Метод генерування фрактальноподібної числової послідовності на основі скінченного автомату для моделювання трафіку у мережі
Loading...
Files
Date
2019
Authors
Дрєєва, Г. М.
Смірнов, О. А.
Дрєєв, О. М.
Дреева, А. Н.
Смирнов, А. А.
Дреев, А. Н.
Drieieva, H.
Smirnov, O.
Drieiev, O.
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
ЦНТУ
Abstract
У даній роботі розглядається проблематика представлення трафіку, для моделювання його поведінки при навантаженні комп’ютерних мереж. Визначено що трафік в комп’ютерних мережах на певних масштабах є фракталоподібним і при цьому класичні закони розрахунку параметрів системи масового обслуговування дають хибні результати Предметом вивчення у статті є метод генерування фрактальноподібної числової послідовності на основі скінченного автомату для моделювання трафіку у мережі. Метою роботи є створення генератора фрактальних бінарних послідовностей на основі скінченного автомату та використання методу генерування фрактальноподібної числової послідовності на основі скінченного автомату для моделювання трафіку у мережі. Для цього у роботі були вирішені наступні задачі: побудований фрактальноподібний трафік шляхом використання запропонованого генератора випадкових чисел, визначені його недоліки; визначено місце генератора фрактального трафіку в системах імітаційного моделювання; здійснено генерування фрактальноподібної числової послідовності на основі скінченного автомату; оцінено статистичні властивості часткових сум генерованих послідовностей. Результатом роботи є реалізація методу генерування фрактальноподібної числової послідовності на основі скінченного автомату для моделювання трафіку у мережі. Висновки: показано актуальність задачі створення генераторів фрактальних бінарних послідовностей без використання нескінченних розподілів; запропоновано використати генератор фрактальної бінарної послідовності на основі скінченного автомату; показано можливість попереднього визначення фрактальної розмірності генерованого трафіку при інтенсивності λ=0.5. Визначені подальші напрямки досліджень, які полягають у розв’язанні наступних задач: провести аналітичні оцінки показника Херста генерованої бінарної послідовності при інтенсивності трафіку λ=0.5; показати варіативність фрактальної розмірності бінарної послідовності й при інших інтенсивностях λ; вивести аналітичні вирази для отримання параметрів генератора з заданою густиною вихідних бітів з керуванням їх фрактальної розмірності; покращити аналітичні оцінки та їх узагальненням на довільну інтенсивність генерованого трафіку. В данной работе рассматривается проблематика представления трафика, для моделирования его поведения при нагрузке компьютерных сетей. Определено, что трафик в компьютерных сетях при определенных масштабах является фракталоподобным и при этом классические законы расчета параметров системы массового обслуживания дают ложные результаты. Предметом исследования в статье является метод генерирования фракталоподобной числовой последовательности на основе конечного автомата для моделирования трафика в сети. Целью работы является создание генератора фрактальных бинарных последовательностей на основе конечного автомата и использования метода генерирования фракталоподобной числовой последовательности на основе конечного автомата для моделирования трафика в сети. Для этого в работе были решены следующие задачи: построен фракталоподобный трафик путем использования предложенного генератора случайных чисел, определены его недостатки; определено место генератора фрактального трафика в системах имитационного моделирования; осуществлено генерирование фракталоподобной числовой последовательности на основе конечного автомата; оценены статистические свойства частичных сумм генерируемых последовательностей. Результатом работы является реализация метода генерирования фракталоподобной числовой последовательности на основе конечного автомата для моделирования трафика в сети. Выводы: показана актуальность задачи создания генераторов фрактальных бинарных последовательностей без использования бесконечных распределений; предложено использовать генератор фрактальной бинарной последовательности на основе конечного автомата; показана возможность предварительного определения фрактальной размерности генерируемого трафика при интенсивности λ = 0.5. Определены дальнейшие направления исследований, которые заключаются в решении следующих задач: провести аналитические оценки показателя Херста генерируемой бинарной последовательности при интенсивности трафика λ = 0.5; показать вариативность фрактальной размерности бинарной последовательности и при других интенсивности λ; вывести аналитические выражения для получения параметров генератора с заданной плотностью выходных бит с управлением их фрактальной размерности; улучшить аналитические оценки и их обобщение на произвольную интенсивность генерируемого трафика. In this paper, the problem of presentation of traffic, for modeling its behavior when loading computer networks is considered. It is determined that traffic in computer networks on certain scales is fractal-like and at the same time the classical laws of calculation of parameters of a mass service system give false results.
The subject of study in the article is a method of generating a fractal numerical sequence based on a finite automaton for modeling traffic in a network. The purpose of the work is to create a generator of fractal binary sequences based on a finite automaton and to use the method of generating a fractal numerical sequence based on a finite automaton for modeling traffic in a network. To do this, the following tasks were solved: Fractal traffic was built using the proposed random number generator, its defects were determined; the place of the fractal traffic generator in the simulation systems is determined; the generation of a fractal numerical sequence on the basis of a finite automaton was performed; The statistical properties of partial sums of generated sequences are estimated. The result of the work is the implementation of the method of generating a fractal numerical sequence based on a finite automaton for modeling traffic in the network.
The relevance of the problem of creating generators of fractal binary sequences without the use of infinite distributions is shown; it is suggested to use a generator of a fractal binary sequence based on a finite automaton; the possibility of preliminary determination of the fractal dimension of the generated traffic with intensity λ = 0.5 is shown. Further directions of research, which consist in solving the following tasks, are determined: to carry out analytical estimations of the Hurst index of generated binary sequence with the traffic intensity λ = 0.5; show the variability of the fractal dimension of the binary sequence and with other intensities λ; output analytical expressions for generator parameters with a given output bits density with the control of their fractal dimension; improve analytical ratings and generalize them to the arbitrary intensity of generated traffic.
Description
Keywords
генератор фрактальної двійкової послідовності, трафік, комп'ютерні мережі, генератор фрактальной двоичной последовательности, трафик, компьютерные сети, fractal binary sequence generator, traffic, computer networks
Citation
Дрєєва, Г. М. Метод генерування фрактальноподібної числової послідовності на основі скінченного автомату для моделювання трафіку у мережі / Г. М. Дрєєва, О. А. Смірнов, О. М. Дрєєв // Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки : зб. наук. пр. - Кропивницький : ЦНТУ, 2019. - Вип. 1 (32). - С. 173-183.