адаптивної багатокритеріальної маршрутизації потоків даних в програмно-конфігурованих сервісно-орієнтованих мережах, який використовує адаптивну інтегральну метрику окремо для кожного класу інформаційних потоків. Дана метрика базується на виміряних параметрах якості обслуговування, що характеризують кожну гілку топології мережі в процесі її функціонування та необхідних вимог до якості надання сервісів. Запропоновано алгоритм розв’язання задачі багатокритеріальної оптимізації для визначення оптимального сервера обслуговування даних з використанням інтегрального адитивного критерію. Проведено верифікацію запропонованої адаптивної маршрутизації у порівнянні із існуючими алгоритмами маршрутизації шляхом імітаційного моделювання. Встановлено, що з використанням адаптивної маршрутизації забезпечується необхідний рівень якості обслуговування для конкретного типу трафіку, маніпулюючи ваговими коефіцієнтами метрики маршруту. Розроблено прототип програмно-конфігурованої мережі шляхом програмного розгортання віртуального багаторівневого мережевого комутатора з відкритим кодом Open vSwitch на апаратній платформі Raspberry Pi 3 Model B та контролера Floodlight на платформі Orange Pi Prime. На базі розробленого прототипу мережі проведено дослідження впливу технічних параметрів якості обслуговування в процесі передавання відеопотоків реального часу на рівень якості сприйняття сервісу кінцевим користувачем, визначеного шляхом використання методу експертного оцінювання за 5-ти бальною шкалою. Що дало змогу з наукової точки зору знайти кореляцію між параметрами якості обслуговування та якістю сприйняття сервісу користувачами формалізовану у вигляді математичної моделі.