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


 

 


Το Σχέδιο

Το ερευνητικό πρόγραμμα ΕΝΔΙΚΤΗΣ ασχολήθηκε με τη μελέτη αρχιτεκτονικών και μηχανισμών που υποστηρίζουν την παροχή ποιοτικών υπηρεσιών για σταθερά και κινητά δίκτυα όπως και την ανάπτυξη εργαλείων και θεωρητικών μεθοδολογιών για εκτίμηση της επίδοσης τέτοιων εφαρμογών. Κύριος στόχος του προγράμματος υπήρξε η εις βάθος αξιολόγηση αρχιτεκτονικών και πρωτοκόλλων που έχουν προταθεί για παροχή ποιοτικών υπηρεσιών σταθερών και κινητών δικτύων μέσω εκτενών και ρεαλιστικών αναλύσεων και συγκρίσεων των επιδόσεών τους. Για την επίτευξη του στόχου χρησιμοποιήθηκαν μια πλειάδα από διαφορετικές τεχνικές ανάλυσης δικτύων όπως: εργαλεία προσομοίωσης δικτυακών αρχιτεκτονικών, πιλοτικά πειράματα σε πραγματικά δίκτυα και μαθηματικές αναλύσεις χρησιμοποιώντας τυπικές μεθόδους ανάλυσης της επίδοσης συστημάτων.

Κατά τη διάρκεια του ερευνητικού προγράμματος, αρχικά πραγματοποιήθηκε μια εις βάθος διερεύνηση και ανάλυση των πιο σημαντικών παραγόντων που επηρεάζουν την ποιότητα υπηρεσίας σε κινητά και σταθερά δίκτυα και έχουν προσδιορισθεί τα κριτήρια και οι παράμετροι σύμφωνα με τα οποία θα εκτιμηθεί η επίδοση δικτυακών συστημάτων. Επίσης έχει γίνει μια ανασκόπηση και αξιολόγηση υφιστάμενων και προτεινόμενων αρχιτεκτονικών που υποστηρίζουν, ή αναμένεται να υποστηρίζουν ποιοτικές υπηρεσίες στο μέλλον, όπως οι διαφοροποιημένες υπηρεσίες. Με βάση τα κριτήρια που εντοπίστηκαν έχει διενεργηθεί εκτενής μελέτη και αξιολόγηση της επίδοσης αρχιτεκτονικών και πρωτοκόλλων υπό μελέτη με εκτελέσεις προσομοιώσεων και εφαρμογή πιλοτικών πειραμάτων. Έχουν γίνει πειραματισμοί με διάφορες παραμέτρους και διαφορετικές τοπολογίες. Με βάση τα αποτελέσματα και μετρήσεις που έχουν γίνει, έχουν προσδιοριστεί συνθήκες και αδυναμίες υφιστάμενων μηχανισμών παροχής ποιότητας υπηρεσίας. Επομένως νέες βελτιωμένες προτάσεις για πιο σταθερή και γερή παροχή ποιότητας υπηρεσίας έχουν προταθεί και αξιολογηθεί.

Παράλληλα, ερευνητικό έργο εκπονήθηκε με στόχο την ανάπτυξη τυπικών μεθόδων για μοντελοποίηση και εκτίμηση της επίδοσης δικτυακών εφαρμογών. Όσον αφορά τη μοντελοποίηση συστημάτων, η μεθοδολογία που ακολουθήθηκε εμπίπτει στην πολυμελετημένη περιοχή των αλγεβρών διεργασιών. Πρώτο αποτέλεσμα αυτής της φάσης υπήρξε μια άλγεβρα διεργασιών, η QoSPA, η οποία είναι ικανή να περιγράφει με συνθετικό τρόπο παράλληλα και κατανεμημένα συστήματα πραγματικού χρόνου με πιθανοτική συμπεριφορά. Η άλγεβρα αυτή περιέχει ως βασικά στοιχεία τις έννοιες "κανάλι επικοινωνίας" και "πιθανοτική αποτυχία" και επιτρέπει τη συνθετική μοντελοποίηση των πολλαπλών στρωμάτων που πιθανόν να απαρτίζουν ένα δικτυακό σύστημα μέσω ενός τελεστή παράλληλης σύνδεσης όπως επίσης και τη μοντελοποίηση δικτυακών σφαλμάτων και της τυχαιοποιημένης συμπεριφοράς που παρουσιάζεται σε διάφορα από τα πρωτόκολλα που μελετήθηκαν. Στην άλγεβρα αυτή αποδόθηκε αυστηρή σημασιολογία μέσω πιθανοτικών συστημάτων μεταβάσεων (labeled concurrent Markov chains). Τέλος, όσον αφορά στην εκτίμηση της επίδοσης δικτυακών συστημάτων, αναπτύχθηκαν και υλοποιήθηκαν σε εργαλείο αλγόριθμοι για δύο από τις ποσότητες που εντοπίστηκαν ως κρίσιμες για την εκτίμηση της επίδοσης δικτυακών συστημάτων, συγκεκριμένα για αυτές της ρυθμοαπόδοσης και της long - run average συμπεριφοράς συστημάτων που μπορούν να εκφραστούν στην QoSPA .

Στη συνέχεια οι πιο πάνω μέθοδοι επεκτάθηκαν για τη μοντελοποίηση και ανάλυση συστημάτων με στοχαστική συμπεριφορά. Συγκεκριμένα η άλγεβρα διεργασιών εμπλουτίστηκε με ένα νέο τελεστή, αυτόν της στοχαστικής διάρκειας ενεργειών, δίνοντας έτσι τη δυνατότητα για μοντελοποίηση συστημάτων όπου φαινόμενα μπορούν να οδηγήσουν την εμφάνιση γεγονότων σε τυχαίες χρονικές στιγμές οι οποίες ρυθμίζονται από εκθετικές πιθανοτικές κατανομές. Στην άλγεβρα αυτή αποδόθηκε αυστηρή σημασιολογία μέσω συστημάτων μεταβάσεων που συνδυάζουν τις πιθανοτικές με τις στοχαστικές μεταβάσεις. Το μοντέλο αυτό είναι ένα υβρίδιο των μοντέλων Διακριτών και Συνεχών Αλυσίδων του Markov , το οποίο αποδεικνύεται να είναι πολύ χρήσιμο για τη μελέτη των πρωτοκόλλων με τα οποία ασχοληθήκαμε αφού αυτά συνδυάζουν πιθανοτικούς αλγόριθμους με στοχαστική συμπεριφορά του περιβάλλοντος. Για ανάλυση συστημάτων που αντιστοιχούν σε αυτό το μοντέλο εργαστήκαμε προς δύο κατευθύνσεις: (1) Αναπτύξαμε την έννοια της ισχυρής διπροσομοίωσης και αλγόριθμους που αποφασίζουν πότε δύο συστήματα είναι ισοδύναμα σύμφωνα με τη σχέση, και (2) επεκτείναμε τεχνικές που προτάθηκαν σε προηγούμενα μοντέλα για μοντελο-έλεγχο συστημάτων και υπολογισμό ποσοτήτων κρίσιμων για την εκτίμηση της επίδοσής τους

 

 

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