Κεντρική Σελίδα | Στόχοι | Το Σχέδιο | Καινοτομία | Συντελεστές | Παραδοτέα | Επικοινωνία | Εργαλεία


 

 


Πρωτοτυπία και Καινοτομία Σχεδίου

Ολοκληρωμένη ανάλυση δικτυακών αρχιτεκτονικών για Ποιοτικές Υπηρεσίες

Ανάμεσα στις πιο σημαντικές απαιτήσεις που τίθενται για τα δίκτυα επικοινωνιών είναι όπως προσφέρουν στους χρήστες αποδοτικότητα και υψηλή επίδοση (Ποιότητα Υπηρεσιών). Ένα αποδοτικό δίκτυο μπορεί να ελιχθεί έτσι ώστε να διευκολύνει ένα αυξανόμενο αριθμό χρηστών χωρίς να επηρεάζει τα εχέγγυα ποιότητας που εξασφαλίζει. Ειδικά τα τελευταία χρόνια τόσο με την έκρηξη που παρουστιάστηκε στο διαδίκτυο και τις νέες προχωρημένες εφαρμογές που άρχισαν να υλοποιούνται σε αυτό (όπως video και audio ) όσο και τη δημιουργία κινητών δικτυακών αρχιτεκτονικών, η ανάγκη για παροχή ποιότητας υπηρεσιών γίνεται ολοένα και επιτακτικότερη.

Πολλές αξιόλογες προτάσεις πρωτοκόλλων και νέες αρχιτεκτονικών έχουν προταθεί τα τελευταία χρόνια για επίτευξη αυτού του στόχου. Ωστόσο, παρά την πιεστική ανάγκη για αποδοτικές δικτυακές εφαρμογές η πρόοδος που έχει σημειωθεί μέχρι σήμερα για αποκρυστάλλωση συμπερασμάτων σχετικά με την επίδοση των προτάσεων αυτών βρίσκεται ακόμη στα αρχικά της στάδια. Μέσα από αυτό το σχέδιο κύριος μας στόχος είναι να καλύψουμε αυτό το κενό μελετώντας αρχιτεκτονικές και πρωτόκολλα για παροχή ποιοτικών υπηρεσιών σταθερών και κινητών δικτύων και να δώσουμε εκτενείς και ρεαλιστικές αναλύσεις και συγκρίσεις των επιδόσεών τους. Σημαντική καινοτομία του σχεδίου θα είναι η πραγματοποίηση αυτού του στόχου μέσω διάφορων τεχνικών ανάλυσης δικτύων: θα εκτιμήσουμε την επίδοση δικτυακών αρχιτεκτονικών και αλγορίθμων χρησιμοποιώντας όχι μόνο με εργαλεία προσομοίωσης δικτυακών αρχιτεκτονικών αλλά, επιπλέον, θα πραγματοποιήσουμε πιλοτικά πειράματα σε πραγματικά δίκτυα που εμείς θα εγκαταστήσουμε, και μαθηματικές αναλύσεις χρησιμοποιώντας τυπικές μεθόδους ανάλυσης της επίδοσης συστημάτων.

[Top]

Εφαρμογή τυπικών μεθόδων για μοντελλοποίηση και ανάλυση δικτυακών συστημάτων

Τις τελευταίες δύο δεκαετίες η περιοχή των τυπικών μεθόδων για το σχεδιασμό και την ανάλυση συστημάτων έχει σημειώσει μια τεράστια επιτυχία στην ανάπτυξη θεωρητικών μεθόδων περιγραφής και ανάλυσης συστημάτων και στην παροχή πρακτικών εργαλείων για τους σκοπούς αυτούς. Το μεγάλο πλεονέκτημα της χρήσης τέτοιων εργαλείων είναι ότι προσφέρουν ένα ολοκληρωμένο περιβάλλον για την ανάπτυξη συστημάτων που συνδυάζει τη μοντελοποίηση με την ανάλυση. Με αυτό τον τρόπο η διαδικασία ανάπτυξης ενός συστήματος μετατρέπεται στην επανάληψη των βημάτων 1) περιγραφή συστήματος, 2) ανάλυση συστήματος, 3) εκλέπτυνση συστήματος, μέχρι την άφιξη στο επιθυμητό αποτέλεσμα. Η ανάλυση συστημάτων που εκτελείται από το εργαλείο περιλαμβάνει τον έλεγχο ικανοποίησης πολλών κρίσιμων ιδιοτήτων όπως την ύπαρξη (μη-) επιθυμητών καταστάσεων στο σύστημα (π.χ. αδιέξοδο, ή ύπαρξη υπερχείλισης), όπως και ιδιοτήτων με πιθανοτικά στοιχεία (π.χ. σε κάθε εκτέλεση του συστήματος, η μέγιστη πιθανότητα άφιξης σε αδιέξοδο είναι μικρότερη του 0.01%).

Δεύτερη σημαντική καινοτομία του σχεδίου είναι η εφαρμογή της τεχνολογίας αυτής στον τομέα δικτυακών συστημάτων. Συγκεκριμένα θα αναπτύξουμε τεχνικές που θα καταλήξουν στην υλοποίηση εργαλείου για τη μοντελοποίηση και ανάλυση δικτυακών συστημάτων. Το εργαλείο αυτό θα επιτρέπει την ρεαλιστική περιγραφή τέτοιων συστημάτων αφού, ακολουθώντας συστημική προσέγγιση, θα διευκολύνει την εύκολη περιγραφή και σύνθεση των πολλαπλών στρωμάτων που απαρτίζουν ένα δικτυακό σύστημα ξεκινώντας από την τοπολογία και την αρχιτεκτονική του δικτύου, τη δομή των δρομολογητών ( routers ) και τους αλγόριθμους που χρησιμοποιούνται. Η ανάπτυξη της γλώσσας μοντελοποίησης θα προσανατολιστεί προς τις ανάγκες που παρουσιάζονται από δικτυακά συστήματα. Επίσης, το εργαλείο και οι τεχνικές που θα αναπτυχθούν θα επιτρέπουν την ανάλυση της επίδοσης συστημάτων υπό μελέτη πετυχαίνοντας με αυτό τον τρόπο ανάλυση του συνολικού συστήματος ( end - to - end analysis ) και δίνοντας στοιχεία που αφορούν τη γενική συμπεριφορά του συστήματος και όχι μόνο μιας εκτέλεσης όπως συμβαίνει στην περίπτωση των προσομοιώσεων.

[Top]

Τυπικές Μέθοδοι για Στοχαστικά Συστήματα

Η μεγάλη επιτυχία που σημειώθηκε στην περιοχή τυπικών μεθόδων για παράλληλα και κατανεμημένα συστήματα πραγματικού χρόνου, ώθησε τα τελευταία πέντε περίπου χρόνια τους ερευνητές στην επέκταση των μεθόδων αυτών με στοχαστική συμπεριφορά. Η ανάγκη για τέτοιες μεθόδους είναι μεγάλης πρακτικής σημασίας αφού πολλά και ευρέως διαδεδομένα συστήματα σήμερα, συμπεριλαμβανομένων των δικτύων τηλεπικοινωνιών, λειτουργούν σε στοχαστικά περιβάλλοντα (γραμμές επικοινωνιών δυνατόν να διακοπούν και ουρές δυνατόν να υπερχειλίσουν με σοβαρές επιπτώσεις στα συστήματα αυτά). Συγκεκριμένα οι ανάγκες που δημιουργούνται αφορούν το σχεδιασμό αποσφαλματωμένων και αποδοτικών συστημάτων και κατ'επέκταση την ανάπτυξη αυτοματοποιημένων μεθόδων για την επαλήθευση και την εκτίμηση της επίδοσής τους.

Αυτή η πρόταση στοχεύει στην εκπόνηση έρευνας προς την κατεύθυνση αυτή. Πρώτος κύριος στόχος της έρευνας είναι η επέκταση προτύπου άλγεβρας διεργασιών με στοχαστική συμπεριφορά που αφορά γενικές συνεχείς κατανομές (continuous probability distributions). Δεύτερος στόχος είναι η ανάπτυξη μεθόδων για ανάλυση στοχαστικών συστημάτων προσανατολισμένων προς την εκτίμηση της επίδοσης τους.

[Top]

 

Υποστηρίζεται και διατηρείται από τον elmagio technologies ltd (c) - Τμήμα Πληροφορικής, Πανεπιστήμιο Κύπρου.