Висновки

У роботі пропонується нове рішення актуальної науково-практичної задачі підвищення ефективності обслуговування запитів в інформаційній мережі на основі розроблених методів оцінки корисності обслуговування запитів і забезпечення доступності ресурсів, які дозволяють виконувати оперативний перерозподіл пріоритетів обслуговування запитів. Розроблені методи ґрунтуються на використанні інформації про необхідні ресурси для виконання запитів, ймовірностей виникнення помилок обслуговування запитів, оцінці можливих втрат у результаті відмови в обслуговуванні запиту, маркуванні трафіку, що дозволяє формувати політику обслуговування трафіку в мережі й ефективно управляти чергою обслуговування запитів.

Сукупність запропонованих методів дозволяє зменшити кількість помилок при обслуговуванні запитів у мережі, а також оперативно відмовляти в обслуговуванні трафіку, який створює проблемну ситуацію в роботі сервісу, що в цілому підвищує ефективність обслуговування запитів в інформаційній мережі.

У результаті виконання роботи отримані нові наукові й практичні результати:

1. Проведено комплексний аналіз існуючих моделей мереж, виділені існуючі підходи до розрахунку параметрів якості обслуговування в мережі, визначені недоліки в існуючих моделях, які можуть приводити до неточних результатів, обґрунтована необхідність удосконалення моделі з урахуванням обмежень інформаційної мережі, що дозволяє більш повно враховувати реальні характеристики мережі при імітаційному моделюванні процесів обслуговування запитів.

2. Проведено аналіз методів і засобів підвищення якості передачі пакетів мережевого трафіку, визначені ознаки, що дозволяють диференціювати трафік. Показано, що для розв'язуваного завдання існуючі ознаки не дозволяють належним чином розділити трафік у мережі. Запропоновано метод, який дозволяє ідентифікувати трафік різних запитів, оцінювати корисність обслуговування запитів на основі інформації про необхідні ресурси для його обслуговування, а також на основі порівняння ймовірності виникнення помилок в обслуговуванні інших запитів у процесі обслуговування поточного запиту.

3. Сформульовано загальне завдання обслуговування запитів в інформаційній мережі, що складається з функції обслуговування запитів, що визначає обсяг обслуженого трафіку, і обмежень, які визначають доступність сервісу і якість обслуговування запитів. Це дозволяє знаходити рішення для сформульованих критеріїв якості обслуговування запитів в інформаційній мережі.

4. Удосконалено модель інформаційної мережі на основі агентно-орієнтованого підходу, що ґрунтується на описі елементів мережі, властивостях і поводженні її функціональних елементів, а також обліку змін системи в часі. Кожний користувач характеризується потребами в інформації, які виражаються в запитах на обслуговування, і направляються на обслуговування сервісам. Кожний сервіс характеризується можливостями сервера, на якому він виконується, а сервер підключений до інформаційної мережі за допомогою каналів зв'язку. Така модель інформаційної мережі дозволяє на підставі запитів, що були згенеровані в інформаційній мережі, моделювати пакетний трафік для телекомунікаційної мережі, і, отже, більш повно враховувати реальні характеристики мережі.

5. Уперше запропоновано метод оцінки корисності обслуговування запитів, який ґрунтується на використанні інформації про необхідні ресурси для виконання запиту і на порівнянні ймовірності виникнення помилок при обслуговуванні інших запитів у процесі обслуговування поточного запиту з урахуванням можливих втрат у результаті відмови в обслуговуванні поточного запиту. Метод дозволяє одержувати ефективні оцінки необхідних ресурсів для обслуговування запитів і на підставі отриманої оцінки перерозподіляти пріоритети обслуговування поточних запитів.

6. Одержала подальшого розвитку методика оцінювання доступності ресурсів інформаційної мережі, що характеризує доступність сервісу й ґрунтується на порівнянні відсотка втрат в обслуговуванні запитів сервісом у деякий період часу з певним параметром, а також прогнозуванні трафіку. Це дозволяє оперативно відмовляти в обслуговуванні трафіку, який створює проблемну ситуацію в інформаційній мережі.

7. Уперше запропонований метод перерозподілу пріоритету обслуговування запитів в інформаційній мережі, що використовує оцінки корисності обслуговування запиту на підставі інформації про пріоритет запиту, маркує трафік, який містить відповідь на запит, а також формує політику обслуговування трафіку на мережевому рівні, використовує для перерозподілу пріоритетів передачі пакетів трафіку програмні засоби й апаратні пристрої. Це дозволяє зменшити кількість помилок при обслуговуванні запитів в інформаційній мережі, а для ідентифікованих запитів надати додаткові (гарантовані) ресурси для обслуговування. У результаті проведених експериментів отримані статистичні дані, що підтверджують ефективність методу перерозподілу пріоритету обслуговування запитів в інформаційній мережі. У ході імітаційного моделювання було встановлено, що розроблений метод забезпечує до 12% кращий результат по обслуговуванню запитів і доставці пакетів трафіку в порівнянні із традиційним керуванням доставкою пакетів у мережі.

8. Одержав подальшого розвитку метод забезпечення доступності ресурсів, який формує політику надання доступу до сервісу на підставі оцінок корисності обслуговування запитів, інформації про запити, що обслуговуються, а також можливі повторні запити. Метод забезпечення доступності ресурсів дозволяє оперативно відмовляти в обслуговуванні трафіку, що створює проблемну ситуацію в роботі сервісу. Рішення про те, які запити будуть обслужені, приймається на підставі оцінки корисності конкретних запитів. Особливістю роботи методу є те, що сервіс хоча й втрачає відкинутий трафік, але одержує можливість продовжувати якісно обслуговувати інший трафік, тим самим підвищуючи безвідмовність і ефективність роботи мережі в цілому.

9. Одержала подальшого розвитку методика ідентифікації користувача при обслуговуванні запиту сервісом, заснована на стандартному підході ідентифікації користувача й доповнена алгоритмом збору значимих ознак для ідентифікації. Запропонована методика дозволяє проводити ідентифікацію на неповному наборі даних, збирати ознаки в процесі обслуговування користувача, попередньо відносити користувача до групи, і, у випадку недоліку ознак, запускати механізми одержання додаткових ознак, які залежать від виду й вимог до захищеності сервісу. Це дозволяє починати процес ідентифікації агента з ініціативи сервісу, а також зменшувати ймовірності появи помилок ідентифікації I-го й II-го роду.

10. На основі розроблених методів оцінки корисності обслуговування запитів і перерозподілу пріоритету обслуговування запитів в інформаційній мережі реалізовані програмні засоби для аналізу команд протоколу доступу до сервісу, що дозволяє на підставі зібраної інформації формувати керуючий вплив. На основі розробленого методу забезпечення доступності ресурсів реалізований програмний модуль, що може виконувати відсічення зайвих запитів на мережевому рівні для запобігання проблемних ситуацій в обслуговуванні, що дозволяє захистити сервер сервісу від перевантажень, у тому числі й від відмови в обслуговуванні.

11. Розроблено інформаційну технологію підвищення ефективності обслуговування запитів в інформаційній мережі, яка полягає в застосуванні сукупності методів оцінки корисності обслуговування запитів, перерозподілу пріоритету обслуговування запитів в інформаційній мережі, забезпеченні доступності ресурсів. При цьому на основі отриманих оцінок корисності обслуговування агентів приймається рішення про перерозподіл пріоритетів обслуговування запитів, а у випадку неможливості обслужити всі запити використовується метод забезпечення доступності ресурсів, що приймає рішення про відмову в обслуговуванні проблемних запитів з метою обслужити всі інші, що дозволяє в цілому підвищити ефективність і безвідмовність функціонування інформаційної мережі.