RU2682656C1 - Method and device of adaptive resource-saving information flow management in a distributed information system under disturbing conditions - Google Patents
Method and device of adaptive resource-saving information flow management in a distributed information system under disturbing conditions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2682656C1 RU2682656C1 RU2018103821A RU2018103821A RU2682656C1 RU 2682656 C1 RU2682656 C1 RU 2682656C1 RU 2018103821 A RU2018103821 A RU 2018103821A RU 2018103821 A RU2018103821 A RU 2018103821A RU 2682656 C1 RU2682656 C1 RU 2682656C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- service
- information
- applications
- unit
- requests
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 title claims abstract description 12
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 31
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 13
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 10
- 238000007726 management method Methods 0.000 claims description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 4
- 238000013500 data storage Methods 0.000 claims description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 5
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000001303 quality assessment method Methods 0.000 description 2
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J1/00—Frequency-division multiplex systems
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области информационных технологий и может быть использовано в информационных системах.The invention relates to the field of information technology and can be used in information systems.
Под информационной системой понимается автоматизированная система, результатом функционирования которой является представление выходной информации для последующего использования (ГОСТ РВ 51987).An information system is an automated system, the result of which is the presentation of output information for subsequent use (GOST RV 51987).
Информационная система - технологическая система, представляющая совокупность технических, программных и иных средств, объединяющих структурно и функционально несколько видов информационных процессов и предоставляющая информационные услуги (Большой юридический словарь. - М.: Проспект. А.В. Малько. 2009).Information system - a technological system that represents a combination of technical, software and other means that combine structurally and functionally several types of information processes and provide information services (Large Legal Dictionary. - M .: Prospect. A.V. Malko. 2009).
В настоящее время в той или иной мере стандартизировано достаточно много способов управления потоками. Большинство из них служат для маршрутизации в сетях связи и IP-сетях. Существует известный статически детерминированный способ «Способ и устройство управления ресурсами передачи (потоками) в процессах автоматических запросов на повторную передачу». (Патент RU 24826111 С 2 от 09.07.2008 г.), в котором заранее задан (ввиду уверенности пользователей систем связи в его безопасности) порядок выбора исходящих направлений из каждого узла мультисервисной сети. Сформированный таким способом план распределения потоков в информационной системе не учитывает ситуацию в ней, которая может возникнуть в результате различных возмущений: выход из строя обработчиков заявок, каналов, перегрузки каналов по направлениям к обработчикам или других процессов. Поэтому он может быть использован в задаче управления потоками информации лишь в ограниченных случаях.At present, a lot of ways to control flows are standardized to one degree or another. Most of them serve for routing in communication networks and IP networks. There is a well-known statically determined method "Method and device for managing transmission resources (streams) in the processes of automatic requests for retransmission." (Patent RU 24826111 С 2 dated July 9, 2008), in which the procedure for selecting outgoing directions from each node of a multiservice network is predetermined (due to the confidence of users of communication systems in its security). The flow distribution plan formed in this way in the information system does not take into account the situation in it that may arise as a result of various disturbances: failure of order processors, channels, channel congestion in directions to processors, or other processes. Therefore, it can be used in the task of managing information flows only in limited cases.
Известны следующие способы: протокол RIP (патент №US200020003780 А1 от 4 февраля 2000 года, описан в документе RFC 1058) и протокол OSPF (патент №US20030218981 А1 от 23 мая 2002 года, описан в документе RFC 1247). Они вычисляют маршруты в сетях IP, работая вместе с рядом других протоколов обмена маршрутной информацией. Несомненным их преимуществом является простота. Недостаток состоит в том, что они применимы исключительно для IP-сетей при маршрутизации пакетов.The following methods are known: the RIP protocol (patent No. US200020003780 A1 of February 4, 2000, described in RFC 1058) and the OSPF protocol (patent No. US20030218981 A1 of May 23, 2002, described in RFC 1247). They calculate routes on IP networks, working with a number of other routing information exchange protocols. Their undoubted advantage is simplicity. The disadvantage is that they apply exclusively to IP networks when routing packets.
Наиболее близким по технической сущности для способа, является «Способ многоуровневого управления потоками в инфокоммуникационных системах в условиях деструктивных изменений на основе вероятностно-игрового метода», заявка №2016115005/07(023597) от 18.04.2016 г., который позволяет повысить эффективность функционирования инфокоммуникационных систем при наличии в них незначительных изменений. Данный способ был выбран за основу в качестве прототипа для заявленного способа.The closest in technical essence to the method is the "Method of multilevel flow control in infocommunication systems in the context of destructive changes based on the probabilistic game method", application No. 2016115005/07 (023597) dated 04/18/2016, which allows to increase the efficiency of the functioning of infocommunication systems in the presence of minor changes. This method was chosen as a basis as a prototype for the claimed method.
Недостатком прототипа является то, что практическое применение его возможно только в уровневых сетях инфокоммуникационных систем со стабильными слабо изменяющимися потоками, характеризующимися длительными периодами стационарности (интенсивности которых длительное время остаются неизменными) и в условии полного отсутствия структурных изменений.The disadvantage of the prototype is that its practical use is possible only in tiered networks of infocommunication systems with stable weakly varying flows, characterized by long periods of stationary (whose intensities remain unchanged for a long time) and in the absence of structural changes.
Адаптивное управление информационной системой при изменении ее состояния в условиях возмущений невозможно без гибкого оперативного распределения заявок на предоставление пользователям информации в реальном масштабе времени.Adaptive management of an information system when its state changes under disturbance is impossible without flexible operational distribution of applications for providing users with real-time information.
Задачей изобретения является создание способа и устройства адаптивного ресурсосберегающего управления потоками информации в распределенной информационной системе в условиях возмущений, для того чтобы провести рациональную организацию процедур управления потоками заявок на предоставление информации в различных условиях, предусматривающих адаптивную коррекцию плана распределения заявок на предоставление информационных услуг в целях повышения эффективности работы информационной системы.The objective of the invention is the creation of a method and device for adaptive resource-saving management of information flows in a distributed information system under disturbances in order to rationally organize the flow of applications for the flow of information in various conditions, providing adaptive adjustment of the distribution plan of applications for the provision of information services in order to increase the effectiveness of the information system.
Эта задача решается тем, что предложен комплексный способ, основанный на определенных процедурах статистических (вероятностно-игровых) методов управления сетями, применении элементов квазистатического способа управления потоками требований в уровневой инфокоммуникационной системе (патент №2633191, дата регистрации 11.10.2017 года) и с применением мониторинга системы обслуживания заявок на предоставлении информации.This problem is solved by the fact that a comprehensive method is proposed, based on certain procedures of statistical (probabilistic-game) methods of network management, the use of elements of a quasi-static method of managing the flow of requirements in a level infocommunication system (patent No. 2633191, registration date 10/11/2017) and using monitoring the application service system for the provision of information.
Способ и устройство адаптивного ресурсосберегающего управления потоками информации в распределенной информационной системе в условиях возмущений заключаются в том, что осуществляют сбор информации о качестве обслуживания заявок обработчиками по заданным критериям (время обслуживания, загрузка обработчиков). Формируют матрицы качества обслуживания по каждому типу информационной услуги. Формируют матрицы вероятностей выбора направления передачи заявок. Осуществляют постоянную коррекцию плана распределения на основе статистики обслуживания заявок на получение конкретного вида услуги конкретными обработчиками заявок. Получают информацию о занятости канала (занят / не занят), времени занятия канала передачей заявки, размера очереди и записывают данную информацию в запоминающее устройство. Вычисляют на основе этой информации число последовательных проб передать информацию по одному направлению , где m - число каналов и осуществляют соответствующее количество попыток передать заявку в приоритетном направлении прежде чем переходить к передаче заявки по другому направлению в соответствии с планом распределения.The method and device of adaptive resource-saving management of information flows in a distributed information system under disturbance conditions consists in collecting information about the quality of service of applications by processors according to specified criteria (service time, loading of processors). Form the matrix of quality of service for each type of information service. The probability matrix for choosing the direction of the transfer of applications is formed. Constantly adjust the distribution plan based on statistics on the service of applications for a particular type of service by specific application processors. Receive information about channel occupancy (busy / not busy), channel occupation time by sending an application, queue size, and write this information to the storage device. Based on this information, the number of consecutive samples is transmitted to transmit information in one direction , where m is the number of channels and carry out the corresponding number of attempts to transfer the application in the priority direction before proceeding to transfer the application in another direction in accordance with the distribution plan.
Дополнительно введены следующие действия: сбор блоком мониторинга системы обслуживания заявок данных о времени обслуживания обработчиками, загрузке обработчиков и выдача этих данных в блок оценки качества обслуживания заявок и блок накопления статистических данных; формирование матрицы качества обслуживания по данным, полученным с блока оценки качества обслуживания заявок; сравнение данных о состоянии системы в условиях возмущений со средними значениями, получаемыми в обычном состоянии системы, и при значительном отклонении от средних значений осуществление периодической коррекции плана распределения на основе данных блока мониторинга системы обслуживания заявок.In addition, the following actions have been introduced: the collection by the monitoring unit of the application service system of data about the service time by the processors, the loading of the processors and the delivery of this data to the application service quality assessment unit and the statistics accumulation unit; the formation of a matrix of quality of service according to the data obtained from the unit for assessing the quality of service of applications; comparing the data on the state of the system under disturbance conditions with the average values obtained in the normal state of the system, and with a significant deviation from the average values, periodically adjusting the distribution plan based on the data from the monitoring unit of the application service system.
Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного способа, отсутствуют, что указывает на соответствие изобретения условию патентоспособности «новизна».The analysis of the prior art made it possible to establish that analogues that are characterized by a combination of features that are identical to all the features of the claimed method are absent, which indicates compliance of the invention with the condition of patentability “novelty”.
Поиск известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, показал, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из уровня техники также не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствуют условию патентоспособности «изобретательский уровень».The search for known solutions in this and related fields of technology in order to identify features that match the distinctive features of the prototype of the claimed invention showed that they do not follow explicitly from the prior art. The prior art also did not reveal the popularity of the impact provided by the essential features of the claimed invention, the transformations on the achievement of the specified technical result. Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "inventive step".
«Промышленная применимость» введенных элементов обусловлена наличием элементной базы, на основе которой они могут быть выполнены.The "industrial applicability" of the introduced elements is due to the presence of the element base on the basis of which they can be made.
Разработанный способ адаптивного ресурсосберегающего управления потоками информации в распределенной информационной системе в условиях возмущений позволяет получить технический результат в виде повышения оперативности обслуживания заявок на предоставление информационных услуг за счет передачи заявки по направлению с более высоким качеством обслуживания. Передача заявки по направлению с более высоким качеством обслуживания становится возможным в результате комплексного использования статистических данных (матрица вероятностей выбора направления передачи заявок), данных системы мониторинга и локальной информации о состоянии каналов и о наличии очередей к обработчикам. Технический результат достигается за счет постоянной корректировки плана распределения заявок по накопленным статистическим данным, данным о результатах работы обработчиков и благодаря возможности повторной передачи заявки по направлению с качеством обслуживания выше, чем у остальных, в случае кратковременной его недоступности (занятости канала).The developed method of adaptive resource-saving management of information flows in a distributed information system under disturbance conditions allows to obtain a technical result in the form of increasing the efficiency of servicing applications for the provision of information services by transmitting an application in a direction with higher quality of service. Transferring an application in a direction with a higher quality of service becomes possible as a result of the integrated use of statistical data (probability matrix for choosing the direction of transfer of applications), data from the monitoring system and local information about the status of channels and the availability of queues for processors. The technical result is achieved by constantly adjusting the distribution plan of applications according to the accumulated statistical data, data on the results of the processors and due to the possibility of re-sending the application in the direction of service quality higher than the others, in the case of short-term unavailability (channel busy).
Если заявка обслужена с требуемым качеством, то это направление поощряется, в противном случае штрафуется (изменяются статистические данные). Для накопления статистики используется матрица вероятностей выбора направления.If the application is served with the required quality, then this direction is encouraged, otherwise it is fined (statistics are changed). To accumulate statistics, a probability matrix is used to select a direction.
Пусть информационная система содержит г обработчиков {O1, О2, …, Оk, …, Or}. Пусть Оk оказывает n видов информационных услуг. Матрица вероятностей выбора направления представляет собой стохастическую матрицу с числом столбцов, равным r (число обработчиков, к которым узел может обращаться (количество исходящих направлений)) и числом строк, равным n (число предоставляемых информационных услуг). Каждая j-я строка матрицы, соответствующая j-му виду услуг, представляет собой вектор:Let the information system contain r handlers {O 1 , O 2 , ..., O k , ..., O r }. Let O k provide n types of information services. The direction selection probability matrix is a stochastic matrix with the number of columns equal to r (the number of processors that the node can access (the number of outgoing directions)) and the number of rows equal to n (the number of information services provided). Each jth row of the matrix corresponding to the jth type of service is a vector:
где Pjk - вероятность обращения к k-му узлу предоставления услуг), . Совокупность векторов составляет матрицу вероятностей выбора направления передачи заявок (2) с числом строк, равным числу предоставляемых системой услуг, и числом столбцов, равным числу исходящих направлений.where P jk is the probability of accessing the k-th service provision node), . The set of vectors is the probability matrix of the choice of the direction of transmission of applications (2) with the number of rows equal to the number of services provided by the system and the number of columns equal to the number of outgoing directions.
Изменение элементов Pjk в матрице (2) происходит следующим образом: если была осуществлена передача заявки по k-му направлению, но она не была обслужена или обслужена с качеством ниже требуемого, то новое значение элемента матрицы, соответствующего k-му направлению вычисляется по формуле:The change of elements P jk in matrix (2) is as follows: if the request was sent in the kth direction, but it was not served or served with quality lower than the required, then the new value of the matrix element corresponding to the kth direction is calculated by the formula :
Если заявка обслужена с требуемым качеством, то новое значение элемента матрицы, соответствующего k-му направлению, вычисляется по формуле:If the application is served with the required quality, then the new value of the matrix element corresponding to the kth direction is calculated by the formula:
После изменения величин Pjk все остальные элементы Pjξ∀ξ≠k, , нормируются:After changing the values of P jk, all the other elements P jξ ∀ξ ≠ k, are standardized:
Таким образом, элементы матрицы (2) изменяются в соответствии с (3) или (4), остальные элементы автомата нормируются в соответствии с (5) или (6).Thus, the elements of the matrix (2) are changed in accordance with (3) or (4), the remaining elements of the automaton are normalized in accordance with (5) or (6).
Следовательно, если обслуживание заявки обработчиком по исходящему направлению k заканчивается успешно, то вероятность передачи очередной заявки по данному направлению возрастает.Therefore, if the processing of the application by the processor in the outgoing direction k ends successfully, then the probability of transferring the next application in this direction increases.
Согласно данному способу в качестве служебных сигналов, требуемых для изменения планов распределения, выступают сами заявки и сообщения обслуживания заявок. При этом при формировании плана распределения (матрицы вероятностей выбора направления передачи заявок) для каждой новой заявки данного класса используются результаты обслуживания в предыдущее время, а после обслуживания план вновь корректируется. Таким образом, с технической точки зрения загрузка каналов не возрастает.According to this method, as service signals required to change distribution plans, the applications themselves and the application service messages act. In this case, when forming a distribution plan (probability matrix for choosing the direction of transfer of applications) for each new application of this class, the results of service in the previous time are used, and after service the plan is again adjusted. Thus, from a technical point of view, the load of channels does not increase.
Параметры α и β формируются в системе управления исходя из заданной средней вероятности отказа в обслуживании заявок РОТК:Parameters α and β are formed in the control system based on a given average probability of denial of service of requests of RTC :
где вероятности р1 и р2, удовлетворяющие условию р1≤РОТК<р2, по которым рассчитываются параметры α и β, определяются при настройке системы управления заранее (до начала работы) по результатам имитационного моделирования; q1=1-p1; q2=1-р2.where the probabilities p 1 and p 2 satisfying the condition p 1 ≤P OTC <p 2 , according to which the parameters α and β are calculated, are determined when tuning the control system in advance (before work) according to the results of simulation; q 1 = 1-p 1 ; q 2 = 1-p 2 .
Как правило, потоки заявок неравномерны и изменяются в зависимости от оперативной обстановки. Кроме того, сама информационная система (система обслуживания) может претерпевать существенные изменения в результате возмущений. В этих условиях применение статистических данных может оказаться недостаточным. Поэтому предлагается использование блока мониторинга системы обслуживания заявок, формирующего данные о результатах работы обработчиков для блока формирования матрицы качества обслуживания. Блок формирования плана распределения периодически вносит изменения в план путем его нормирования по матрице качества обслуживания. По результатам, полученным блоком мониторинга системы обслуживания заявок блок оценки качества обслуживания заявок осуществляет сравнение качества обслуживания заявки (временные показатели обслуживания) с имеющимися (требуемыми), вычисляет отклонение и высылает данное значение в блок управления. Блок управления может осуществить принудительное штрафование направления, по которому обработчик прекратил обслуживание либо резко снизил качество обслуживания. Вероятность выбора этого направления существенно снизится и это направление не будет выбрано в блоке распределения для передачи. Выполнение принудительного штрафования направления целесообразно на следующем шаге коррекции параметров при штрафовании автомата путем временного увеличения параметра β в формулах (3,5). При отказе обработчика заявки требуется увеличить β во столько раз, чтобы блокировать данное направление на время отказа (резкого снижения качества обслуживания) обработчика.As a rule, application flows are uneven and vary depending on the operational environment. In addition, the information system itself (service system) may undergo significant changes as a result of disturbances. Under these conditions, the use of statistics may not be sufficient. Therefore, it is proposed to use the monitoring unit of the application service system, which generates data on the results of the work of the processors for the block for the formation of the matrix of service quality. The distribution plan formation unit periodically makes changes to the plan by normalizing it according to the quality of service matrix. Based on the results obtained by the monitoring unit of the application service system, the application service quality assessment unit compares the application service quality (temporary service indicators) with the existing (required), calculates the deviation and sends this value to the control unit. The control unit may forcibly fine the direction in which the processor terminated the service or drastically reduced the quality of service. The probability of choosing this direction will decrease significantly and this direction will not be selected in the distribution block for transmission. Compulsory penalization of the direction is advisable at the next step of parameter correction during automatic penalization by temporarily increasing the parameter β in formulas (3.5). In case of failure of the application processor, it is required to increase β so many times to block this direction for the time of the failure (a sharp decrease in the quality of service) of the processor.
Для более оперативной отработки событий, связанных с кратковременной перегрузкой приоритетного направления (канала) в способе предложено при поступлении таких локальных данных от блока анализа каналов в блок учета локальной информации совершить определенное количество повторных попыток передать заявку по приоритетному направлению. Количество таких попыток , где m - число каналов (направлений), - среднее время занятия канала (виртуального соединения) передачей заявки вычисляется процессором в блоке учета локальной информации. В процессоре блока накопления статистических данных рассчитывается γ, как отношение текущих значений загрузки каналов (отношение загрузки одного канала к загрузке другого).For more efficient processing of events related to short-term overloading of the priority direction (channel), the method proposes, upon receipt of such local data from the channel analysis unit to the local information accounting unit, to make a certain number of repeated attempts to transfer the application in the priority direction. The number of such attempts where m is the number of channels (directions), - the average time of channel occupation (virtual connection) by transferring an application is calculated by the processor in the local information accounting unit. In the processor of the statistical data storage unit, γ is calculated as the ratio of the current channel load values (the ratio of the load of one channel to the load of another).
Устройство адаптивного ресурсосберегающего управления потоками информации в распределенной информационной системе в условиях возмущений (фиг. 1) состоит из следующих блоков:The adaptive resource-saving information flow control device in a distributed information system under disturbance conditions (Fig. 1) consists of the following blocks:
1) блок управления в составе:1) control unit consisting of:
- блок формирования матрицы качества обслуживания по данным, полученным с блока оценки качества обслуживания заявок;- a unit for generating a matrix of quality of service according to data obtained from a unit for assessing the quality of service of applications;
- блок формирования плана распределения;- block forming a distribution plan;
- запоминающее устройство для хранения матрицы качества обслуживания и матрицы вероятностей выбора направления передачи заявок;- a storage device for storing the matrix of quality of service and the matrix of probabilities of choosing the direction of transmission of applications;
- процессор для пересчета элементов матрицы вероятностей выбора направления передачи заявок.- a processor for recalculating the elements of the probability matrix of the choice of the direction of transmission of applications.
2) блок учета локальной информации с процессором, формирующий интервал времени между двумя последовательными пробами передать заявку на предоставление информации Δt и количество повторных попыток передачи информации по приоритетному направлению (вычисляется в процессоре).2) a local information accounting unit with a processor that forms the time interval between two consecutive samples to send an application for the provision of information Δt and the number of repeated attempts to transmit information in the priority direction (calculated in the processor).
3) блок мониторинга в составе:3) monitoring unit consisting of:
- блок мониторинга системы обслуживания заявок, собирающий данные о времени обслуживания обработчиками, загрузке обработчиков и выдающий эти данные в блок оценки качества обслуживания заявок и блок накопления статистических данных;- a unit for monitoring the service system of applications, collecting data on the time of service by processors, loading processors and issuing this data to the unit for assessing the quality of service of applications and the unit for accumulating statistical data;
- блок анализа каналов, производящий анализ загрузки средств (занятости каналов, размера очередей) и оценку времени задержки для каждого исходящего направления, а также времени передачи заявки или сообщения обслуживания заявки и выдающий эти данные в блок накопления статистических данных.- a channel analysis unit that analyzes the load of funds (channel occupancy, queue size) and estimates the delay time for each outgoing direction, as well as the time of transmission of the application or application service message and outputs this data to the statistics accumulation unit.
4) блок накопления статистических данных, производящий хранение данных, полученных от блока мониторинга в запоминающем устройстве, вычисляющий отношение текущих значений загрузки каналов и выдающий эти данные в блок учета локальной информации.4) a statistical data storage unit, which stores data received from the monitoring unit in a storage device, calculates the ratio of the current channel load values and outputs this data to the local information accounting unit.
5) блок оценки качества обслуживания заявок осуществляющий сравнение данных о состоянии системы обслуживания со средними значениями, получаемыми в обычном состоянии системы, и при значительном отклонении от средних значений выдающий в блок управления эти данные.5) a unit for assessing the quality of service of applications comparing data on the status of the service system with the average values obtained in the normal state of the system, and when the deviation from the average values is significant, this data is sent to the control unit.
6) запоминающее устройство для хранения поступающих заявок.6) a storage device for storing incoming applications.
7) блок распределения, направляющий заявки в соответствии с планом распределения.7) a distribution unit sending applications in accordance with the distribution plan.
Устройство адаптивного ресурсосберегающего управления потоками информации в распределенной информационной системе в условиях возмущений формирует план распределения по этапам (фиг. 2):The adaptive resource-saving information flow control device in a distributed information system under disturbance conditions forms a distribution plan for the stages (Fig. 2):
- формирует исходную матрицу в блоке формирования плана распределения, отражающую статический план распределения заявок с равновероятным распределением заявок по направлениям (возможно получение плана распределения с другого, не рассматриваемого устройства);- forms the initial matrix in the block for the formation of the distribution plan, reflecting the static distribution plan of applications with an equally probable distribution of applications in the directions (it is possible to obtain a distribution plan from another, not considered device);
- формирует матрицу качества обслуживания в процессе работы системы обслуживания по результатам блока мониторинга системы обслуживания заявок;- forms a matrix of quality of service in the process of operation of the service system based on the results of the monitoring unit of the service system of applications;
- осуществляет постоянную коррекцию плана распределения на основе статистики обслуживания заявок на получение конкретного вида услуги конкретными обработчиками заявок и периодическую коррекцию по матрице качества обслуживания;- carries out continuous adjustment of the distribution plan based on statistics on the service of applications for obtaining a specific type of service by specific application processors and periodic correction according to the matrix of service quality;
- формирует план распределения с новыми значениями вероятности выбора при отказах обработчиков.- Forms a distribution plan with new values of the probability of choice in case of processor failures.
Также устройство вычисляет локальные переменные относительной занятости исходящих направлений (каналов) γ (блок накопления статистических данных) и определяет число повторных попыток (блок учета локальной информации); осуществляет повторную передачу заявки по выбранному первоначально направлению в случае кратковременной загрузки канала; анализирует загрузку обработчиков и каналов;The device also calculates the local variables of the relative employment of the outgoing directions (channels) γ (statistical data accumulation unit) and determines the number of retries (local information accounting unit); resubmits the application in the initially selected direction in the case of short-term channel loading; analyzes loading of handlers and channels;
Адаптивное управление потоками заявок в информационной системе позволяет снижать коэффициент простоя тех обработчиков, где время обслуживания заявки имеет меньшее значение, и уменьшить вероятность направления заявок к обработчикам с низким качеством обслуживания. В результате повышается оперативность обслуживания заявок.Adaptive management of application flows in the information system allows to reduce the downtime rate of those processors where the application service time is less important and to reduce the likelihood of sending applications to processors with low quality of service. As a result, the efficiency of servicing applications increases.
Оценка эффективности предлагаемого способа проводилась путем сравнения времени обслуживания заявок одного из классов информационных услуг при моделировании функций управления для способа-прототипа и при моделировании функций управления для предлагаемого способа. Определим средние времена обслуживания заявок при моделировании для прототипа: а) количества обработчиков, б) процесса формирования матрицы по выражениям способа; в) изменения данных о занятости канала (занят / не занят), времени занятия канала передачей заявки, размера очереди к обработчиков; г) отказов обработчиков высокой и низкой интенсивности и для разработанного способа дополнительно а) процесса формирования матрицы качества обслуживания по данным, полученным с блока оценки качества обслуживания заявок; б) процесса периодической коррекции плана распределения на основе данных блока мониторинга системы обслуживания заявок в случаях отказов либо высокой загруженности каналов.Evaluation of the effectiveness of the proposed method was carried out by comparing the service time of applications of one of the classes of information services when modeling management functions for the prototype method and when modeling management functions for the proposed method. Define the average service time of applications during modeling for the prototype: a) the number of processors, b) the process of forming the matrix according to the expressions of the method; c) changes in data on channel occupancy (busy / not busy), channel occupation time by request transmission, queue size to processors; d) failures of processors of high and low intensity and for the developed method additionally a) the process of forming a matrix of quality of service according to the data received from the unit for assessing the quality of service of applications; b) the process of periodically adjusting the distribution plan based on the data from the monitoring unit of the application service system in cases of failures or high congestion of channels.
Пусть средние времена обслуживания заявок для способа-прототипа и для разработанного способа: и соответственно. Тогда оценка повышения эффективности заявленного способа:Let the average service time of applications for the prototype method and for the developed method: and respectively. Then the evaluation of the increase in the effectiveness of the claimed method:
Подставляя в данное выражение полученные в результате моделирования средние времена обслуживания заявок при низкой интенсивности отказов обработчиков, получим:Substituting into this expression the average simulation service time obtained as a result of the simulation at low processor failure rates, we obtain:
Подставляя в данное выражение полученные в результате моделирования средние времена обслуживания заявок при высокой интенсивности отказов обработчиков, получим:Substituting into this expression the average simulation service time obtained as a result of the simulation with a high failure rate of processors, we obtain:
Таким образом, решается задача изобретения.Thus, the problem of the invention is solved.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018103821A RU2682656C1 (en) | 2018-01-31 | 2018-01-31 | Method and device of adaptive resource-saving information flow management in a distributed information system under disturbing conditions |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018103821A RU2682656C1 (en) | 2018-01-31 | 2018-01-31 | Method and device of adaptive resource-saving information flow management in a distributed information system under disturbing conditions |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2682656C1 true RU2682656C1 (en) | 2019-03-20 |
Family
ID=65805659
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018103821A RU2682656C1 (en) | 2018-01-31 | 2018-01-31 | Method and device of adaptive resource-saving information flow management in a distributed information system under disturbing conditions |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2682656C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005084058A1 (en) * | 2004-02-26 | 2005-09-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for the control and evaluation of a message traffic of a communication unit by means of a first network unit within a mobile radio system, pertaining communication unit and first network unit |
WO2008043761A1 (en) * | 2006-10-10 | 2008-04-17 | Nokia Siemens Networks Gmbh & Co. Kg | Data transmission in a multi-user ofdm system with adaptive modulation |
WO2010071947A1 (en) * | 2008-12-24 | 2010-07-01 | The Commonwealth Of Australia | Digital video guard |
RU2568503C1 (en) * | 2014-09-22 | 2015-11-20 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственой продукции" (ФГБНУ КНИИХП) | Functional food product manufacture method |
-
2018
- 2018-01-31 RU RU2018103821A patent/RU2682656C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005084058A1 (en) * | 2004-02-26 | 2005-09-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for the control and evaluation of a message traffic of a communication unit by means of a first network unit within a mobile radio system, pertaining communication unit and first network unit |
WO2008043761A1 (en) * | 2006-10-10 | 2008-04-17 | Nokia Siemens Networks Gmbh & Co. Kg | Data transmission in a multi-user ofdm system with adaptive modulation |
WO2010071947A1 (en) * | 2008-12-24 | 2010-07-01 | The Commonwealth Of Australia | Digital video guard |
RU2568503C1 (en) * | 2014-09-22 | 2015-11-20 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственой продукции" (ФГБНУ КНИИХП) | Functional food product manufacture method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69126640T2 (en) | Flow control for high speed network | |
US11051210B2 (en) | Method and system for network slice allocation | |
US7493407B2 (en) | Method and apparatus for controlling the allocation of bandwidth of a network access point to an application having a message transmitted on the network | |
DE60301606T2 (en) | Hopping-based packet caching in a multi-hop network | |
US6310881B1 (en) | Method and apparatus for network control | |
US20150256417A1 (en) | Admission control in a self aware network | |
US7447155B2 (en) | Guaranteed service in a data network | |
Li et al. | OPTAS: Decentralized flow monitoring and scheduling for tiny tasks | |
US20240098155A1 (en) | Systems and methods for push-based data communications | |
EP1548980A1 (en) | A method of monitoring a network | |
US9621438B2 (en) | Network traffic management | |
US20230319163A1 (en) | Reinforcement-learning based queue-management method for undersea networks | |
EP1927217B1 (en) | Aggregated resource reservation for data flows | |
RU2682656C1 (en) | Method and device of adaptive resource-saving information flow management in a distributed information system under disturbing conditions | |
CN101107816A (en) | Method and apparatus for automatically readjusting access control limits for restricting traffic in a communication network | |
Hao et al. | An extended GIX/M/1/N queueing model for evaluating the performance of AQM algorithms with aggregate traffic | |
CN115022250B (en) | Cache management method and device | |
Alaslani et al. | Intelligent edge: An instantaneous detection of iot traffic load | |
CN115473842A (en) | Computing power network information notification and routing decision method, device and medium | |
RU2354063C2 (en) | Distributed control for access to transmission medium for broadband access systems | |
US20250016105A1 (en) | Method for Controlling Congestion in Intermittently-Connected and Lossy Computer Networks | |
RU2712646C1 (en) | Method of monitoring a distributed control and communication system with high stability | |
US20030149786A1 (en) | Efficient counter retrieval | |
Yousefipoor et al. | The phenomenon of accumulation in computer networks and congestion control algorithms | |
Bui et al. | Improving multipath live streaming performance with markov decision processes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200201 |