Оренбургский государственный университет

Разработка аналитической модели мультисервисной вычислительной сети облачных центров обработки данных с динамической топологией передачи трафика

Проект № 12-07-31022мол_а от 29.10.2012 г.

Руководитель: к.т.н., доцент кафедры системного анализа и управления Ю. А. Ушаков.

Проект направлен на создание моделей и алгоритмов расчета параметров производительности мультисервисных сетей передачи данных (СПД) общего вида с учетом распределения нагрузки, виртуальных сетей, стекирования и прочих технологий, применяющихся в высокопроизводительных центрах обработки данных (ЦОД). Это позволит получать адекватные модели произвольной СПД и использовать результаты расчетов для динамического управления ЦОД, оптимизировать настройки балансировки нагрузки на оборудование, повысить производительность СПД в целом. Сети такого вида существенно отличаются от локальных вычислительных сетей наличием большого количества дополнительных протоколов и возможностей, применяемых, как правило, только в центрах обработки данных и крупных узлах обмена информацией. Адекватная реализация таких технологий, как виртуальные подсети (IEEE802.1q), динамическая многопротокольная коммутация по меткам (MPLS), динамическая маршрутизация с вероятностной балансировкой нагрузки, полная связность на канальном уровне, довольно слабо представлены в системах имитационного моделирования, к тому же точность реализации зависит от возможности учитывать реальные характеристики многопротокольного трафика. Для решения задачи предлагается использовать методы теории вероятностей, теории вычислительных систем в части теории массового обслуживания, теории марковских процессов, численного решения уравнений в частных производных, теория сетей ЭВМ, телекоммуникаций и телетрафика. Применяемые инструменты моделирования должны обеспечивать корректное построение математических моделей СПД с учетов всех доступных параметров, т.е. строиться на аппроксимационных принципах. Задачи анализа показателей производительности СПД связаны с необходимостью проведения измерений в рабочих режимах функционирования оборудования и каналов связи, в связи с чем возникают проблемы, обусловленные случайным характером и ограниченным объемом экспериментальных данных, необходимостью получения результатов обработки в минимальные сроки. Цель проекта состоит в разработке и развитии аппроксимативных методов, моделей массового обслуживания и алгоритмов для решения проблемы оценки производительности компьютерных сетей.