В подведомственном Минобрнауки России Пензенском государственном университете готовы предложить способ для усовершенствования телекоммуникационного оборудования. Передавать информацию станет в разы быстрее — с минимальным отставанием от реального времени. Пользователь получит ее мгновенно. Разработка найдет широкое применение в промышленности, на предприятиях оборонного комплекса, в гражданском использовании. В настоящее время ученые ведут переговоры с отечественными и зарубежными производителями телекоммуникационного оборудования для дальнейшей работы над ноу-хау и его внедрением. Об этом сообщило ТАСС. 

В современном мире информация играет ключевую роль. Ежедневно миллионы людей во всем мире общаются с помощью мессенджеров в личной переписке, в рабочих чатах. Поток информации окружает каждого из нас. Поэтому и способы ее передачи становятся все более важными.

Стоит отметить, важную роль в жизнедеятельности современных предприятий, заводов, компаний играет передача информации, которая используется в автоматизированных системах управления. Комплексы аппаратных и программных средств обеспечивают и автоматизируют эффективное управление технологическими процессами.

Все это требует инновационного оборудования и программного обеспечения, передовых технологий для телекоммуникационных сетей.

Исследователь — канд. техн. наук, доцент кафедры «Вычислительная техника» ПГУ Кирилл Никишин разработал алгоритм ранней диагностики потери трафика реального времени с использованием контроля таймаутов.

Предложение поможет быстрее передавать информацию без потерь и минимальными задержками.

Главной транспортной составляющей в современном мире является сеть Интернет или любая компьютерная сеть. Посредством сетевого трафика предается огромный объем информации: текстовой, графической информации, в аудио- и видеоформатах.

Компьютерную сеть в настоящее время используют как небольшие компании, так и крупные банки, предприятия, заводы, холдинги. Она позволяет обмениваться различной информацией как на основе Интернета и беспроводных соединений, так и локально. Отметим, компьютерная сеть может быть далеко расположенной в зависимости от ее вида (локальная, региональная, глобальная).

Поясним. Трафик реального времени — это трафик приложений, чувствительный ко времени. Обычно это голосовой или видеотрафик, чрезмерные задержки в котором приводят к сбою.

Задержка при передаче информации через трафик реального времени для конечного пользователя критична.

В настоящее время многие компьютерные сети строятся на основе программно-конфигурируемых сетей (ПКС). В них и происходит обработка, распределение и отправка поступающей информации. ПКС — это сети, в которых происходит разделение уровня управления контроллером сети (передача команд управления) от уровня данных сетевыми устройствами (коммутация пакета, определение маршрута).

Для обработки, отправки и распределения «важности» информации в компьютерной сети (ПКС) используются контроллеры, коммутаторы и маршрутизаторы. Это специальные устройства, предназначенные для соединения нескольких узлов сети.

Контроллер ведет управление над сетью, а коммутаторы и маршрутизаторы рассчитывают оптимальные маршруты и коммутацию пакетов. Управление производится через протокол OpenFlow.

Работа в любом коммутаторе осуществляется по вычислительному алгоритму, заранее заданному. Коммутатор должен отвечать определенным сетевым стандартам, протоколам. Поступающий пакет информации внутри коммутатора классифицируется на трафик реального времени или эластичный. За это отвечает компонент коммутатора — классификатор трафика.

Высокий приоритет имеет трафик реального времени. Он должен пройти проверку по цепочке алгоритма в первую очередь.

При большом потоке информации (поступающих пакетах) их хранят и регулируют очереди и диспетчер коммутатора. Диспетчер контролирует, какой пакет информации передать быстрее, определяет возможные задержки и обеспечивает более стабильную передачу данных, предотвращая потерю информации. Такая диспетчеризация в коммутаторе осуществляется строго по определенным алгоритмам. Механизм обеспечения требуемых параметров продвижения трафика заключается в правиле выбора обслуживаемой очереди и регулировании выделяемой каждому классу полосы пропускания выходного канала. Классический тип очереди — очередь типа FIFO (first in — first out).

Разработчик рассказал, что все существующие методы устройства коммутатора «заставляют» проходить пакет информации от входного порта до выходного.

В Пензенском госуниверситете предлагают перебросить анализ классификации трафика, вычислений потерь и задержек на вход коммутатора.

Ученые написали уникальный алгоритм ранней диагностики потери трафика реального времени с использованием контроля таймаутов. Алгоритм представляет схему того, как узлы (компоненты коммутатора) должны взаимодействовать и работать между собой. Они представили программно-аппаратную доработку коммутатора.

До пензенских ученых никто в мире не предлагал переложить функции контроля и отсеивания данных на входе коммутатора.

Предложение прошло проверку на математическом аппарате цветных временных иерархических сетей Петри. Были разработаны имитационные модели сложных телекоммуникационных сетей и алгоритмов передачи. Апробация доказала действенность предложения. Ученым удалось минимизировать потери и задержки поступления информации.

Изобретение поможет упростить процесс администрирования, снизить задержки и потери трафика реального времени при передаче информации. Оно найдет широкое применение в промышленности, в военно-промышленном комплексе, в гражданском использовании.

Особое направление — это создание БПЛА с внедрением коммутатора и контроллера, работа которых построена по предложенному способу. Передача команд и связь с оператором улучшится в несколько раз. Связь будет защищена от внешних помех. Кроме того, в будущем новаторы подключат еще искусственный интеллект. 

В настоящее время ПГУ ведет переговоры о дальнейшем сотрудничестве и внедрении разработки с китайскими и отечественными производителями программно-аппаратного обеспечения в сфере телекоммуникаций.