СИСТЕМА МАСОВОГО ОБСЛУГОВУВАННЯ З ГРУПОВИМ ОБСЛУГОВУВАННЯМ ЯК МОДЕЛЬ ФУНКЦІОНУВАННЯ ПРОТОКОЛУ SCTP
DOI:
https://doi.org/10.33042/2522-1809-2024-3-184-23-28Ключові слова:
комп’ютерна мережа, протокол, імовірнісна модель, система масового обслуговування, групове обслуговуванняАнотація
Передача інформації через комп’ютерну мережу виконується за певним протоколом. Сучасний протокол SCTP має низку відмінних рис. Зокрема, він передбачає можливість як надійної (TCP), так і ненадійної (UDP) доставки даних з можливістю підтримки порядку передачі всередині кожного з потоків даних (функція Multistreaming). За рахунок цього досягається ефект незалежної передачі незв’язаних даних, наприклад, що належать до різних послуг. Основною перевагою такого підходу є той факт, що виникнення помилки в одному із потоків та можлива втрата якості відповідної йому послуги не впливає на своєчасну доставку даних в інших потоках та на показники якості інших послуг. Потік інформації, що проходить протоколом, має ймовірнісний характер, що вимагає використання ймовірнісних моделей для оцінки якості передачі інформації. Процес передачі даних протоколом SCTP здійснюється наступним чином: дані (повідомлення в термінах протоколу SCTP), що надходять від програми користувача, інкапсулюються в порції даних (chunks), які ставляться в чергу на передачу. У черзі порції даних збираються в SCTP-пакет, який за запитом операційного пристрою вибирається з черги для передачі в IP-мережу. Отже, процес передачі повідомлення протоколом SCTP можна описати в термінах систем масового обслуговування з груповим обслуговуванням. Для випадку пуасонівських потоків подій побудовано граф станів та переходів, за ним виведено систему лінійних рівнянь щодо ймовірностей станів системи. Отримано аналітичні вирази для середнього числа запитів у буферній пам’яті, ймовірність втрати інформації. Для довільно розподіленого часу зчитування інформації з буферної пам’яті виведено систему інтегро-диференціальних рівнянь щодо щільності ймовірностей станів. Її рішення отримано у загальному вигляді. Численні розрахунки підкріплені графіками залежності ймовірності втрати інформації від інтенсивності надходження інформації на вході протоколу та ємності буферної пам’яті.
Посилання
SCTP Overview – Regime of access: https://www.juniper.net/documentation/us/en/software/junos/gtp-sctp/topics/topic-map/security-gprs-sctp.html, free (date of the application: 11.05.2024).
Bailey, N. (1954). On Queueing Processes with Bulk Service // Journal of the Royal Statistical Society, Ser. B. – Vol. 16, No 1, 80 – 87.
Downton, F. (1955). Waiting Times in Bulk Service Queues // Journal of the Royal Statistical Society, Ser. B. – Vol. 17, No 2, 256–261.
Singh, G., Gupta, U.C., Chaudhry, M.L. (2013). Computational analysis of bulk service queue with Markovian arrival process: MAP/R(a, b)/1 queue. OPSEARCH 50, 582–603. https://doi.org/10.1007/s12597-013-0128-3
Ben-Hafaiedh, I., Slimane M. B. (2016). Model-based Design and Formal Analysis of Arbitration Protocols on Multiple-Bus Architecture. Proceedings of the 10th Workshop on Verification and Evaluation of Computer and Communication System Tunis, Tunisia, October 6-7, 177 – 192.
Achyutha Krishnamoorthy, Anu Nuthan Joshua, Vladimir Vishnevsky. (2021). Analysis of a k-Stage Bulk Service Queuing System with Accessible Batches for Service. – Mathematics, 9(5). https://doi.org/10.3390/math9050559
Yahya Mohamed, S, Karthikeyan, N. (2018), Analysis of bulk arrivals in queueing models. International research journal of multidisciplinary studies, V. 4, Iss. 4, 2 – 6.
Gianfranco Balbo, Maria Grazia Vigliotti. (2015). On the Analysis of a M/M/1 Queue with Bulk Services The Computer Journal, V. 58, Is. 1, 57 – 54. DOI: 10.1093/comjnl/bxt118
Shin-Pin Chen. (2005). Parametric nonlinear programming approach to fuzzy queues with bulk service. European Journal of Operational Research, V. 163, Is. 2, 434 – 444.
https://doi.org/10.1016/j.ejor.2003.10.041
Balasubramanian, M., Arumuganathan, R. (2011). Steady state analysis of a bulk arrival general bulk service queueing system with modified M-vacation policy and variant arrival rate. International Journal of Operational Research, Vol. 11, No. 4, 383 – 407. https://doi.org/10.1504/IJOR.2011.041799
PictureBowu Zhang, PictureWei Cheng, PictureLimin Sun, Mznah A. Al-Rodhaan. (2013). Queuing modeling for delay analysis in mission oriented sensor networks under the protocol interference model. MiSeNet ‘13: Proceedings of the 2nd ACM annual international workshop on Mission-oriented wireless sensor networking, 11 – 20. https://doi.org/10.1145/2509338.2509345
Litvinov, A.L. (2018). Theory of mass service systems. Tutorial. Kharkiv: KHNUM named after OM Beketov, 141 p.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому збірнику, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії CC BY-NC-ND 4.0 (із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Без Похідних 4.0 Міжнародна), котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
