Аналитическая модель сегмента архитектуры программно-конфигурируемых сетей

Представлено описание фрагмента архитектуры программно-конфигурируемых сетей с учетом функциональности сетевых коммутаторов и контроллеров в виде математической модели многофазной системы массового обслуживания с потерями на каждой из фаз. В рекомендациях Инженерного совета Интернета draft Address Resolution Delay in SDN, Сектора радиокоммуникаций Международного союза электросвязи M.2083-0 отмечается необходимость снижения сетевой задержки в пределах одного сегмента программно-конфигурируемой сети с 50 до 1 мс. Существенное влияние на данный показатель оказывают характеристики программно-аппаратного комплекса сети, процессы взаимодействия коммутаторов и контроллера. Однако время обслуживания и связанные с ним задержки обработки потоков пакетов не регламентируются производителями коммутационного оборудования (например, коммутатора Cisco Catalyst 3750), что затрудняет определение вероятностно-временных характеристик сети при проектировании, формализацию предложений по улучшению функционирования ее элементов. Предлагаемые модели разработаны на основе классической теории систем массового обслуживания и преобразований Лапласа. Получены зависимости среднего времени обслуживания и среднего числа пакетов в сети от нагрузки сетевых устройств, а также выражения, позволяющие определить средние доли потерь сетевых пакетов на каждой из фаз их обработки коммутатором.