СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТРАФИКОМ P2P-ПОТОКОВ

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ
ТРАФИКОМ P2P-ПОТОКОВ
Рынок
• Более 1000 провайдеров
телекоммуникационных услуг, включая 148
региональных (2010 год)
• В России >50 млн. пользователей Интернет,
1ое место в Европе по этому показателю
(сентябрь 2011)
• Вклад интернет-экономики в ВВП может
достичь 3.7% к 2015 году
Проблема
У каждого провайдера есть магистральный сегмент сети,
испытывающий наибольшую нагрузку по трансляции трафика
Множество сервисов генерируют большие объёмы трафика, сеть может быть
перегружена
Проблема
Загрузка сети >80% приводит к
задержкам и потерям пакетов
 cеть не загружена
cеть перегружена 
Проблема
• 40% трафика в сетях – P2P файлообменный
трафик (на диаграмме выделен красным)
Решения проблемы
• Модернизация сетевого оборудования
(дорого, объёмы трафика растут быстрее, чем окупается
оборудование)
• Управление потоками информации
(существующая технология QOS требует поддержки со стороны
оборудования; управление осуществляется постоянно, даже когда
это не нужно)
Новый подход к управлению
Адаптивное управление:
• Прогнозирование загрузки сети на коротких промежутках
времени по интегральным характеристикам
(синтез методов анализа энтропии, межкадровых интервалов,
моделирования временных рядов)
• Временное ограничение скорости P2P-соединений в случае
возможной перегрузки
(соединения P2P выявляются методом сигнатурного анализа)
Математические методы
Количество пакетов
Количество пакетов
Анализ энтропии
𝑁
𝐻=−
𝑝𝑖 ∙ log 2 𝑝𝑖
𝑖=1
1024 - 65535
Тип энтропии
Трафик без Р2Рпакетов
Р2Р-трафик
𝐻1
5,77±0,7
7,09±0,45
𝐻2
3,43±0,47
4,9±0,48
Математические методы
Статистический анализ межкадровых интервалов
-3,52×10-3 ±4,8×10-5
lg(Число наблюдений)
lg(Число наблюдений)
-2,68×10-3 ±1,6×10-4
lg(Время,нс)
lg(Время,нс)
Математические методы
Моделирование временных рядов
L

  X t2
SER  10 lg  L t 1

  X t  Xˆ
 t 1

1.
2.
3.
4.
5.
ARIMA(1,1,0)
ARIMA(0,1,1)
ARIMA(1,1,1)
ARIMA(4,1,3)
ARIMA(5,1,1)

2






Yˆn1    Yn  1   Yˆn
6. ARIMA(8,1,1)
7. ARIMA(9,1,1)
1.
2.
3.
4.
5.
Простые скользящие средние
Взвешенные скользящие средние
Простое экспоненциальное сглаживание
Двухпараметрическая модель Хольта
Полиномиальная модель второго порядка
Текущие результаты
• Программный комплекс разработан и внедрён в сети
одного из провайдеров г. Дубна
• Испытания показали высокую эффективность нового
подхода к управлению трафиком
• Получено свидетельство о регистрации ПО в
Роспатенте
Дальнейшие шаги
• Создать “коробочный” вариант программного
комплекса, встраивающийся в любую конфигурацию
сети
• Внедрить адаптивный алгоритм управления
трафиком в операционные системы сетевого
оборудования
Спасибо за внимание!