| Русский Русский | English English |
   
Главная Archive
18 | 01 | 2018
10.14489/vkit.2016.10.pp.041-046

DOI: 10.14489/vkit.2016.10.pp.041-046

Богатырев В. А., Паршутина С. А.
МНОГОПУТЕВОЕ РЕЗЕРВИРОВАННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЧЕРЕЗ СЕТЬ КРИТИЧНЫХ К ЗАДЕРЖКАМ ЗАПРОСОВ
(c. 41-46)

Аннотация. Представлена эффективность резервированной передачи запросов (пакетов) через сеть на основе механизма многопутевой маршрутизации в системах с ограничением времени пребывания запросов. Рассмотрена целесообразность распределения резервных копий критичных к задержкам обслуживания запросов по множеству путей в условиях возможных ошибок передач и неготовности серверов к выполнению запросов. Показаны область эффективности многопутевого резервированного распределения запросов через сеть и существование оптимальной кратности резервирования передач, обеспечивающей компромисс между надежностью доставки запросов на сервер и средним временем их пребывания в системе. Установлена зависимость оптимальной кратности резервирования от интенсивности входного потока запросов и вероятности битовых ошибок.

Ключевые слова:  сеть; надежность; кластер; запрос; резервирование; многопутевая передача; системы массового обслуживания.

 

Bogatyrev V. A., Parshutina S. A.
MULTIPATH REDUNDANT DISTRIBUTION OF DELAY-SENSITIVE QUERIES THROUGH THE NETWORK
(pp. 41-46)

Abstract. The efficiency of redundant distribution of queries (packets) through the network based on multipath routing is estimated, with regard to the systems with a limited residence time, like real-time systems. What is typical of the latter is the requirement for highly reliable and timely data transmission and processing, often with no chance to accomplish it more than once. Reliability and timeliness of sending and executing queries in such systems are the criteria of efficiency considered in this paper and expressed as the probability of faultless delivery and servicing and the average residence time, correspondingly. It was found that sending numerous copies of a query over multiple routes concurrently proved efficient under circumstances when transmission errors were very possible and the servers receiving and executing incoming queries could be unavailable from time to time. We assumed that the query was delivered and processed successfully if at least one copy of it would contain no bit errors by the time it reached an available server. It was discovered that there existed the optimal number of paths over which the copies could be transmitted simultaneously to make the compromise between the reliability of their delivery and their average residence time. The optimal number of those paths, or the optimal redundancy order, depended on how the flow of queries was intensive and how the bit error rate was high. The obtained results can underlie the decision on the appropriate number of routes for redundant distribution of queries through the network, with the aim to increase the delivery reliability and to reduce the average residence time.

Keywords: Network; Reliability; Cluster; Query; Redundancy; Multipath Routing; Queuing Systems.

Рус

В. А. Богатырев, С. А. Паршутина (Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, Санкт-Петербург, Россия) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript  

Eng

V. A. Bogatyrev, S. A. Parshutina (Saint Petersburg National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics, Saint Petersburg, Russia) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript  

Рус

1. Гатчин Ю. А., Жаринов И. О., Коробейников А. Г. Математические модели оценки инфраструктуры системы защиты информации на предприятии // Науч.-техн. вестн. информационных технологий, механики и оптики. 2012. № 2(78). С. 92 – 95.
2. Алиев Т. И. Проектирование систем с приоритетами // Изв. вузов. Приборостроение. 2014. Т. 57, № 4. С. 30 – 35.
3. Bogatyrеv V. A. Exchange of Duplicated Computing Complexes in Fault Tolerant Systems // Automatic Control and Computer Sciences. 2011. V. 45, № 5. P. 268 – 276.
4. Богатырев В. А., Богатырев А. В., Богатырев С. В. Оценка надежности выполнения кластерами запросов реального времени // Изв. вузов. Приборостроение. 2014. Т. 57, № 4. С. 46 – 48.
5. Шувалов В. П., Вараксина И. Ю. Классификация методов многопутевой маршрутизации // T-Comm – Телекоммуникации и Транспорт. 2014. Т. 8, № 1. С. 29 – 32.
6. Кулаков Ю. А., Деревянчук А. О. Безопасная передача информации на основе многопутевой маршрутизации // Вісник НТУУ «КПI» Iнформатика, управління та обчислювальна техніка: збірник наукових праць. 2009. № 51. С. 123 – 127.
7. Dudin A. N., Sun B. A Multiserver MAP/PH/N System with Controlled Broadcasting by Unreliable Servers // Automatic Control and Computer Sciences. 2009. V. 43, № 5. Р. 242 – 251.
8. Bogatyrev V. A., Bogatyrev A. V. Functional Reliability of a Real-Time Redundant Computational Process in Cluster Architecture Systems // Automatic Control and Computer Sciences. 2015. V. 49, № 1. Р. 46 – 56.
9. Богатырев В. А., Богатырев А. В. Оптимизация резервированного распределения запросов в кластерных системах реального времени // Информационные технологии. 2015. Т. 21, № 7. С. 495 – 502.
10. Богатырев В. А., Богатырев А. В., Богатырев С. В. Перераспределение запросов между вычислительными кластерами при их деградации // Изв. вузов. Приборостроение. 2014. Т. 57, № 9. С. 54 – 58.
11. Богатырев В. А. Оценка надежности и оптимальное резервирование кластерных компьютерных систем // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2006. № 10. С. 18 – 21.
12. Богатырев В. А., Богатырев С. В., Богатырев А. В. Функциональная надежность вычислительных систем с перераспределением запросов // Изв. вузов. Приборостроение. 2012. Т. 55, № 10. С. 53 – 56.
13. Богатырев А. В., Богатырев В. А. Надежность функционирования кластерных систем реального времени с фрагментацией и резервированным обслуживанием запросов // Информационные технологии. 2016. Т. 22, № 6. С. 409 – 416.
14. Богатырев В. А., Паршутина С. А. Модели многопутевой отказоустойчивой маршрутизации при распределении запросов через сеть // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2015. № 12. С. 23 – 28.
15. Богатырев В. А., Сластихин И. А. Эффективность резервированной передачи данных через агрегированные каналы // Изв. вузов. Приборостроение. 2016. Т. 59, № 5. С. 370 – 376.

Eng

1. Gatchin Iu. A., Zharinov I. O., Korobeinikov A. G. (2012). Mathematical models for evaluation of infrastructure systems for information security at the enterprise. Nauchno-tekhnicheskii vestnik ITMO. 78(2), pp. 92-95. [in Russian language]
2. Aliev T. I. (2014). Designing the systems with priorities. Izvestiia vuzov. Priborostroenie, 57(4), pp. 30-35. [in Russian language]
3. Bogatyrеv V. A. (2011). Exchange of duplicated computing complexes in fault tolerant systems. Automatic Control and Computer Sciences, 45(5), pp. 268-276. [in Russian language]
4. Bogatyrev V. A., Bogatyrev A. V., Bogatyrev S. V. (2014). Evaluation of reliability of clusters performing query real time. Izvestiia vysshikh uchebnykh zavedenii. Priborostroenie, 57(4), pp. 46-48. [in Russian language]
5. Shuvalov V. P., Varaksina I. Iu. (2014). Classification of the methods of multipath routing. T-Comm – Telekommunikatsii i Transport, (1), pp. 29-32. [in Russian language]
6. Kulakov Iu. A., Derevianchuk A. O. (2009). Secure transmission of information based on multipath routing. Vіsnik NTUU «KPI» Informatika, upravlіnnia ta obchisliuval'na tekhnіka, 50, pp. 123-127. [in Russian language]
7. Dudin A. N., Sun B. (2009). A multiserver MAP/PH/N system with controlled broadcasting by unreliable servers. Automatic Control and Computer Sciences, 43(5), pp. 242-251. [in Russian language]
8. Bogatyrev V. A., Bogatyrev A. V. (2015). Functional reliability of a real-time redundant computational process in cluster architecture systems. Automatic Control and Computer Sciences, 49(1), pp. 46-56. doi: 10.3103/S0146411615010022 [in Russian language]
9. Bogatyrev V. A., Bogatyrev A. V. (2015). Optimizing redundant distribution of the queries in the cluster real-time systems. Informatsionnye tekhnologii, 21(7), pp. 495- 502. [in Russian language]
10. Bogatyrev A. V., Bogatyrev V. A., Bogatyrev S. V. (2014). Redistribution of the queries between computer clusters in case of degradation. Izvestiia vysshikh uchebnykh zavedenii. Priborostroenie, 57(9), pp. 54-58. [in Russian language]
11. Bogatyrev V. A. (2006). Evaluation of reliability and backup of optimal cluster computer systems. Pribory i sistemy. Upravlenie, kontrol', diagnostika, (10), pp. 18-21. [in Russian language]
12. Bogatyrev V. A., Bogatyrev S. V., Bogatyrev A. V. (2012). Functional reliability of computer systems with redistribution of the queries. Izvestiia vuzov. Priborostroenie, 55(10), pp. 53-56. [in Russian language]
13. Bogatyrev A. V., Bogatyrev V. A. (2016). Reliability of the real-time cluster systems functioning with fragmentation and redundant service of the requests. Informatsionnye tekhnologii, 22(6), pp. 409-416. [in Russian language]
14. Bogatyrev V. A., Parshutina S. A. (2015). Multipath fault-tolerant routing models for distributing queries through the network. Vestnik komp'iuternykh i informatsionnykh tekhnologii, 138(12), pp. 23-28. [in Russian language]
15. Bogatyrev V. A., Slastikhin I. A. (2016). The effectiveness of redundant data transfer through aggregated channels. Izvestiia vysshikh uchebnykh zavedenii. Priborostroenie, 59(5), pp. 370-376. [in Russian language]

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа статьи заполните форму:

{jform=1,doi=10.14489/vkit.2016.10.pp.041-046}

.

Eng

This article  is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please fill out the form below:

{jform=2,doi=10.14489/vkit.2016.10.pp.041-046}

 

 

 

 

 

.

.

 

 

 
Search
Журнал КОНТРОЛЬ. ДИАГНОСТИКА
Баннер
Rambler's Top100 Яндекс цитирования