Academic literature on the topic 'Конфігуровані мережі'

У статті розроблено метод управління якістю сприйняття у програмно-конфігурованих мережах із використанням ідеології IBN. Так звана IBN (Intent-based networking) основана на архітектурі SDN (Software-Defined Network) і являє собою одну із найважливіших нових можливостей мережевої інфраструктури. IBN пропонує мережевим адміністраторам простий спосіб вираження бізнес-цілей, таких як забезпечення необхідного QoE, даючи змогу мережевому програмному забезпеченню автоматично досягати поставлених цілей із забезпечення рівня QoE. У статті описано розроблення і реалізацію системи моніторингу QoE (Quality of Expirience) для майбутніх програмно-конфігурованих мереж на основі намірів (IBSDN), яка поліпшить якість обслуговування кінцевих користувачів і дасть змогу ефективніше використовувати мережеві ресурси. У статті також подано методи вимірювання параметрів програмно-конфігурованої мережі: затримки і втрати пакетів. Здійснено дослідження для оцінювання ефективності запропонованої системи QoE-моніторингу за допомогою генерації аудіо- та відеотрафіку в мережі Mininet.

Зважаючи на значне збільшення кількості інтелектуальних пристроїв із модулями Wi-Fі, а також прогноз зростання споживання даних на наступні роки, необхідно розробити нові методи побудови безпровідних Wi-Fі мереж з метою поліпшення якості сприйняття послуг з боку кінцевих користувачів. В роботі удосконалено концептуальну модель побудови програмно- конфігурованої Wi-Fі мережі, яка, на відміну від відомих, основана на централізованому управ- лінні процесом вибору точки доступу обслуговування із використанням SDN контролера, за допомогою якого, здійснюючи моніторинг стану мережі в режимі реального часу, програмно реалізують власні рішення щодо ініціації хендоверу. Розвинено метод ініціації хендоверу в про- грамно-конфігурованій безпровідній Wi-Fі мережі, який, на відміну від відомих, під час при- йняття керуючого рішення щодо вибору точки доступу обслуговування орієнтується на інтеграль- ний критерій QoE, сформований на основі вимірювання у режимі реального часу параметрів, рівня сигналу, пропускної здатності, втрати даних та затримок у мережі Wi-Fi, що дало змогу поліпшити якість сприйняття послуг з боку кінцевих користувачів. Розроблені науково-прикладні рішення щодо процедури хендоверу на основі QoE критерію зможуть на практиці застосовувати науково- дослідні організації, компанії, оператори мобільного зв’язку для покращення якості сприйняття послуг з боку користувачів у мережах із централізованим управлінням.

Метою даної роботи є проведення аналізу технологій які зможуть забезпечити підвищення ефективності Тактильного Інтернету (ТІ) у комп'ютерних мережах. Концепція ТІ набула свого розвитку завдяки появі та розвитку технологій, що вимагають досить малої затримки при доставці даних. Це насамперед послуги з певними вимогами до інтерактивності. Зокрема, це можуть бути різноманітні системи управління, пов'язані з передачею тактильних відчуттів від виконавчих механізмів і сенсорів на органи управління. Для підвищення ефективності ТІ сьогодні розглядається низка перспективних технологій, наприклад, технологія взаємодії пристрій-пристрій, D2D (Device-to-Device), без використання базової станції, що дозволяє ефективно побудувати надщільні комп'ютерні мережі. Для побудови мереж з малими затримками великого значення набувають технології типу MEC (Mobile Edge Computing), програмно-конфігурованих мережах SDN (Software Defined Networks) та віртуалізації мережних функцій NFV (Network Functions Virtualization). Комп’ютерні мережі з низькими затримками, в основі яких лежить концепція Тактильного Інтернету, мають велике значення при виборі методу побудови комп’ютерних мереж. В даній статті розглянуто різні технології та проаналізовані основні переваги та проблеми означених технологій, які вимагають подальшого їх дослідження.

У роботі запропоновано математичну модель швидкої перемаршрутизації із забезпеченням балансування навантаження на принципах Traffic Engineering (TE) та диференційованого обмеження трафіка в територіальнорозподілених програмно-конфігурованих мережах. Основу моделі складають умови реалізації багатошляхової маршрутизації сумісно з модифікованими умовами збереження потоку, які враховують пріоритетне обмеження трафіка на границі мережі у випадку її ймовірного перевантаження, викликаного, з одного боку, зростанням навантаження, а з іншого – реалізацією схем захисту елементів мережі та її пропускної здатності в ході швидкої перемаршрутизації. Перевагою запропонованого рішення також є формулювання задачі швидкої перемаршрутизації як оптимізаційної з критерієм, який орієнтує на мінімізацію, по-перше, верхнього порогу завантаженості каналів зв’язку, що відповідає вимогам концепції TE, а, по-друге, зважених відносно пріоритету відмов в обслуговуванні потоків пакетів на границі мережі. Дослідження процесів швидкої перемаршрутизації з використанням запропонованої моделі на ряді числових прикладів підтвердило адекватність і ефективність отриманих на її основі маршрутних рішень як щодо забезпечення їх відмовостійкості та балансування навантаження, так і щодо заснованого на пріоритетах обмеження трафіка.

Дисертація присвячена розробці та дослідженню способу конструювання трафіка в програмно-конфігурованих мережах на основі лямбда-архітектури. Представлений спосіб конструювання трафіка дозволяє зменшити швидкість обробки мережевих та інвентарних даних, особливо для високонавантажених мереж, та підвищити надійність та консистентність процесів збору, агрегації та акумуляції мережевої інформації за допомогою застосування сучасним методів роботи з великими даними.
The master’s thesis is devoted to the research and development of the method of traffic engineering in software-defined networks based on lambda architecture. The presented method of traffic engineering reduces the processing speed of network and inventory data, especially for high-load networks, and increase the reliability and consistency of processes of collection, aggregation and accumulation of network information through modern methods of Big Data.

Мета роботи: підвищення якості надання послуг кінцевим користувачам мобільних мережах 5G за рахунок поєднання доступних засобів керування. В даній роботі розглядається технологія 5G, принцип роботи, вимоги до якості мережі. Також ознаюмлюємось з технологією SDN, її архітектурою та принципами роботи. Проведено аналіз технології SDN та 5G, описані недоліки SDN, також переваги 5G та вимоги до її якості.
Purpose: to improve the quality of services to end users of 5G mobile networks through a combination of available controls. In any case, you can use 5G technology, working, requiring other users to follow. We will also define with SDN technology, its architecture and principles of work. Analytical technologies of SDN and 5G are carried out, shortcomings of SDN, and also 5G are described and necessary for its work.

Робота складається із вступу, трьох розділів та одного додатку. Загальний обсяг роботи: 69 аркуші основного тексту, 41 ілюстрація, 6 таблиць. При підготовці використовувалася література з 38 різних джерел. Актуальність. Дедалі більшу популярність набуває стрімінгові сервіси, зростає кількість мережевих сервісів та абонентів мережі, що потребують забезпечення якості обслуговування. Традиційні мережі наближаються до своєї межі ефективності. Альтернативою традиційним мережам є централізована архітектура SDN. Ідея технології SDN не є новою, проте активне впровадження технології припадає лише на останні 15 років. Однією із важливих задач при організації мережі є задача балансування трафіку, що включає в собі маршрутизацію та забезпечення якості обслуговування. Використання нової технології вимагає розробки нових алгоритмів та протоколів, або адаптації традиційних, задача балансування трафіку є актуальною. Мета і завдання дослідження. Метою магістерської роботи є розроблення методу, що дозволить маршрутизувати трафік по оптимальним шляхам, уникаючи високої затримки та забезпечення більш рівномірного завантаження мережі шляхом балансування трафіку, з використанням можливостей програмно-конфігурованих мереж. Для досягнення мети дослідження поставлено і вирішено такі завдання: • дослідження структури та принципів побудови програмноконфігурованих мереж; • дослідження методів масштабування програмно-конфігурованих мереж; • дослідження методів забезпечення якості обслуговування в класичних та програмно-конфігурованих мережах; • Дослідження методів маршрутизації в програмно-конфігурованих мережах; • Дослідження методів рішення задач багатокритеріальної оптимізації; • Pозробка методу балансування трафіку в програмно-конфігурованих мережах; • Розробка програмного модулю на основі розробленого методу; • Ілюстрація роботи моделі та аналіз отриманих результатів. Об’єкт дослідження – процес пошуку оптимального шляху між вузлами в програмно-конфігурованих мережах. Предмет дослідження – методи маршрутизації та визначення оптимальності маршруту в програмно-конфігурованих мережах. Методи досліджень. Для досягнення поставлених в магістерській роботі задач, використано методи теорії графів, методи моделювання, методи вирішення задач багатокритеріальної організації. Проведене дослідження дає можливість використання розробленої моделі в SDN мережах в якості застосунку контролера та виконувати емуляцію роботи мережі для прогнозування трафіку та завантаженості компонентів мережі. Особистий внесок здобувача. Магістерське дослідження є самостійно виконаною роботою, в якій відображено особистий авторський підхід та особисто отримані теоретичні та прикладні результати, що відносяться до вирішення задачі маршрутизації та контролю трафіку в SDN мережах. Формулювання мети та завдань дослідження проводилось спільно з науковим керівником. Практична цінність. Отримані результати можуть використовуватися у майбутніх дослідженнях за напрямками: • вдосконалення методів маршрутизації; • аналіз та прогнозування трафіку в SDN; • балансування навантаження в SDN мережах.
Current work consists of receipt, three sections and one application. Total amount of work: 69 pages of the main text, 41 illustrations, 6 tables. By preparation a literature from 38 different sources was used. Topic Relevance. The increasing popularity acquires streaming services, the number of network services and subscribers of network grows that need ensuring quality of service. Traditional networks come nearer to the limit of efficiency. An alternative to traditional networks is the centralized architecture of SDN. The idea of SDN technology is not new, however active implementation of technology falls only on the last 15 years. The problem of balancing of traffic is one of important tasks at the organization of network that includes in itself routing and ensuring quality of service. Use of new technology demands development of new algorithms and protocols, or adaptation traditional, the problem of balancing of traffic is relevant. Research goal. The research goal of the master's thesis is development of a method that will allow to route traffic on optimal ways, avoiding a high delay and ensuring more uniform loading of network by balancing of traffic, with use of opportunities of software defined networks. For achievement of the goal of a research it is put and solved the following tasks: • Research of structure and the principles of construction software defined networks; • Researches of methods scaling software defined networks; • Researches of methods of ensuring quality of service in classical and software defined networks; • Researches of methods of routing in software defined networks; • Researches of methods of solving problems of multicriterial optimization; • Development of a method of balancing of traffic in software defined networks; • Development of the program module on the basis of the developed method; • Illustration of work of model and the analysis of the received results. Object of research – Process of search of an optimal way between nodes in software defined networks. Subject of research – Methods of routing and determination of optimality of a route in software defined networks. Methods of research. For achievement of the tasks set in the master's thesis, it is used methods of the theory of graphs, modeling methods, methods of the solution of tasks of the multicriteria organization. The conducted research gives the chance of use of the developed model in SDN networks as an application of the controller and to carry out emulation of network functioning for forecasting of traffic and load of components of network. Scientific contribution. The master research is independently done work in which it is reflected personal author's approach and personally received theoretical and applied results relating to the solution of a problem of routing and control of traffic in SDN networks. A formulation of the purpose and tasks the research was conducted together with the research supervisor. Practical value of obtained results. The received results can be used in future researches on the directions: • to improvement of methods of routing; • the analysis and forecasting of traffic in SDN; • balancing of loading in SDN networks.

Актуальність: Підвищення якості функціонування мереж зв'язку за рахунок поліпшення надійності є складною науково-технічною та економічною проблемою. Це обумовлено тим що до мереж з новими технологіями, таким як програмно-конфігуровані мережі (SDN) в даний час висувають високі вимоги по надійності (відмовостійкості) в тому числі до характеристик відновлення мережі після відмови. При розробці заходів, що підвищують надійність доцільна постановка задачі максимально можливого підвищення якості функціонування мережі при мінімальному часу відновлення зв'язку. Високий рівень відмовостійкості мережі забезпечується за рахунок швидкого виявлення пошкоджень і усунення їх наслідків за короткий час. Існуючі методи забезпечення надійності в мережах SDN можна поділити на два самостійних класи: захисне перемикання (резервування) і відновлення (перемаршрутизація). Звідси випливає що для системного підходу до дослідження методів забезпечення надійності SDN доцільно використовувати засоби математичного моделювання. Дослідження механізмів забезпечення надійності SDN розглядається в ряді робіт, як вітчизняних, так і зарубіжних. Однак в даних роботах не проводиться порівняльний аналіз використання механізмів забезпечення відмовостійкості, а також комбінації цих механізмів. Так само в ряді робіт не враховуються економічні показники використання даних механізмів. Мета роботи: підвищити відмовостійкість при DoS-атаці системи Інтернету речей з використанням концепції SDN за рахунок премаршутизації та резервування комунікаційних ресурсів, що дозволить зменшити час до виявлення відмови методами швидкого відновлення, зменшиння відсотка навантаженості. Задачі дослідження: 1. Проаналізувати існуючі підходи щодо управління безпекою інформаційних потоків мережі IoT за допомогою SDN . 2. Запропонувати модель управління безпекою інформаційних потоків мережі IoT при DoS-атаці, яка дозволить зменшити як ймовірність відмови, так і вплив відмови ; 3. Вдосконалити процедуру керування безпекою інформаційних потоків мережі IoT яка враховує можливості організації потоків в програмно-керованих мережах (SDN); 4. Розробити удосконалений метод управління безпекою інформаційних потоків мережі IoT з використанням концепції SDN та резервування контролера, що дозволить отримати надійну мережу, не враховуючи збільшення часу до виявлення відмови при роботі методів швидкого відновлення. 5. Розробка імітаційної моделі в середовищі MiniNet, планування та проведення експерименту з метою перевірки теоритичних положень та доведення їх ефективності. 6. Розробка стартап проекту для системи безпеки IoT. Об’єкт дослідження: пристрої і технології організації програмно-керованого зв'язку в мережі Інтернету речей. Предмет дослідження: моделі та методи управління безпекою інформаційних потоків мережі IoT за допомогою SDN Методи дослідження: Проведені дослідження базуються на теорії ймовірностей, математичній статистиці, теорії телекомунікацій методах моделювання. Моделювання фрагмента мережі ІР проведено на основі пакета MiniNet. Наукова новизна: Запропоновано удосконалений метод управління безпекою інформаційних потоків мережі IoT з використанням концепції SDN, який дозволяє підвищити відмовостійкість при DoS-атаці системи Інтернету речей, зменшити час до виявлення відмови методами швидкого відновлення, зменшити відсотка завантаженості мережі, за рахунок премаршутизації та резервування комунікаційних ресурсів. Практична новизна: Пропонована модель PFI скорочує час на встановлення шляху, знижує час обробки контролера і зменшує трафік каналу управління при DoS-атаці на мережу шляхом використання методів резервування та відновлення зв’язку, також взаємодіє з протоколами безпеки, основним з них є OpenFlow.
Relevance: Improving the quality of communication networks by improving reliability is a complex scientific, technical and economic problem. This is due to the fact that networks with new technologies, such as software-configured networks (SDN) currently have high requirements for reliability (fault tolerance), including the characteristics of network recovery after failure. When developing measures to increase reliability, it is advisable to set the task of maximizing the quality of network operation with a minimum connection recovery time. The high level of fault tolerance of the network is provided due to fast detection of damages and elimination of their consequences in a short time. Existing methods of ensuring reliability in SDN networks can be divided into two separate classes: protective switching (redundancy) and recovery (rerouting). It follows that for a systematic approach to the study of methods to ensure the reliability of SDN, it is advisable to use mathematical modeling. The study of the mechanisms of ensuring the reliability of SDN is considered in a number of works, both domestic and foreign. However, these works do not provide a comparative analysis of the use of mechanisms to ensure fault tolerance, as well as a combination of these mechanisms. Similarly, a number of works do not take into account the economic indicators of the use of these mechanisms. Purpose: to develop a method of managing the security of information flows of the IoT network using the concept of SDN and controller redundancy, which will provide a reliable network, without taking into account the increase in time to detect failure of rapid recovery methods. Research objectives: 1. to propose a model of security management of information flows of the IoT network; 2. provide an algorithm for managing the security of information flows of the IoT network using SDN; 3. to reveal the methodology for determining the effectiveness of security management of information flows of the IoT network using SDN; 4. to develop an improved method of managing the security of information flows of the IoT network using the concept of SDN and controller redundancy, which will allow to obtain a reliable network, without taking into account the increase in time to detect failure of fast recovery methods. Object of research: devices and technologies of communication organization in the Internet of Things. Subject of research: data transmission models and methods of ensuring the functioning of the Internet of Things in the face of hazards. Research methods: The research is based on probability theory, mathematical statistics, modeling methods and field experiments. The simulation of a fragment of the IP network was performed on the basis of a simulation package. Scientific novelty: An improved method of managing the security of information flows of the IoT network using the concept of SDN and controller redundancy has been proposed, which will allow to obtain a reliable network, without taking into account the increase in time to detect failure of fast recovery methods. Practical novelty: The obtained results can be implemented in a real enterprise in order to improve the quality of security management of information flows of the IoT network using SDN.

В роботі було розроблено методологію підвищення ефективності стільникових мереж зв’язку, яка полягає у використанні удосконалено методу планування мережі стільникового зв’язку для розгортання стільникових мереж нового покоління, методу оцінки ключових показників функціонування мережі стільникового оператора з метою безперервної оптимізації мережі оператора шляхом використання методу оптимізації підсистеми базових станцій розгорнутої мережі стільникового оператора, удосконаленого методу розвантаження радіо інтерфейсу мережі стільникового оператора із використанням підмережі Wi-Fi (Wireless Fidelity), методу оптимізації багаторівневого транспортного сегменту стільникової мереж, удосконаленого методу маршрутизації із резервуванням ресурсів та балансуванням навантаження транспортної мережі стільникового оператора, методу оцінки ефективності програмно-конфігурованої мережі та методу мережецентричного моніторингу та реагування на кіберінциденти в мережі оператора стільникового зв’язку. За допомогою розробленої методології операторам стільникового зв’язку вдається підвищити ефективність функціонування своїх мереж за рахунок збільшення радіусу зон обслуговування абонентів стільникових мереж, мінімізації необхідної кількості базових станцій для побудови мережі, збільшення вдвічі кількості активних абонентів, які обслуговуються в стільнику та забезпечення балансування навантаження в радіопідмережі, підвищення економічної ефективності транспортної мережі, підвищення рівня надійності мережі, оптимізації утилізації транспортних каналів, проведення більш гнучкого та оперативного розширення мережі, запровадження нових сервісів, підвищення оперативності доставки даних для ієрархічної структури рівня управління. Отримані наукові результати доцільно використовувати під час планування безпроводових мереж стандарту LTE та 5G, розробки обладнання та програмного забезпечення для систем передачі даних, а також в навчальному процесі.
Диссертация посвящена вопросам разработки методологии повышения эфективности сотовых сетей связи. В работе был проведен анализ качества обслуживания абонентов сотовых сетей в Украине с целью определения их эффективности. Было установлено, что заявленные требования к сетям четвертого поколения не достигаются ни в одной из реализованных сетей, а фактическое качество обслуживания абонентов находится на достаточно низком уровне, что свидетельствует о низкой эффективности существующих методов планирования радиосетей, транспортных подсистем и методов управления. В работе были предложены альтернативные стратегии развития операторов сотовой связи в Украине. В работе впервые разработана методология повышения эффективности сотовых сетей связи, заключающаяся в использовании усовершенствованного метода планирования сети LTE для развертывания сотовых сетей нового поколения, метода оценки ключевых показателей функционирования сети сотового оператора с целью непрерывного оп-тимизации сети оператора путем использования метода оптимизации подсистемы базо вых станций развернутой сети сотового оператора, усовершенствованного метода рас-погрузки радио интерфейса сети сотового оператора с использованием подмел-режиме Wi-Fi, метода оптимизации многоуровневого транспортного сегмента сотовой сетей, метода резервирования ресурсов и балансировки нагрузки транспортной ме-режи сотового оператора и метода оценки эффективности программно-конфигурируемых сети. С помощью разработанной методологии операторам сотовой связи удается повысить эффективность своих сетей за счет увеличения радиус зон обслуживания абонентов сотовых сетей, минимизации необходимого количества базовых станций для построения сети, увеличение вдвое количества активных абонентов, обслугвуються в базовой и обеспечения балансировки нагрузки в радиопидмережи, повышение економинои эффективности транспортной сети, повышение уровня надежности сети, оптимизацией утилизации транспортных каналов, проведение более гибкого и оперативного расширения сети, внедрение новых сервисов, повышения оперативности доставки данных для иерархической структуры уровня управления.
The amount of traffic carried over wireless networks is growing rapidly and is being driven by many factors. Chief among them is the tremendous growth in multimedia applications on mobile devices – streaming music and video, two-way video conferencing and social networking to name a few. The telecoms industry is undergoing a major transformation towards 5G networks in order to fulfil the needs of existing and emerging use cases. The 5G architecture should seamlessly support both fixed and mobile access technologies under a fully converged end-to-end system in order to deliver future service requirements for some of the deployment scenarios that could be supported. This technologies in nearest future have come to Ukraine too. That’s why in this dissertation an analysis of the quality of service of subscribers of cellular networks in Ukraine was conducted in order to determine the efficiency of their operation and security. An analysis of the quality of customer service in the implemented projects of LTE networks in the world and 4G networks in Ukraine has established that the claimed requirements for fourth generation networks are not achieved in any of the implemented networks, and the actual quality of customer service (target efficiency) is at a rather low level which indicates the low efficiency of existing radio network planning methods, transport subsystems, control and cybersecurity management methods. This made it possible to determine the directions by which it is necessary to increase the efficiency of the operation of cellular networks. In this dissertation were developed several methods to improve network efficiency. The method of planning of the network of the cellular operator enables cellular operators to more accurately assess the coverage of radio coverage areas, choose key indicators of service quality, more efficient frequency planning and capital cost calculation, which in turn allows us to assess the feasibility of constructing a cellular network option. On the basis of this advanced method, a training software (web-application) was developed to evaluate radio coverage zones of LTE network base stations. The method for evaluating key indicators of service quality, the level of information security and the efficiency of cellular networks makes it possible to assess the most important indicators of the quality of functioning and security of the cellular network network in order to continuously monitor and optimize them when introducing new services during customer service. The method for optimizing the subsystem of base stations allows to increase the radius of subscriber service areas of cellular networks, which allows minimizing the number of base stations for network construction, and therefore reduce the cost of the cellular operator to build the subsystem of the base stations, that is, increase the economic efficiency of the network. Improved method of the radio interface off-loading using a non-3GPP standard subnet allow to reduce the load on the radio interface of the network of the cellular network to an acceptable level, double the number of active subscribers, which are served in the cell, and provide load balancing and increase the efficiency of the radio subnetwork. The method of optimization of a multi-level transport segment of a cellular network has been developed, which allows to improve the structure of the transport network during the transition to new generations networks, providing the necessary capacity and increasing and improving the efficiency of the transport network. The method of routing with resource reservation and balancing of the traffic of a cellular operator with the consideration of information security requirements allows to increase the efficiency of the transport channels usage. The method for evaluating the effectiveness of a software-configured network allows for a more flexible and operational expansion of the network, the introduction of new services, increasing the efficiency of data delivery for the hierarchical structure. The method of network-centric monitoring and response to cyber incidents in the network of the cellular network allows real-time monitoring of the state of cyber security, its level and, consequently, the efficiency of the cellular network. On the base of these methods in this dissertation was developed cellular networks efficiency improving methodology, which is using the improved method of LTE network planning, the key method for assessing performance of the cellular operator for the purpose of continuous operator network optimizing using the method of base station subsystem optimization, improved method of radio interface of the cellular operator offloading using Wi-Fi, the method of optimization of multi-vehicle segment of the cellular network, the method of roating with resource reservation and load balancing of mobile operator and method of SDN network effectiveness evaluation. Using the developed methodology mobile operators can improve the efficiency of their networks by increasing the radius of the service areas, minimizing the required number of base stations for the construction of the network, doubling the number of active subscribers in the cell and provide load balancing in transport and radio network, increase transport network efficiency, enhance network reliability, optimize utilization of transport channels for a more flexible and rapid network expansion, introduction of new services and improved data delivery in the hierarchical structure of SDN. It is advisable to use the obtained scientific results when planning LTE and 5G wireless networks, developing equipment and software for data transmission systems, as well as in the learning process.

Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуальної науково-прикладної проблеми розроблення методології аналізу та синтезу складних гетерогенних інфокомунікаційних систем з метою створення нової програмно-конфігурованої інтенційно-орієнтованої мережі, яка постійно на основі мінливих вимог користувачів щодо якості надання сервісів та розгортання інфраструктури навчається, адаптується, автоматизується і захищається від потенційних кібератак шляхом використання нових методів розподілу ресурсів, інженерії трафіку, мережевої аналітики та існуючих алгоритмів машинного навчання. Для вирішення проблеми синтезу інфокомунікаційної мережі, використано основні принципи і методи системного аналізу, згідно якого запропоновано концептуальну модель побудови гетерогенної програмно-конфігурованої інтенційно-орієнтованої мережі, яка дає змогу забезпечити ефективний розподіл і перерозподіл загальних ресурсів адаптуючись під мінливі вимоги бізнес-користувачів щодо якості надання сервісів. Розроблено модель енергоефективної маршрутизації для інтенційно-орієнтованих мереж, що дала змогу підтримувати компроміс між бажаною якістю обслуговування користувачів, завантаженістю та енергоефективністю мережі. Запропоновано новий метод адаптивного клієнт-орієнтованого управління якістю послуг для інтенційноорієнтованих мереж. Розроблено інтелектуальну систему моніторингу та аналізу мережевого трафіку, що дала змогу ефективно управляти трафіком та сервісними політиками в режимі реального часу, автоматизовано створювати або оптимізувати сервісні пропозиції, підвищувати якість послуг та забезпечувати захист мережі на основі запропонованого методу виявлення аномалій. Розроблено методи розподілу частотно-часових ресурсів, балансування навантаження та формування структури рівня радіодоступу для забезпечення адаптивного надання сервісів. Запропоновано методологію синтезу інтенційно-орієнтованих мереж для поетапної трансформації сучасних інфокомунікаційних мереж. Розроблено прототипи нтенційноорієнтованої мережі на основі технології програмно-конфігурованих мереж та автоматизації запропонованих управлінських рішень.Диссертация посвящена решению актуальной научно-прикладной проблемы разработки методологии анализа и синтеза сложных гетерогенных инфокоммуникационных систем с целью создания новой программноконфигурируемой интенционно-ориентированной сети, которая постоянно на основе меняющихся требований пользователей относительно качества предоставления сервисов и развертывания инфраструктуры учится, адаптируется, автоматизируется и защищается от потенциальных кибератак путем использования новых методов распределения ресурсов, инженерии трафика, сетевой аналитики и существующих алгоритмов машинного обучения. Для решения проблемы синтеза инфокоммуникационной сети, использованы основные принципы и методы системного анализа, согласно которому предложена концептуальная модель построения гетерогенной программно-конфигурируемой интенционноориентированной сети, позволяет обеспечить эффективное распределение и перераспределение общих ресурсов адаптируясь под меняющиеся требования бизнес-пользователей относительно качества предоставления сервисов. Разработана модель энергоэффективной маршрутизации для интенционно-ориентированных сетей, позволила поддерживать компромисс между желаемым качеством обслуживания пользователей, загруженностью и энергоэффективностью сети. Предложен новый метод адаптивного клиент-ориентированного управления качеством услуг для интенционно-ориентированных сетей. Разработана интеллектуальная система мониторинга и анализа сетевого трафика, позволилаэф фективно управлять трафиком и сервисными политиками в режиме реального времени, автоматизировано создавать или оптимизировать сервисные предложения, повышать качество услуг и обеспечивать защиту сети на основе предложенного метода обнаружения аномалий. Разработаны методы распределения частотновременных ресурсов, балансировки нагрузки и формирования структуры уровня радиодоступа для обеспечения адаптивного предоставления сервисов. Предложена методология синтеза интенционно-ориентированных сетей для поэтапной трансформации современных инфокоммуникационных сетей. Разработаны прототипы интенционно-ориентированной сети на основе технологии программноконфигурируемых сетей и автоматизации предложенных управленческих решений. The thesis is devoted to solving the actual scientific problem of developing the methodology of analysis and synthesis of the complex heterogeneous infocommunication systems in order to develop a new intent-based software-defined network, which is constantly learning, adapting, automating and protecting against potential cyber-attacks based on changing user requirements regarding the quality of service and infrastructur deployment by using the new methods of resource allocation, traffic engineering, network analytics and machine learning algorithms. A conceptual model for the construction of a heterogeneous intent-based softwaredefined network has been proposed. This model, unlike the existing ones, provides an efficient allocation and redistribution of common resources, adapting to the changing requirements of business users regarding to the quality of service provision. A mathematical model for determining the subjective level of user satisfaction, depending on changes of the objective parameters of the quality of service of the network was developed. An energy-efficient flow routing model for intent-based networks has been developed. This model allowed to achieve a better balance of network channel resources load due to the rational choice of paths for heterogeneous traffic and to reduce to 3 times the average latency of real-time flows service. The model also allowed for a 53.56% reduction in network energy consumption under low load conditions. A new method for adaptive customer-oriented quality of service management for intent-based networks has been proposed. This method allowed the end customers of services to influence the functional configuration of the network, and with the use of machine learning techniques to respond to the degradation of the quality of service and prevent situations when the user is dissatisfied with the received quality of services for adaptive prediction of the network reconfiguration moment. The method for detecting anomalies in network traffic has been improved, which differs from the known ones by forming a set of informative features that characterize normal and abnormal behavior of the infocommunication system based on the Hurst parameter estimation with the possibility of self-learning. An intelligent system for network traffic monitoring and analysis was developed. This system made it possible to effectively manage traffic and service policies in real time, automatically create or optimize service offers, improve the quality of services and provide network protection based on the developed method of detecting anomalies. Methods of time-frequency resource allocation and load balancing in modern mobile networks for adaptive provision of IoT services have been developed. An adaptive intent-based method of resource allocation and formation of radio access level structure was developed. This method allowed a 25% more efficient use of available time-frequency resources and reduced the energy consumption of radio access level network by 8.7% to provide the ordered quality of service for users, as compared to traditional methods. The methodology of synthesis of intent-based networks for stage-by-stage transformation of modern infocommunication networks is proposed. Prototypes of intent-based networks based on the technology of software-defined networks and automation of the proposed management decisions are developed. The algorithm for selecting a wireless access network in a heterogeneous environment using Big Data has been developed. The developed algorithm takes into account and analyzes the assessments of the ordered quality of service perception and allows to improve the quality of service of high-priority services on demand. The prototypes of mobile and operator application for adaptive client-oriented service provision in a heterogeneous network are developed, which allows to obtain the ordered quality of service based on the feedback between the customer and the network operator.

У роботі виконано дослідження процесів автоматизації керування мережевими пристроями, що дало змогу розробити рекомендації щодо впровадження відповідних методів та засобів автоматизації для мереж різної складності та розмірів. В першому розділі кваліфікаційної роботи вісвітлено питання аналізу автоматизації налаштування мережевих пристроїв, що дало змогу класифікувати засоби та методи виконання цієї процедури в мережах різного призначення. Виявлено сильні та слабкі сторони кожного з розглянутих методів автоматизації налаштування мережевих пристроїв. Другий розділ кваліфікаційної роботи присвячений розробці та можливому впровадженню методів та засобів автоматизації керування мережевими пристроями та функціями. Метою дослідження є аналіз процесів автоматизації керування мережевими пристроями. Об’єкт дослідження – процес передавання, захисту та віртуалізації потоків інформації в мережах. Предмет дослідження – теорія проектування телекомунікаційних мереж, теорія передавання даних. The study of processes of network devices management automation was performed in the work, which allowed to develop recommendations for the implementation of appropriate methods and means of automation for networks of different complexity and size. The first section of the qualification work covers the analysis of network devices automation, which allowed to classify the means and methods of performing this procedure in networks for various purposes. The strengths and weaknesses of each of the considered methods of the configuration of network devices automating are identified. The second section of the qualification work is devoted to the development and possible implementation of methods and tools for automating the management of network devices and functions. The aim of the study is to analyze the processes of network device management automation. The object of research is the process of transmission, protection and virtualization of information flows in networks. Subject of research - the theory of design of telecommunication networks, the theory of data transmission.
Вступ 8 1 Аналіз предметної області 11 1.1 Аналіз автоматизації керування мережевими пристроями на основі командної стрічки 11 1.2 Аналіз автоматизації мережевого налаштування через графічні інтерфейси 13 1.3 Аналіз засобів автоматизації мережевих налаштувань 15 1.4 Висновки до першого розділу 23 2 Розробка та впровадження методів та засобів автоматизації керування мережевими пристроями 25 2.1 Автоматизація управління мережею через використання сценаріїв 25 2.2 Автоматизація управління на основі RedHat Ansible для Cisco пристроїв 28 2.3 Автоматизація керування мережею через використання програмно конфігурованих мереж SDN 34 2.4 Автоматизація управління мережею через мережі на основі намірів IBN 50 2.5 Висновки до другого розділу 57 3 Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях 59 3.1 Охорона праці 59 3.1.1 Безпечні умови праці при монтажі комп’ютерної мережі 59 3.2 Безпека в надзвичайних ситуаціях 62 3.2.1 Функціонування державної системи спостереження, збирання, оброблення та аналізу інформації про стан довкілля під час надзвичайних ситуації мирного та воєнного часу 62 3.3 Висновки до третього розділу 64 Висновки 65 Список літературних джерел 67 Додатки

In the thesis the research of methods and means of increase of efficiency of introduction of virtualization of network functions in modern network infrastructures that has allowed to increase efficiency of use of available resources and to introduce new services is carried out.
У дипломній роботі проведено дослідження методів та засобів підвищення ефективності впровадження віртуалізації мережевих функцій в сучасних мережевих інфраструктурах, що дало змогу підвищити ефективність використання наявних ресурсів та впроваджувати нові послуги.
ЗМІСТ Вступ ... 11 1 Аналіз предметної області ... 14 1.1 Можливості та необхідність проведення віртуалізації мереж .. 14 1.2 Огляд технологій хмарних обчислень ... 17 1.3 Хмарні технології та віртуалізація мережевих функцій ... 20 1.4 Програмно конфігуровані мережі SDN ... 27 1.5 Автоматизація мережевих функцій ... 31 1.6 Висновки до першого розділу ... 36 2 Методи підвищення ефективності мережевих функцій через віртуалізацію мережевих ресурсів ... 37 2.1 Оцінка якості обслуговування мережевих функцій для визначення ефективності впровадження віртуалізації ... 37 2.2 Методи оцінювання якості послуг гетерогенних мереж ... 42 2.3 Дослідження можливості віртуалізації мереж операторів 5G ... 44 2.4 Оцінка характеристик затримок у віртуалізованих мережах ... 49 2.5 Методи та засоби підвищення ефективності впровадження віртуалізації мережевих функцій ... 54 2.6 Висновки до другого розділу ...61 3 Спеціальна частина ... 62 3.1 Методи та засоби адміністрування мереж ... 62 3.2 Захист мереж за допомогою системи FireWall ... 64 3.3 Висновки до третього розділу ... 67 4 Обгрунтування економічної ефективності ... 68 4.1 Розрахунок норм часу на виконання науково-дослідної роботи .. 68 4.2 Визначення витрат на оплату праці та відрахувань на соціальні заходи ... 69 4.3 Розрахунок матеріальних витрат ... 71 10 4.4 Розрахунок витрат на електроенергію ... 72 4.5 Розрахунок суми амортизаційних відрахувань ... 73 4.6 Обчислення накладних витрат ... 74 4.7 Складання кошторису витрат та визначення собівартості НДР ... 74 4.8 Розрахунок ціни мережі ...75 4.9 Визначення економічної ефективності і терміну окупності капітальних вкладень ...76 4.10 Висновки до четвертого розділу ... 77 5 Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях ... 78 5.1 Охорона праці ... 78 5.1.1 Апаратні характеристики впливу на роботу з ПК ... 78 5.1.2 Пожежна безпека в лабораторіях з комп’ютерною технікою .. 81 5.2 Безпека в надзвичайних ситуаціях .... 84 5.2.1 Вплив виробничого середовища на працездатність та здоров’я користувачів комп’ютерів ... 84 5.2.2 Оцінка події, що сталася або може статися у прогнозований термін, та визначення ступеня реагування на відповідному рівні управління .... 88 5.3 Висновки до п’ятого розділу ... 89 6 Екологія .... 90 6.1 Гости і стандарти на монітори і ПЕОМ ... 90 6.2 Кореляційний аналіз зв’язків в екології ... 92 6.3 Висновки до шостого розділу ... 95 Висновки ... 96 Список літературних джерел ... 98 Додатки